Välkommen till Resurscentrums frågelåda!

 

Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning
(tips för sökningen).
Använd diskussionsforum om du vill diskutera något.
Senaste frågorna. Veckans fråga.

9 frågor/svar hittade

Blandat [20391]

Fråga:
Vilka positiva och negativa saker finns det om jordens atmosfär?
/Amanda G, Kyrk, Stokholm

Svar:
Jordens atmosfär är helt avgörande för livet på jorden:

* Djur behöver syre och växter behöver koldioxid (fråga 1550 ).

* Utan atmosfär kan inte flytande vatten existera (jämför Mars, fråga 7646 ).

* Atmosfären skyddar från skadlig strålning från världsrymden och solen.

* Växthuseffekten gör att jordens medeltemperatur blir c:a +15 grader i stället för -24 grader (fråga 16846 ).

Eftersom atmosfären är så helt avgörande är det svårt att hitta något negativt.
/Peter E

Nyckelord: jordens atmosfär [9];

*

Blandat [19960]

Fråga:
Fossila bränslen och koldioxid i jordens atmosfär
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Hej! Det tycks mig som om temperaturen på jorden under karbontiden, ett antal miljoner år, sjönk kontinuerligt, och detta trots att istider bör ha funnits även då. Har det att göra med att växter tog upp kol ur atmosfären och lagrade den i form av kol och olja, vilka nu under kort tid tas upp och släpps ut igen?
/Thomas Å, Knivsta

Svar:
I fråga 19940 finns jordens medeltemperatur de senaste 500 miljoner åren. Temperaturen var alltså 10-15 grader varmare vid 300-500 Ma (mega annum) och i Karbon (omkring 100 Ma). Detta beror säkert till en stor del på att koldioxidhalten var mycket högre då, se nedanstående figur från Carbon_dioxide_in_Earth's_atmosphere#Past_concentration , och koldioxid är ju en effektiv växthusgas.

Halten koldioxid i atmosfären ges av en balans mellan förbrukning i fotosyntes i växter, kontinentaldriftens transport av kol till jordens inre (se fråga 17321 ), förruttnelse och utsläpp av koldioxid från vulkanism.

Landväxter etablerade sig för c:a 400 Ma sedan. En del av dessa liksom havsväxter har säkert begravts och förvandlats till fossila bränslen (se fråga 1782 ). Detta förklarar säkert åtminstone till en del den stora nergången i koldioxidhalten omkring 400 Ma (Karbon, Karbon ) och runt 100 Ma (Krita, Krita_(geologi) ).

Se vidare Paleoclimatology och Evolution_of_plants .



/Peter E

Nyckelord: klimat [7]; jordens atmosfär [9]; växthuseffekten [30]; fossila bränslen [13];

*

Universum-Solen-Planeterna [19306]

Fråga:
Hur bildades jorden?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
För flera miljarder år sedan var jorden ett moln. Molnen snurrade väldigt snabbt och bildats ett klot. Min fråga är var kom vatten, berg, syre, koldioxid och andra ämnen i från. Men dom andra planeterna är giftiga farliga hur kommer det till ? Ursäkta att jag frågar mycket om jorden och katastrofer som händer i vår jord. Jag är intresserad och det har jag alltid varit. Mvh Mary
/Mary D, Skälltorpsskolan, Hisingen/backa

Svar:
Hej Mary! Det är inget fel på dina frågor, det var bara lite mycket domedag på en gång!

Alla grundämnen tyngre än helium har bildats i stjärnor och kastats ut i de gas/stoft moln som bildade jorden, se fråga 13117 .

Eftersom solen redan var ganska varm när jorden bildades för 4.6 miljarder år sedan så kondenserade mest tunga ämnen i det inre solsystemet. Vattnet, som det fanns mycket av, blåstes antagligen till en del längre ut i solsystemet. Eftersom jorden bombarderades av stoft och små planeter (bilden nedan) blev jorden så varm att den smälte, se Hadean . Stora delar av metallerna sjönk ner och bildade en järn/nickel kärna.

De första bergarterna bildades för 3.8-4 miljarder år sedan. Atmosfären var säkert från början mycket tät av huvudsakligen koldioxid. Platt-tektoniten (kontinentaldriften) kan ha börjat så tidigt som för 4 miljarder år sedan. Då minskade mängden koldioxid i atmosfären genom att den fälldes ut som karbonat på havsbotten, och transporterades till jordens inre, se fråga 17321 .

Antagligen har en del av oceanernas vatten kommit till av infallande kometer och småplaneter från de yttre kallare delarna av solsystemet.

Syret i atmosfären har bildats av fotosyntetiserande bakterier som fanns redan för 3.5 miljarder år sedan, se fråga 1550 .

Se vidare fråga 17441 , länk 1 och History_of_the_Earth .



/Peter E

Nyckelord: solsystemets bildande [11]; jordens atmosfär [9];

1 http://www.universetoday.com/58177/earth-formation/

*

Kraft-Rörelse [18099]

Fråga:
Hej behöver hjälp med en sak. Här är frågan: atmosfären har densiteten 1,3kg/m3 men den tunnas successivt ut ju högre upp man kommer, om man skulle ha densiteten 1,3kg/m3 överallt i atmosfären hur högt skulle den då sträcka sig?
/Natalie C

Svar:
Normallufttrycket p är 1.013*105 Pa (N/m2). Detta tryck skapas av vikten av all luft som finns ovanför en m2 på ytan. Trycket (kraft/m2) ges av

p = m*g

där m är massan av den 1 m2 breda luftpelaren och g är tyngdaccelerationen. Vi får

m = p/g = 1.013*105/9.81 = 1.03*104 kg/m2

Om luftpelarens höjd är h blir volymen V

V = h*1 = h

Densiteten är massa per volymsenhet:

m/V = m/h = 1.3 kg/m2

Höjden på pelaren blir alltså

h = m/1.3 = 1.03*104/1.3 = 7.9*103 m

dvs nästan 8 km.

Se fråga 18012 hur man kan räkna ut jordatmosfärens massa från lufttrycket.

Normalt ger vi inte fullständiga svar på räkneuppgifter. Anledningen är framför allt att de oftast är av föga allmänt intresse och att tanken är att det är eleverna och inte vi som skall tränas i att lösa uppgifter.
/Peter E

Nyckelord: lufttryck [18]; jordens atmosfär [9];

*

Kraft-Rörelse [18012]

Fråga:
Lufttryck
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Jag har just lärt mig om lufttryck och kan inte få ihop att det dels talas om att man bär omkring på en luftpelare som väger si och så mycket, dels att lufttrycket kommer från alla håll.

Efter att ha läst lite tror jag mig förstå lufttryck någorlunda, men då beror trycket på hur tätt packade molekylerna i luften är, inte på hur många gram luftmolekyler man har ovanför sig. Är pratet om luftpelare bara en metafor?
/Fredrik E, Göteborg

Svar:
Fredrik! Jag tycker du skall hålla fast vid bilden av en luftpelare. Samma bild fungerar även bra om du dyker under vattenytan: övertrycket ges av tyngden av vattenpelaren per ytenhet.

Kraften som verkar på varje ytenhet är densamma oberoende av ytans riktning. Detta gäller gaser och vätskor som inte har en bestämd form. Om du sänker ner ett föremål i vatten kommer du att få ett lite högre tryck på undersidan än på översidan. Denna lyftkraft är lyftkraften i Arkimedes princip, se 13509 . Lyftkraften beror alltså på skillnaden i vätskepelare från undersidan och översidan.

Man kan faktiskt beräkna atmosfärens totala massa matm från lufttrycket p

p = F/A = matm*g/A

där g är tyngdaccelerationen och A är jordens yta. Om jordens radie är R får vi

A = 4p R2

och alltså

matm = p*4p R2/g.

Om vi tar medelvärdet på g till 9.81 m/s2, medeltrycket till 0.986*105 Pa *) och jordens radie R till 6371 km får vi

matm = 0.986*105*4p (6.371*106)2/9.81 = 5.13*1018 kg

vilket stämmer bra med det accepterade värdet (Atmosphere_of_Earth#Density_and_mass ). ___________________________________________________________
*) Detta är lite lägre än medeltrycket vid havsytan 1.013*105 eftersom man måste ta hänsyn till berg och höjdplatåer.
/Peter E

Nyckelord: jordens atmosfär [9];

*

Blandat [17321]

Fråga:
Vart tog all koldioxid som fanns i jordens urspungliga atmosfär vägen?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Om Jordens atmosfär från början bestod mest av koldioxid och man jämför med hur lite koldioxid det finns idag i atmosfären så kan man fråga sig vad har hänt med all koldioxiden som fanns i atmosfären? Är den bunden i växterna? Vi vet att syret kommer från växterna, men var kommer kvävet ifrån?
/carl l

Svar:
Carl! Egentligen en geologi-fråga, men jag skall ändå försöka mig på några kommentarer.

För det första finns det inga direkta data hur jordens urspungliga atmosfär var sammansatt. Vi får titta på vilka grundämnen i gasform som förekommer mycket i solsystemet och vilka gaser som kommer ut vid vulkanism. Jorden var ju när den bildades i princip en stor vulkan. Dels värmdes den upp när den bildades och dels utsattes den för ett bombardemang av meteoriter. Perioden kallas ju Hadean (Hades är ju dödsriket i den grekiska mytologin).

Grundämnenas förekomst i solsystemet framgår av Abundances_of_the_elements_(data_page)#Sun_and_solar_system .

Där kan man se att förutom väte och helium (som båda är mycket lätta och försvinner nästan omedelbart när jorden bildades) dominerar kol, syre och kväve. Man bör alltså vänta sig att den urspungliga atmosfären innehöll dessa ämnen. Eftersom O2 är mycket reaktivt så försvinner det säkert genom att det oxiderar andra ämnen, bland annat kol. Observera att det var säkert 1000-2000 grader på jordytan, så allt brännbart (t.ex. kol) brann upp. Enligt detta resonemang skulle atmosfären bestå till en stor del av koldioxid och en del andra gaser t.ex. kvävgas. Med tanke på vulkanism och venusatmosfärens sammansättning (se Planetary Fact Sheets ), så inehöll atmosfären säkert även en del svaveloxider.

Nedanstående figur (från Atmosphere_of_Venus ) visar den procentuella sammansättningen av Venus', Mars' och jordens troliga första atmosfär. Varför jordens nuvarande atmosfär är så helt annorlunda förklaras nedan.


Det är emellertid inte ens säkert att jorden hade någon atmosfär alls från början. Solen var när den skapades antagligen mycket aktiv (jmfr. T-Tauri stjärnor, T_Tauri_star ), så partikelstrålningen från solen kan ha slitit bort den atmosfär som bildats.

Dagens atmosfär har sammansättningen c:a 20% syrgas, 80% kvävgas och små mängder av andra gaser t.ex. koldioxid, se Atmosphere_of_Earth . I medeltal innehåller jordatmosfären 1% vatten, i huvudsak som vattenånga och en mindre del som moln (vattendroppar/iskristaller).

Syrgasen kommer från fotosyntetiserande växter och bakterier, se figuren i fråga 1550 hur syrehalten har byggts upp under ett par miljarder år.

Vart har kolet tagit vägen då? Bilden i fråga 14739 visar i vilken form kolet finns på jorden (se även länk 1). De dominerande sänkorna är som synes kalksten (från snäckor, skaldjur) och organiskt material (från döda växter, djur, bakterier) i sedimentära bergarter. Det är alltså livsformer genom tiderna som har utarmat atmosfären på koldioxid!

Bara en liten del av den utspungliga koldioxiden finns bundet i existerande liv. Den viktigaste stabilisatorn för den atmosfäriska koldioxidhalten är jordens inre med hjälp av den långsamma koldioxidcykeln, Carbonate-silicate_cycle .

Med karbonat-silikatcykeln, se bilden nedan från länk 2, transporteras atmosfärens koldioxid, via havet, utfällning i form av CaCO3, transport med kontinentaldriften till jordens inre i subduktionszonerna. Vid den höga temperaturen i jordens inre ombildas karbonatet till silikat. Vid vulkanutbrott släpps sedan en del av den återbildade koldioxiden ut i atmosfären.

Vi har alltså en cirkulation av koldioxid. Det är alltså så länge kontinentaldriften pågår en jämviktshalt av 200-280 ppm koldioxid i atmosfären (se figuren i fråga 830 ). Anledningen till att denna process inte kan rädda oss från ökningen i koldioxidhalten (i dag över 380 ppm pga användning av fossila bränslen) är att processen har för lång tidskonstant - vi släpper helt enkelt ut alltför mycket koldioxid under kort tid.

Se även Atmosphere_of_Earth och History_of_Earth .

Se fråga 13757 för den organiska koldioxidcykeln och fråga 12306 för hur man tror att vatten kom till jorden.



/Peter E

Nyckelord: *geologi [16]; koldioxidcykeln [6]; växthuseffekten [30]; astrobiologi [9]; jordens atmosfär [9];

1 http://earthguide.ucsd.edu/virtualmuseum/climatechange1/05_2.shtml
2 http://www.ldeo.columbia.edu/edu/dees/V1003/lectures/global_carbon_cycle/

*

Energi [16846]

Fråga:
Om klimatmodeller
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
0. Hur visar man att den s.k solarkonstanten är 1340W/m upphöjt till två , som t.ex NE påstår? Vad menas egentligen med solarkonstanten, vad används den till?

1. a).Om jorden antas vara en svart kropp utan atmosfär som sväljer all inkommande strålning, och strålar ut enligt stefan.boltzmanns lag, hur räknar man fram jordens medeltempratur vid jämvikt? Hur gör man detta enklast? Och hur visar man det på enklast pedagogiska vis med en "figur"? b).Om 30% av strålningen sedan reflekteras utan att påverka dvs att jordens albedo är 30%, hur visar man det då?

2. En del av den strålning som jorden avger tas upp av atmosfären. Varför kan den tas upp men inte den infallande? Antag att atmosfären tar upp all den strålning som jorden avger. Vid jämvikt kommer atmosfären att avge lika mycket strålning, denna strålning avges både uppåt och nedåt. Antag vidare att jorden tar upp det nedåtriktade bidraget från atmosfären och använd för att beräkna ny medeltemp för jorden?

3. För att som i uppgifter ovan illustrera en mer verklighetstrogen bild av jorden och dess atmosfärs uppbyggnad, vad bör man ta med i en sådan modell?
/Amanda S, Galären, Karlskrona

Svar:
0 Amanda! Det finns flera frågor som behandlar solarkonstanten , se t.ex. fråga 13917 . Värdet är 1370 W/m2.

1 För konstant temperatur:

Instrålad effekt = utstrålad effekt

där vänstra ledet är

(1-a) * (solarkonstanten) * pR2

R är jordradien och uttrycket ovan är den yta som träffas av strålningen, a är jordens albedo (reflektionsförmåga, dvs hur stor del av den inkommande strålningen som direkt reflekteras tillbaka ut i rymden). Jorden medelalbedo är c:a 0.36, så 0.64 av strålningen absorberas och ger bidrag till uppvärmningen.

Den utstrålade effekten är från Stefan-Boltzmanns lag (Stefan-Boltzmann_law )

4pR2*sT4

(observera att här har vi hela klotets yta!)

Vi får alltså

(1-a) * (solarkonstanten) * pR2 = 4pR2*sT4

dvs

(1-a)*(solarkonstanten) = 4sT4

T4 = (1-a)*(solarkonstanten)/(4*s) = 0.64*1370/(4*5.67 10-8) = 38.7 108

dvs

T = 249 K = (249-273) = -24oC

Jämfört med jordens uppmätta medeltemperatur, c:a 15oC, är detta mycket lågt. Observera dock att vi ännu inte tagit hänsyn till växthuseffekten .

2 Växthuseffekten behandlas detaljerat i fråga 12668 . Anledningen till att infallande och utgående strålning påverkas olika av atmosfären är helt enkelt att de innehåller helt olika våglängder. Det infallande spektret (vita pilar i nedanstående figur från länk 1) är temperaturstrålning från en kropp med temperaturen 5700 K (solen), vilket ger maximum för synligt ljus. Den utgående strålningen (röda pilar) kommer från en kropp med mycket lägre temperatur, varför maximum ligger i infrarött/mikrovågor. Om den utgående strålningen hindras får man en obalans i effekten och jordens temperatur ökar. Detta betyder att utstrålningen ökar tills balans nås och vi fått en högre jämviktstemperatur. Den största delen av temperaturhöjningen pga växthuseffekten kommer från vattenånga i atmosfären. Koldioxiden bidrar direkt till en mycket liten höjning, se länk 1.

3 Verkligheten är i själva verket mycket mer komplicerad. Dels finns det fler faktorer att ta hänsyn till (t.ex. aerosoler) och dels har man återkoppling mellan de olika parametrarna. Om man t.ex. ökar värdet på en parameter kan det tänkas att en annan parameter antingen minskar eller ökar. Detta är skälet till att olika klimatmodeller ger olika resultat.

Länk 1 är en mycket bra övning vad gäller temperaturbalansen. Solar_radiation_management behandlar möjliga metoder att påverka jordens temperatur genom att ändra albedot (geoengineering, se länk 2). Climate_model är en bra introduktion till klimatmodeller.



/Peter E

Nyckelord: solarkonstanten [6]; växthuseffekten [30]; jordens atmosfär [9]; klimat [7];

1 http://media.pearsoncmg.com/bc/bc_bennett_essential_2/tutorials/PlanetST/GoPlanetST.html
2 http://fragelada.fysik.org/resurser/geoengineering.pdf

*

Blandat [12668]

Fråga:
Hej. Fin sida ni har! Jag håller på att skriva ett projektarbete om hur växthuseffekten påverkar oss..Skulle behöva lite svar på frågor... 1 Är det människan som är orsaken till den globala värmehöjningen? 2 om ja. Finns det bevis för detta. 3 om nej vad/vilka är orsaken till höjningen då?
/lotta f, strömstad gymnasium, strömstad

Svar:
Bästa Lotta Fysikstuderande!

Växthuseffekten är den uppvärmning av jordytan som åstadkoms av jordens atmosfär. Effekten beror på att en del av den värme som strålar ut från jordytan värmer upp luften i atmosfären i stället för att stråla ut i rymden. Jorden blir därigenom varmare än den skulle ha varit om den hade saknat atmosfär. Växthuseffekten

Växhuseffekten orsakas av att synligt ljus från solen går nästan obehindrat igenom atmosfären och värmer upp jordytan. Eftersom jordytan är 15 grader C i medeltal strålar den i infrarött. Den infraröda strålningen absorberas till stor del av atmosfären i stället för att slippa ut i rymden, så vi får en uppvärmning. Figuren nedan från Greenhouse_effect illustrerar detta. De nedre panelerna visar att transmissionen av infraröd strålning är nära noll utom för några smala fönster.

Växthuseffekten är bra så länge den är lagom - utan växhuseffekten skulle jordens medeltemperatur vara -20 grader C! Det betyder att människan knappast funnits på jorden utan växthuseffekten.

Kvävet och syret i luften bidrar inte till växthuseffekten, det är framfår allt vattenånga, koldioxid och metan som gör det.

Det är ganska säkert att man kan mäta en höjning av medeltemperaturen på jorden, se fråga 15293 . Om höjningen är verklig kan det bero på vår påverkan, men det kan också ha naturliga orsaker. Typiskt svar från en vetenskapsman .

Några ovedersägliga fakta emellertid:

  1. Vår förbränning av fossila bränslen ökar koldioxidhalten i atmosfären med över 1 ppm per år (nuvarande värde är c:a 370 ppm)
  2. Koldioxid är en effektiv växthusgas
  3. Klimatsystemet är mycker komplext med flera osäkra parametrar som har positiv eller negativ återkoppling

Vår påverkan bör alltså öka temperaturen; det osäkra är med hur mycket. Svårigheten är att atmosfären är ett mycket komplicerat system som påverkas av många faktorer. En liten ökning skulle kunna orsaka en stor ökning om den sätter igång en uppvärmande process.

Vattenånga är, som sagt, en viktig växthusgas. Mer vattenånga i atmosfären skulle betyda högre medeltemperatur på jorden. Men mer vattenånga kan betyda mer molnighet och därmed lägre instrålning. Detta skulle betyda lägre temperatur. Man kan alltså tänka sig att vattenångan har en stabiliserande verkan på temperaturen. Detta enkla exempel illustrerar hur komplext problemet med det globala uppvärmningen i själva verket är.

För vidare studier: artikel om växthuseffekten i Nationalencyklopedin , Växthuseffekten från Svenska naturskyddsföreningen, Greenhouse_effect , Global_warming och nedanstående länkar.



/Peter E

Nyckelord: växthuseffekten [30]; jordens atmosfär [9];

1 http://www.zenker.se/Sv/istider_och_vaexthusgaser.shtml
2 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/grnhse.html

Avancerad sökning på 'växthuseffekt' i denna databas

*

Blandat [1550]

Fråga:
Om man skulle hitta syre i fri form på någon annan planet tyder det då på att det finns liv där ?
/Anna N, Bergaskolan, Eslöv

Svar:
 Syre i atmosfären är nog ett ganska säkert tecken på liv. Syre är ett mycket reaktivt ämne, som helst vill ingå i förening med andra ämnen. För att syrehalten ska behållas, måste det hela tiden nyproduceras. Här på jorden görs det av de gröna växterna, som av koldioxid och vatten producerar kolhydrater och syre. Energin kommer från solljuset. Detta kallas fotosyntes.

De blågröna algerna (cyanobakterier) anses vara de tidigaste syreproducenterna, och de fanns redan för 3500 miljoner år sedan. Antagligen var det en sorts giftkrig. Syre är oerhört giftigt för de organismer som inte är utrustade för att hantera det. Vi har ett mycket imponerande system som oupphörligt kollar och reparerar arvsmassan i varje cell. Annars skulle vi nog inte leva många timmar. De organismer som lärde sig hantera syret fick en oerhörd fördel. Att förbränna socker med syre (som vi gör) ger ungefär 20 gånger mera energi än att jäsa det till alkohol. Det gör oss rörliga (muskler) och är en absolut förutsättning för hjärnan - kroppens, relativt sett, mest energiförbrukande organ.

Nu kom det inte så mycket syre till atmosfären för 3500 miljoner år sedan. Det skulle dröja ytterligare 1000 miljoner år, se nedanstående diagram. Det första syret förbrukades antagligen för att oxidera järn i havsvattnet, som fälldes ut som rost på havsbottnen. En del av våra järnmalmer har uppkommit på detta vis. Dagens havsvatten är fattigt på järn, bara ett tiotusendels gram per kubikmeter. Järn behövs för de flesta former av liv. Det är den låga järnhalten, som begränsar tillväxten i havet. Ska man göda havet, ska man göra det med järn!

I National Geographic Magazine, mars 1998, finns en bra artikel som handlar om dessa saker. Du hittar den säkert på biblioteket. Där finns nog en del svåra ord, men du kan säkert få hjälp av en lärare. Bra att veta är följande:

Livsträdets (se länk 1) tre grenar:
Eukaryoter Cellen har kärna (som vi). Bakterier saknar kärna. Arkeoner saknar också kärna, men är inte bakterier. Kallades förr arkebakterier.



/KS/lpe

Nyckelord: liv i universum [9]; astrobiologi [9]; *biologi [20]; jordens atmosfär [9];

1 http://tolweb.org/tree/phylogeny.html

*

Ämnesområde
Sök efter
Grundskolan eller gymnasiet?
Nyckelord: (Enda villkor)
Definition: (Enda villkor)
 
 

Om du inte hittar svaret i databasen eller i

Sök i svenska Wikipedia:

- fråga gärna här.

 

 

Frågelådan innehåller 7168 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2017-07-06 14:08:20.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.