Vad är atmosfären?

Jordens atmosfär är ett mycket tunt gasskikt som täcker ett mycket tunt lager precis ovanför planeten. Detta gasskikt har en tjocklek på ungefär 150 km (93 miles) och hålls på plats av tyngdkraften. Detta lager delas därefter upp i fem huvudlager: troposfären, stratosfären, mesosfären, termosfären och exosfären. Två av dessa gaser finns i överflöd, medan resten av gaserna endast finns i minimala mängder.

Atmosfären är indelad i distinkta lager beroende på ett antal faktorer som varierar mycket med höjden. Både lufttäthet och atmosfärstrycket minskar jämnt med höjden. Detta gör att atmosfären blir tunnare med ökande höjd. Atmosfäriskt tryck håller de allra flesta gaser under de första 5, 5 km (3, 4 mil) över jordytan. Mer än tre fjärdedelar av gaserna som komponerar atmosfären finns i troposfären, och det är också i detta lager där vädret vi upplever äger rum.

Luft som är lämplig för fotosyntesprocessen hittas endast i skiktet (troposfären) som är närmare jordytan. Atmosfären skyddar jorden från inkommande ultraviolett strålning och den värmer också planeten genom att behålla värmen.

Jordens atmosfär

Jordens atmosfär |

Lager av atmosfären

Exosfären, som är det översta skiktet av jordens atmosfär, består huvudsakligen av gaserna väte och helium. Dessa partiklar är breda spridda och kolliderar sällan med varandra. Densiteten är för låg i exosfären, vilket gör det enkelt för en partikel att undkomma jordens tyngdkraft. Exosfären betraktas ofta som en del av det yttre rymden, eftersom det inte finns en tydlig gräns till dess gränser. De gaser som finns i exosfären inkluderar de lättaste gaserna, såsom väte, helium, atomiskt syre och koldioxid, som ligger nära termopausen.

Termosfärskiktet börjar på cirka 85 km. I detta skikt kan temperaturen nå 1500 ° C (2 700 ° F) till följd av absorption av ultraviolett strålning. Partiklarna är vitt skilda från varandra, och en syre-molekyl kan resa i cirka I km (0, 62 mil) innan de påverkar andra molekyler.

Hubble rymdteleskopet kretsar runt det övre området i detta skikt på cirka 580 km höjd. Rymdbussar går också i detta lager.

Färgskärmarna på auroror produceras i detta lager när laddade partiklar från rymden kolliderar med atomer och molekyler som spänner dem ut i högre energitillstånd. När upphetsade elektroner återvänder till sina normala tillstånd avger de fotoner av ljus och producerar auroror vid polerna.

Huvudkomponenterna i den övre termosfären inkluderar atomiskt syre, väte och helium.

Mesosfären sträcker sig från stratopausen, 50 km (31 miles), till cirka 80-85 km (50-53 miles) i höjd. Detta är det lager där de flesta meteorer brinner upp när de kommer in i atmosfären. I mesosfären sjunker temperaturen med höjden, och temperaturen når sitt minimum vid mesopausen vid cirka -85 ° C (-120 ° F). Högst upp i detta skikt bildar kondensationen av kristaller av vattenis runt fryst vattenånga nattliga moln.

Stratosfären sträcker sig från cirka 11 km (6.8 miles) till cirka 50 km (31 miles). De flesta kommersiella flygresor sker i den nedre delen av stratosfären. Temperaturen vid den lägre stratosfären förblir kallt -57 ° C; emellertid, från mitten och uppåt, ökar temperaturen med ökande höjd på grund av höga ozonkoncentrationer. Ozonkoncentrationer absorberar ultraviolett strålning och skyddar därmed livet på jorden. Atmosfäriskt ozon, som är en reaktiv form av syre, koncentreras i ett tunt lager i den övre stratosfären på cirka 20-30 km (12-19 miles).

Troposfären, som är det undre lagret av atmosfären, upptar de första 11 km (6, 8 miles) av atmosfären och innehåller 80% av volymen i hela atmosfären. I troposfären cirkulerar gaserna som komponerar luften vi andas in kontinuerligt. I detta lager sjunker temperaturen med cirka 6, 4 ° C (14 ° F) per kilometer med ökande höjd. De flesta väderförändringar, inklusive nederbörd, temperatur, vind och atmosfärstryck förekommer i troposfären. Elementen som sammansätter stratosfären är jämnt fördelade med undantag för vattenånga som finns i överflöd vid markytan.

Testa din kunskap

visa frågesportstatistik

Kväve, syre och spår av andra gaser

Atmosfärens sammansättning |

Atmosfärens sammansättning

Det tunna skiktet som omger jorden som vi känner som atmosfär innehåller en blandning av gaser. Den vanligaste gasen är kväve, som består av 78%. Den näst vanligaste gasen är syre med 21%. Argon utgör 0, 9% av gasinnehållet. Koldioxid finns i överflöd i cirka 0, 039%. Helium, krypton, neon, väte, xenon, bland andra gaser finns i mindre mängder. Alla dessa gaser hålls i atmosfären av tyngdkraften. Det är i troposfären där 80% av dessa gaser finns i överflöd, vilket gör troposfären till ett tätt lager. Atmosfäriskt tryck och lufttäthet minskar med höjden, därför varierar gasblandningen mellan skikten.

De lägre 75-100 km (46, 5-62 miles) av atmosfären är väsentligen enhetlig med ett jämnt förhållande av gaser från bas till topp. Över 100 km (62 miles) har fördelningen av kväve och syre, de tätare gaserna, blivit stabil i basen, medan lättare gaser, inklusive helium och väte, har undkommit ännu högre upp. Den övre delen av atmosfären, känd som jonosfären, innehåller elektriskt laddade partiklar kända som joner. Jonosfären absorberar och återspeglar radiovågor, vilket påverkar radioöverföringen och bildandet av auroror vid polerna.

Atmosfäriska gaser

Syre används för andning av de flesta levande organismer på jorden. Kväve omvandlas av bakterier och blixt till ammoniak och koldioxid används av växter i processen med fotosyntes.

Atmosfären skyddar alla levande organismer på jorden från solens ultravioletta strålning och andra högenergiska partiklar - kosmiska strålar, solvind, som kommer från rymden. Den nuvarande sammansättningen av jordens atmosfär är produkten av miljarder år av biokemisk modifiering av levande organismer.

Följande video visar atmosfären från en riktig miljö. Piloterna flyger genom de två första lagren i atmosfären. I videon kan du titta på det längsta fria fallet som någonsin har försökt från mer än 30 km (19 miles) genom stratosfären och troposfären.

Snabb fakta

  • Planeter som har en atmosfär utvecklar vind och väder
  • Atmosfäriskt tryck tillåter vätskor att existera på planetens yta
  • Marsytan antyder att det fanns vatten på dess yta tidigare
  • Utan en atmosfär bombarderas en planet av meteorer som skapar lådor på ytan
  • Gaser med låg molekylvikt förloras mer i rymden än de med hög molekylvikt
  • Den friktion som skapas när en meteor kommer in i planetens atmosfär får den att brinna innan den landar på en yta