להכיר ולדעת: האוויר- משאב טבע
לקבל אחריות: אנחנו משפיעים
לחולל שינוי א' - במו ידיי
לחולל שינוי ב' - המוסדות
מידע באתר המשרד להגנת הסביבה
|
|
להכיר ולדעת: אוויר - משאב טבע
|
|
| |
מתנת הסביבה: שמיכה לכדור הארץ
כאשר ריחף האסטרונאוט אל"מ אילן רמון ז"ל במעבורת החלל קולומביה מעל כדור-הארץ תיאר בדבריו את האטמוספרה, שכבת הגזים העוטפת את הכדור שלנו:
"... מה שרואים מכאן זה באמת מדהים. כדור-הארץ שלנו הוא יפהפה. מה שיותר מעניין הוא שהאטמוספרה מאוד דקה, ורואים אותה זוהרת. ביום היא כחלחלה - תכלת יפה, וגם בלילה רואים אזורים מהאטמוספרה. אנחנו צריכים לשמור עליה כעל בבת עינינו."
שכבת האטמוספרה עוטפת את כדור-הארץ
מה יש בו באוויר הקל והשקוף שאנחנו וכל היצורים החיים האחרים נושמים? האם הדבר הזה שעוטף אותנו בכל מקום שאנחנו נמצאים תמיד היה כאן - על פני כוכב הלכת שלנו? מה יקרה אם לא תהיה מעלינו אטמוספרה (למשל, אם נטוס לחלל)? מדוע חשוב להכיר ולדעת את העובדות כדי לפתור בעיה המתעוררת בסביבתנו, כמו הבעייה של זיהום אוויר?
אוויר האטמוספרה - שקוף אבל מלא
אם תשקלו את שכבת האוויר שמעלינו עד לחלל הריק תגלו שמִשקלה קטן יותר מפי מיליון ממשקלו של כדור הארץ. אף על פי כן, שכבת אוויר זו חשובה מאוד לעיצוב מראהו ואופיו של כוכב הלכת שלנו!
שכבת האוויר העוטפת את כדור הארץ נקראת אטמוספרה. מה שאנחנו מכנים "אוויר" הוא מונח אחד לציון חומרים רבים, תופעות אקלים ומזג אוויר.
|
|
|
האטמוספרה: הרכב ושכבות
מאילו חומרים עשויה האטמוספרה והאם היא גוף אחיד?
חומרים של אוויר
האוויר שבאטמוספרה שלנו מורכב מחומרים שונים: חנקן, חמצן וחומרים נוספים, כגון: ארגון ופחמן דו-חמצני. חומרים אלה מצויים במצב של גז, והם חסרי צבע וריח. זאת הסיבה לכך שאיננו חשים את האוויר, בדרך כלל.
בנוסף לגזים אלו מצויים באוויר גם חומרים אחרים: אדי מים, חלקיקים של פיח ושל אבק ועוד.
מעטפת עשויה שכבות
עובייה של מעטפת הגזים סביב כדור-הארץ מגיע למאות קילומטרים! אוויר האטמוספרה, מוחזק סביב כדור הארץ בכוח המשיכה שמפעיל כוכב הלכת שלנו, אבל האוויר שאנו נושמים נמצא רק בשכבה דקה יחסית (15 קילומטרים) בחלק התחתון של האטמוספרה שקרוב לכדור-הארץ.
מעטפת האוויר שמעלינו, האטמוספרה, אינה שכבה אחידה. כאשר אנחנו עולים ומתרחקים מפני כדור הארץ אנחנו מגלים שהרכב האוויר משתנה בהדרגה ושבאזורים שונים יש לאוויר האטמוספרה תכונות שונות. על פי התכונות השונות נהוג לחלק את האטמוספרה לארבע שכבות או קליפות של אטמוספרה.
- טְרוֹפּוֹסְפֶרָה - השכבה התחתונה שמעל פני הקרקע בגובה של 15-10 ק"מ, זו השכבה שבה מתרחשות תופעות מזג האוויר.
- סְטְרָטוֹסְפֶרָה - 50-15 ק"מ מעל פני כדור הארץ. בשכבה זו מצוי גז האוזון הבולע את הקרינה האולטרא-סגולית של השמש.
- מזוֹסְפֶרָה - 100-50 ק"מ מעל פני כדור הארץ. שכבה שמתרחשות בה תופעות חשמליות וגלי רדיו שמשודרים מכדור הארץ חוזרים ממנה.
- תְרְמוֹסְפֶרָה - השכבה העליונה ובה האוויר הדליל ביותר.
חשוב לציין שאי אפשר לראות בעין את השכבות הללו. החלוקה הזו מתייחסת לאופי השונה של אזורים באטמוספרה כשעולים ומתרחקים מפני כדור הארץ.
אוויר האטמוספרה שמוחזק בכוח המשיכה של כדור הארץ נמשך באופן רציף עד החלל, במקום מסוים הוא נעשה דליל ביותר ומתמזג עם החלל שמעליו.
למעלה
אטמוספרה: מזגן של אוויר
מה היה קורה לנו בלי אטמוספרה (1)?
כמה קר...! כמה חם...!
שכבת האטמוספרה היא כמו שמיכה העוטפת את כדור הארץ ושומרת עליו משינויים קיצוניים בטמפרטורות בין היום והלילה. במשך היום, בלי השמיכה הזו, הייתה הטמפרטורה שעל פני כדור הארץ יכולה להגיע ל 120 מעלות – גבוה מעל הטמפרטורה שהמים רותחים בה. רוב גופנו (70%) עשוי ממים, חישבו מה היה קורה לנו בטמפרטורה כזאת. בלילה, בלי האטמוספרה שמעלינו, הייתה הטמפרטורה שעל פני כדור הארץ יכולה לצנוח אל 100 מעלות מתחת לאפס – הרבה מתחת לטמפרטורה שהמים קופאים בה. שוב, חישבו מה היה קורה לגופנו בטמפרטורה כזאת.
למעלה
אטמוספרה: חליפה של לחץ אוויר
מה היה קורה לנו בלי אטמוספרה (2)?
ממש להתפוצץ!!!
גם אם זה לא מורגש לאוויר יש משקל. אוויר האטמוספרה שעוטף אותנו לוחץ על גופנו מכל הכיוונים, הוא גם לוחץ על הריאות שלנו ובתוך בועות של גז שמומסות בנוזלים של הגוף שלנו (כמו הדם). אם מישהו יסיר לרגע את השמיכה הזו מעלינו, או אם נטוס לחלל שמעליה, לא יהיה מה שילחץ עלינו מכל הצדדים ועור גופנו יתנפח כמו בלון. אנחנו יודעים מה סופו של בלון* כאשר מנפחים אותו עוד ועוד. מפחיד לדמיין מה יקרה לבועות הגז שנמצאות בתוך גופנו ומה יקרה לרקמות, לשרירים ולכל האיברים שלנו.
למעלה
אטמוספרה: "שריון" מגן מפני קרינה וחלקיקים מהחלל
מה היה קורה לנו בלי אטמוספרה (3)?
זהירות, פלישה מהחלל!
-
הגנה מקרינה
האטמוספרה, שמיכת האוויר הקל והשקוף שמעלינו, היא גם שריון הגנה. קרני השמש פולטות קרינה מסוכנת שנבלעת באוויר האטמוספרה או נהדפת ממנו. כך האטמוספרה מְגִנה עלינו ועל היצורים החיים בכוכב הלכת שלנו. לדוגמה, קרינת האולטרה סגול (הקרינה המסוכנת בחשיפה לשמש) נבלעת על ידי גז האוזון ("טוב") שנמצא בשכבות הגבוהות של האטמוספרה.
-
הגנה ממטאוריטים
בנוסף על הקרינה, שריון האוויר מגן עלינו מפני חלקיקים ועצמים הנעים בחלל ונלכדים בשדה הכבידה ("כוח המשיכה") של כדור הארץ. החלקיקים הם שברים של סלעים קטנים וגדולים שנעים במהירות עצומה והתנגשות איתם היא כה חזקה כך שהחלקיקים יכולים לנקב לוח מתכת דק. תארו לכם מה היה קורה לגופנו בהתנגשות כזאת. שכבת האטמוספרה בולמת את כניסתם של החלקיקים הללו על ידי,חיכוך עם האוויר שבתוכה, חלקיקים הזעירים רבים מתלהטים ונשרפים ואינם מגיעים כלל אל פני כדור הארץ.
רגע של התבוננות
עכשיו, כשאתם יודעים, התבוננו מחדש ב... שמים
הכחולים או האפורים. האם הם עדיין נראים לכם ריקים?
האם אתם מרגישים חשופים מתחת לשמים האין-סופיים?
למעלה
הולדת האטמוספרה וראשית החיים
איך נולדה האטמוספרה היחידה במערכת השמש שמאפשרת חיים?
-
מתוך הענן
מדענים משערים שכוכב הלכת שלנו – ארץ, נוצר לפני 4.6 מיליארד שנים מתוך ערפילית (ענן) של גז שבתוכה התנגשו והתלכדו גופים מוצקים קטנים. בשלב זה היה כדור הארץ עשוי ממַגְמָה - חומר צמיגי (נוזלי וכבד) לוהט. ייתכן שכבר בשלב הזה היה כדור הארץ עטוף בשכבה של גזים, אך הייתה זו שכבה דלילה ביותר שהכילה שני גזים: מימן והליום. גזים קלים שהתנדפו אל החלל וכמעט נעלמו מהאטמוספרה.
-
מתוך "הסיר" הרותח
לאחר כמה עשרות מיליוני שנים כדור הארץ החל להתקרר ופני השטח שלו הפכו לקרום מוצק וקשה. מתחת לקרום הקשיח הזה הוסיפה לפעול מַגְמָה לוהטת שהתפרצה דרך סדקים והרי געש ושחררה לאוויר גזים שהצטברו מעל פני כדור הארץ. מדענים משערים שאטמוספרה זו הכילה בעיקר פחמן דו-חמצני, אדי מים, חנקן וגופרית. בשלב זה כמעט ולא היה חמצן באטמוספרה.
-
מים משמים
כדור הארץ מקיף את השמש במרחק (ממוצע) של 150,000,000 ק"מ. המרחק מהשמש קובע את עוצמת הקרינה ואת הטמפרטורה שעל פני כדור הארץ. כדור הארץ שלנו הוא כוכב לכת ייחודי במערכת השמש מכיוון שהוא כוכב הלכת היחידי שיש בו מים במצב צבירה נוזלי. בשל עובדה זו, חלק גדול מאדי המים שהיו בשכבת האטמוספרה התעבו למים, ירדו כמשקעים ומילאו את האוקיאנוסים והימים שעל פני כדור הארץ.
-
אוצר של חיים, או: מי נתן מתנה לעצמו?
באטמוספרה העוטפת אותנו יש 21% חמצן. בזכות החמצן יש חיים על פני כדור הארץ. מניין הגיע לאטמוספרה החמצן שחיוני כל כך לחיים? תתפלאו, מן החיים עצמם
בתוך המים נוצרו בתהליך מופלא יצורים חיים. היצורים הראשונים היו יצורים חד תאיים - יצורים קטנים מאוד ופשוטים המורכבים מתא אחד בלבד שניצלו את הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה על ידי הטמעה (פוטוסינתזה) ובאמצעות אנרגיית השמש הפיקו מזון ואנרגיה לקיום חייהם. הם גם יצרו חמצן ופלטו אותו לאטמוספרה וככל שהתפתחו ונוספו יצורים חיים כך נוסף עוד חמצן לאטמוספרה עד שבשלב מסוים נוצר האוזון. שכבת האוזון בלעה את הקרינה המסוכנת של האולטרא-סגול, סיפקה הגנה ליצורים החיים ואפשרה את התפתחותם של צמחים ובעלי חיים מורכבים יותר. כך, לאט לאט התמלאה האטמוספרה בחמצן. שיעורו של החמצן מגיע היום ל- 21% מכלל הגזים שנמצאים באטמוספרה והוא מאפשר את החיים על פני כדור הארץ.
אם כן, אפשר אולי לומר, שהחיים יצרו לעצמם סביבה נוחה (עם חמצן) ובתוכה הם התפתחו על שלל צורותיהם - צמחים ובעלי חיים.
רגע של התבוננות
עכשיו, כשאתם יודעים, התבוננו מחדש ב... צמחים
מה הייתם אומרים ל"אבות אבותיהם" של כל הצמחים שאתם רואים סביבכם? (לפני שתגידו משהו, קחו נשימה עמוקה).
למעלה
חמצן ונשימה של יצורים חיים
מהו ה"דלק" שמניע את גופכם? מהיכן הוא מגיע?
מנוע של חמצן
האוויר שהיצורים החיים נושמים הוא תערובת של גזים שונים. בערך 78% גז חנקן, 21% גז חמצן, 0.03% פחמן דו חמצני ועוד גזים שהם פחות מאחוז אחד. אנחנו כמו כל בעלי החיים שואפים את התערובת הזו ונימי הדם מעבירים אותם לכל תאי הגוף. חלק מהחמצן שאנחנו שואפים מתחבר לסוכר שגופנו מפרק מהמזון וכך מופקת אנרגיה המשמשת לכל פעולות החיים שלנו. בתהליך הפקת האנרגיה נוצר פחמן דו-חמצני שאותו אנחנו ובעלי החיים פולטים בעזרת הריאות חזרה לאוויר האטמוספרה. האוויר שאנחנו שואפים עני יותר בחמצן מהאוויר שאנחנו פולטים אך עשיר ממנו בפחמן דו חמצני.
גם הצמחים הם יצורים חיים הזקוקים לאוויר לנשימה. הם קולטים חמצן מאוויר האטמוספרה, ופולטים אל הסביבה פחמן דו-חמצני. אבל אצל הצמחים יש תהליך נוסף שאינו קיים אצל בעלי-החיים - תהליך הפוטוסינתזה (הטמעה). בתהליך זה הצמח נעזר באנרגיית האור שבאה מקרינת השמש ומייצר סוכר, מים ופחמן דו-חמצני, בסופו של תהליך הפוטוסינתזה נפלט חמצן אל הסביבה. לסיכום, תהליך הנשימה ותהליך ההטמעה הם שני תהליכים שונים, המתרחשים בצמח זה לצד זה.
למעלה
|
|