Atmosfärens lager

Jordens atmosfär bildas av flera lager av gaser som konturerar jorden på grund av gravitationsfältets effekter.

Varje skikt har en specifik sammansättning av gaser som är organiserade i enlighet med deras densiteter. De tätare gaserna dras närmare jordens yta medan de andra förblir längre bort från planeten.

På grund av de olika egenskaperna som gaser uppvisar har atmosfärens skikt egna egenskaper och spelar specifika roller i deras förhållande till jorden.

De fem lager som bildar den jordbundna atmosfären är: troposfären, stratosfären, mesosfären, termosfären och exosfären.

Dela Tweet Tweet

troposfären

Troposfären är det tätaste lagret i atmosfären, och därmed närmast jordens yta. Det uppskattas att den totala atmosfärmassan är 5x1018 kg och att 75% av denna mängd ligger i troposfären.

Tjockleken på troposfären varierar från 8 km till 14 km, beroende på jordens område. De finare punkterna (där tjockleken når 8 km) ligger vid norra och södra polerna.

Eftersom det är det lägsta lagret av atmosfären, är troposfären ansvarig för att hysa livet på planeten, och det är också där nästan alla klimatfenomen förekommer. Uttrycket troposfär härrör från de grekiska troperna (förändring) för att återspegla klimatförändringens dynamiska natur och uppförande av atmosfärskiktet.

Regionen i troposfären som avgränsar sin ände och början av stratosfären kallas tropopausen. Tropopausen är lätt identifierbar genom olika tryck- och temperaturmönster för var och en av skikten.

Troposfärens sammansättning

I volymen består troposfären av 78, 08% kväve, 20, 95% syre, 0, 93% argon och 0, 04% koldioxid. Luft består också av en variabel procent av vattenånga som kommer in i troposfären genom förångningsfenomenet.

Temperaturen i troposfären

Precis som trycket minskar temperaturen i troposfären också när höjden ökar. Detta beror på att jorden absorberar större delen av solenergin och värmer troposfärens lägre nivåer. Med tanke på att förångningen är större i hetare områden är vattenånga mer närvarande vid havsnivå och sällsynt vid högre höjder.

Vad finns i troposfären?

Några exempel på vad som finns i troposfären är:

klimat
Nedfall som regn, snö och hagel
Gaser som kväve, syre, argon och koldioxid
moln
höns

stratosfären

Stratosfären är det näst största lagret av atmosfären och även den näst närmast jordens yta. Det beräknas innehålla cirka 15% av jordens totala massa av atmosfären.

Stratosfärens tjocklek ligger 35 km från tropopausen, vilket innebär att den ligger mellan troposfären och mesosfären. Termen stratosfär är härledd från den grekiska straten (skiktet) för att beteckna det faktum att stratosfären själv är indelad i andra mindre lager.

Lagren i stratosfären bildas på grund av frånvaron av klimatfenomen som blandar luften. Således finns det en klar uppdelning mellan den kalla och tunga luften, som ligger nedanför, och den varma, ljusa luften ligger ovanför. Således fungerar stratosfären i form av temperatur på ett sätt som strider mot troposfären

Att vara en mycket stabil region (eftersom det inte finns några luftförändringar) tenderar flygplan piloter att vara kvar i början av stratosfären för att undvika turbulens. Det är vid denna höjd att flygplan och ballonger når sin maximala effektivitet.

Dela Tweet Tweet

Vissa flygplan, speciellt jetflygplan, klättrar in i stratosfären för att undvika friktion och luftförändringar.

Stratosfären innehåller också det kända ozonskiktet, som ansvarar för att absorbera det mesta av den ultravioletta strålningen som utsänds av solen. Utan ozonskiktet skulle livet på jorden, som vi vet det, inte vara möjligt.

Liksom troposfären har stratosfären också en region som avgränsar sin ände och markerar början av mesosfären, kallad stratopause.

Stratosfärens sammansättning

De flesta av elementen som finns på jordens yta och i troposfären når inte stratosfären. I stället är det vanligt för dem att:

sönderdelas i troposfären
elimineras av solljus
bringas tillbaka till jordens yta genom regn eller annat nederbörd

På grund av inversionen i temperaturdynamiken mellan troposfären och stratosfären finns det nästan ingen luftutbyte mellan de två skikten, vilket gör att vattenånga endast finns i små kvantiteter i stratosfären. Av denna anledning är bildandet av moln i detta skikt extremt svårt.

När det gäller gaser bildas stratosfären huvudsakligen av ozon närvarande i ozonskiktet. Man tror att 90% av allt ozon i atmosfären ligger i denna region. Dessutom innehåller stratosfären element som bärs genom vulkanutbrott, såsom kväveoxider, salpetersyra, halogener etc.

Temperaturen i stratosfären

Temperaturen i stratosfären ökar som höjden ökar, från -51 ° C till lägsta punkt (tropopaus) till -3 ° C vid högsta punkten (stratopause).

Vad finns i stratosfären?

Några exempel på vad som finns i stratosfären är:

Ozonskikt
Flygplan och klimatballonger
Några fåglar

mesosphere

Mesosfären är det sista atmosfäriska lagret där gaserna fortfarande blandas i luften och inte organiseras av deras massa. Det anses av vetenskap det svåraste laget att studera, så det finns lite bekräftad information om den.

Tjockleken på mesosfären är också 35 km, räknad från stratopausen, vilket innebär att den ligger mellan stratosfären och termosfären. Termen mesosfär kommer från den grekiska mesos (mitten), som är den tredje bland de fem lagren i jordens atmosfär

Klimatballonger och flygplan kan inte bli så höga som de når mesosfären. Samtidigt kan satelliter bara cirkulera över det på ett sätt som de inte på rätt sätt kan mäta lagrets egenskaper. Det enda sättet att studera mesosfären idag är genom att använda soniska raketer som samlar in lite information per uppgift.

Det ligger i mesosfären att förbränningen av himmelska kroppar kommer in i den jordbundna atmosfären, vilket ger upphov till fenomen som meteorregn.

Dela Tweet Tweet

Meteorregn inträffar när en himmelsk kropp träder in i jordens atmosfär. På grund av den mycket höga temperaturen brinner den himmelska kroppen och löser sig i allmänhet i flera mindre bitar.

Sammansättning av mesosfären

Andelen syre, kväve och koldioxid i mesosfären är väsentligen densamma som lagren nedan. Vattendamp är ännu sällsyntare än i stratosfären, som i sin tur överför en del ozon till mesosfären.

Mesosfären har också material som kommer från meteorer som förångas när de kommer in i atmosfären. Således består mesosfären också av en relativt hög andel av järn och andra metaller.

Temperaturen i mesosfären

Temperaturen i mesosfären minskar när höjden ökar, från -3 ° C vid lägsta punkten (stratopause) till -143 ° C vid högsta punkten, mesopausen, den kallaste delen av jordens hela atmosfär.

Vad finns i stratosfären?

Några exempel på vad som finns i stratosfären är:

Förbränningsmedel
Noctilucent moln (en speciell typ av moln som lyser på natten)

thermospheren

Termosfären ligger ovanför mesosfären och under exosfären. Dess tjocklek är ca 513 km, det vill säga mycket större än alla de lägre lagren i kombination.

Även om termosfären anses vara en del av jordens atmosfär, är luftens täthet så lågt att det mesta av skiktet felaktigt ses som sideriutrymme. Denna idé förstärks av det faktum att skiktet inte har tillräckligt med molekyler för ljudvågor att resa.

I termosfären orsakar ultraviolett strålning fenomenen av fotoionisering av molekyler, det vill säga skapandet av joner genom kontakten mellan en foton och en atom. Detta fenomen är ansvarigt för skapandet av jonosfären, som ligger inom termosfären. Jonosfären spelar en viktig roll i utbredningen av radiovågor till avlägsna områden på jorden.

Det är i termosfären som kretsar satelliterna och Internationella rymdstationen (ISS). Dessutom är det i termosfären som aurora borealis uppträder.

Dela Tweet Tweet

Aurora borealis händer med kollisionen av solpartiklar med den jordbundna atmosfäriska densiteten.

Ordet termosfär härstammar från den grekiska termen termos, vilket återspeglar det faktum att temperaturerna är extremt höga i detta skikt.

Gränsen mellan termosfären och exosfären kallas termopaus.

Sammansättning av termosfären

Till skillnad från lagren nedan, där gaserna blandas, i termosfären kolliderar partiklarna sällan, vilket resulterar i en jämn fördelning av element. Dessutom är mycket av de molekyler som finns i termosfären brutna av solljus.

I de övre delarna av termosfären är sammansatta av atomsyror, atomkväve och helium.

Termosfärstemperatur

Temperaturen i termosfären kan sträcka sig från 500 ° C till 2000 ° C. Detta beror på att så mycket solljus är absurt i detta lager.

Vad finns i termosfären?

Några exempel på vad som finns i termosfären är:

satelliter
I gamla tider rymdfärjan
ISS
Norrsken
jonosfären

Exosphere

Exosfären är det största yttersta lagret av jordens atmosfär. Den sträcker sig 600 km tills den smalnar och blandar sig med det interplanetära rummet. Detta gör att dess tjocklek är 10000 km. Exosfärans längsta gräns når halvvägs till månen.

Termen exosfär kommer från den grekiska exo (yttre), vilket markerar det faktum att detta är det sista atmosfäriska skiktet före rymdvakuumet.

Sammansättningen av exosfären

Partiklarna i exosfären är extremt långt ifrån varandra och är därför inte klassificerade som gaser eftersom densiteten är för låg. Det är möjligt att en partikel färdas i hundratals miles tills den kolliderar med en annan. De anses inte plasma eftersom de inte är elektriskt laddade.

I de lägre regionerna i exosfären är det möjligt att hitta väte, helium, koldioxid och atomärt syre, som förbli minimalt bunden till jorden av gravitationsfältet.