Lag af atmosfæren

Jordens atmosfære er dannet af flere lag gasser, der konturer jorden på grund af gravitationsfeltets virkninger.

Hvert lag har en specifik sammensætning af gasser, som er organiseret efter deres tætheder. De tættere gasser trækkes tættere på jordens overflade, mens de andre forbliver længere væk fra planeten.

På grund af de forskellige egenskaber, som gasser er til stede, har atmosfærens lag deres egen karakteristika og spiller specifikke roller i deres forhold til jorden.

De fem lag, der danner den jordiske atmosfære, er: troposfæren, stratosfæren, mesosfæren, termosfæren og eksosfæren.

Del Tweet Tweet

troposfæren

Troposfæren er det tæteste lag af atmosfæren, og derfor nærmest jordens overflade. Det anslås, at den samlede atmosfæriske masse er 5x1018 kg, og at 75% af dette beløb er placeret i troposfæren.

Tykkelsen af troposfæren varierer fra 8 km til 14 km afhængigt af jordens område. De finere punkter (hvor tykkelsen når 8 km) er ved nord og sydpolen.

Fordi det er det laveste lag af atmosfæren, er troposfæren ansvarlig for at holde livet på planeten, og det er også her, hvor næsten alle klimatiske fænomener opstår. Udtrykket troposfæren er afledt af de græske troper (forandring) for at afspejle klimaændringernes dynamiske natur og adfærden af dette lag af atmosfæren.

Regionen i troposfæren, der afgrænser sin ende og begyndelsen af stratosfæren kaldes tropopause. Tropopausen er let identificerbar gennem de forskellige tryk- og temperaturmønstre for hvert lag.

Sammensætning af troposfæren

I volumen er troposfæren sammensat af 78, 08% nitrogen, 20, 95% oxygen, 0, 93% argon og 0, 04% carbondioxid. Luft er også sammensat af en variabel procentdel af vanddamp, der kommer ind i troposfæren gennem fordampningsfænomenet.

Temperatur i troposfæren

Ligesom trykket falder temperaturen i troposfæren også, da højden øges. Dette skyldes, at jorden absorberer det meste af solenergien og opvarmer de lavere niveauer i troposfæren. I betragtning af at fordampningen er større i varmere områder er vanddampe mere til stede på havniveau og sjældnere ved højere højder.

Hvad kan man finde i troposfæren?

Nogle eksempler på hvad der findes i troposfæren er:

klima
Nedbør som regn, sne og hagl;
Gasser som nitrogen, oxygen, argon og kuldioxid
skyer
fjerkræ

stratosfæren

Stratosfæren er det næststørste lag af atmosfæren og også den næst nærmeste jordens overflade. Det anslås at indeholde ca. 15% af Jordens samlede masse af atmosfæren.

Tykkelsen af stratosfæren ligger 35 km fra tropopausen, hvilket betyder, at den ligger mellem troposfæren og mesosfæren. Udtrykket stratosfære er afledt af den græske strato (lag) for at betegne, at stratosfæren selv er opdelt i andre mindre lag.

Lagene i stratosfæren er dannet på grund af fraværet af klimatiske fænomener, der blander luften. Således er der en klar opdeling mellem den kolde og tunge luft, som ligger nedenunder, og den varme, lyse luft ligger ovenover. Således fungerer stratosfæren i form af temperatur på en måde, der strider mod troposfæren

At være en meget stabil region (fordi der ikke er nogen luftændringer), har flypiloter tendens til at forblive i starten af stratosfæren for at undgå turbulens. Det er i denne højde, at fly og balloner når deres maksimale effektivitet.

Del Tweet Tweet

Nogle fly, især jetfly, klatrer ind i stratosfæren for at undgå friktion og luftforandringer.

Stratosfæren indeholder også det kendte ozonlag, der er ansvarlig for at absorbere det meste af den ultraviolette stråling, der udsendes af solen. Uden ozonlaget vil livet på Jorden, som vi kender det, ikke være muligt.

Ligesom troposfæren har stratosfæren også en region, der afgrænser sin ende og markerer begyndelsen af mesosfæren, der kaldes stratopause.

Stratosfærens sammensætning

De fleste af de elementer, der findes på Jordens overflade og i troposfæren, når ikke stratosfæren. I stedet er det almindeligt for dem at:

nedbrydes i troposfæren
elimineres af sollys
bringes tilbage til jordens overflade gennem regn eller anden nedbør

På grund af inversionen i temperaturdynamikken mellem troposfæren og stratosfæren er der næsten ingen luftudveksling mellem de to lag, hvorved vanddamp kun eksisterer i små mængder i stratosfæren. Af denne grund er dannelsen af skyer i dette lag ekstremt vanskelig.

Med hensyn til gasser dannes stratosfæren overvejende af ozon i ozonlaget. Det antages, at 90% af alt ozon i atmosfæren er i denne region. Desuden indeholder stratosfæren elementer gennemført gennem vulkanske udbrud som nitrogenoxider, salpetersyre, halogener osv.

Temperatur i stratosfæren

Temperaturen i stratosfæren øges, da højden stiger, fra -51 ° C til det laveste punkt (tropopause) til -3 ° C på det højeste punkt (stratopause).

Hvad kan man finde i stratosfæren?

Nogle eksempler på hvad der findes i stratosfæren er:

Ozonlag
Fly og klimaanlæg
Nogle fugle

mesosfaeren

Mesosfæren er det sidste atmosfæriske lag, hvor gassen stadig blandes i luften og ikke organiseres af deres masse. Det betragtes af videnskab det sværeste lag at studere, så der er kun få bekræftede oplysninger om det.

Tykkelsen af mesosfæren er også 35 km, regnet fra stratopausen, hvilket betyder, at den ligger mellem stratosfæren og termosfæren. Termen mesosfæren kommer fra den græske mesos (midten), som er den tredje blandt de fem lag af jordens atmosfære

Klimaballoner og fly er ikke i stand til at komme så højt som de når mesosfæren. Samtidig er satellitter kun i stand til at bane over det på en måde, så de ikke kan måle lagets egenskaber korrekt. Den eneste måde at studere mesosfæren i dag er ved brug af sonikraketter, der indsamler lidt information pr. Mission.

Det er i mesosfæren, at forbrændingen af himmellegemer kommer ind i den jordiske atmosfære, hvilket giver anledning til fænomener som meteorbrusere.

Del Tweet Tweet

Meteorbruser opstår, når en himmellegeme kommer ind i Jordens atmosfære. På grund af den meget høje temperatur brænder den himmellegeme og opløses generelt i flere mindre stykker.

Sammensætning af mesosfæren

Andelen oxygen, nitrogen og carbondioxid i mesosfæren er i det væsentlige den samme som for lagene nedenfor. Vanddamp er endnu sjældnere end i stratosfæren, som igen overfører en del af ozon til mesosfæren.

Mesosfæren har også materiale fra meteorer, der fordamper, når de kommer ind i atmosfæren. Således består mesosfæren også af en forholdsvis høj andel af jern og andre metaller.

Temperatur i mesosfæren

Temperaturen i mesosfæren falder efterhånden som højden stiger, fra -3 ° C til det laveste punkt (stratopause) til -143 ° C på det højeste punkt, mesopausen, det koldeste område af Jordens hele atmosfære.

Hvad kan man finde i stratosfæren?

Nogle eksempler på hvad der findes i stratosfæren er:

Forbrændingsmidler
Noctilucent skyer (en særlig type skyer, der skinner om natten)

Termosfære

Termosfæren er placeret over mesosfæren og under eksosfæren. Dens tykkelse er ca. 513 km, det vil sige meget større end alle de nederste lag kombineret.

Selv om termosfæren betragtes som en del af Jordens atmosfære, er luftens tæthed så lav, at det meste af laget fejlagtigt ses som sidereal. Denne ide styrkes af, at laget ikke har nok molekyler til lydbølger at rejse.

I termosfæren forårsager ultraviolet stråling fænomenerne fotoionisering af molekyler, dvs. dannelsen af ioner gennem kontakten mellem en foton og et atom. Dette fænomen er ansvarlig for oprettelsen af ionosfæren, der ligger inden for termosfæren. Ionosfæren spiller en vigtig rolle i udbredelsen af radiobølger til fjerne jordområder.

Det er i termosfæren, der kredser satellitterne og den internationale rumstation (ISS). Derudover er det i termosfæren, at aurora borealis forekommer.

Del Tweet Tweet

Aurora borealis sker med kollisionen af solpartikler med jordbundstemperaturen.

Ordet termosfære stammer fra det græske termos, hvilket afspejler det faktum, at temperaturerne er ekstremt høje i dette lag.

Grænsen mellem termosfæren og eksosfæren hedder termopause.

Sammensætning af termosfæren

I modsætning til lagene nedenfor, hvor gassen blandes, kolliderer partiklerne sjældent i termosfæren, hvilket resulterer i en ensartet deling af elementer. Derudover er meget af de molekyler, der er til stede i termosfæren, brudt af sollys.

I de øverste dele af termosfæren er sammensat af atom oxygen, atom nitrogen og helium.

Termosfæren temperatur

Temperaturen i termosfæren kan variere fra 500 ° C til 2000 ° C. Dette skyldes, at så meget sollys er absurd i dette lag.

Hvad kan man finde i termosfæren?

Nogle eksempler på hvad der findes i termosfæren er:

satellitter
I gamle dage, rumfærgen
ISS
Nordlys
ionosfæren

exosphere

Eksosfæren er det største yderste lag af Jordens atmosfære. Det strækker sig 600 km, indtil det indsnævres og blandes med det interplanetære rum. Dette gør sin tykkelse er 10000 km. Den fjerneste grænse af eksosfæren når halvvejs til månen.

Udtrykket exosfære kommer fra den græske exo (ydre), hvilket markerer det faktum, at dette er det sidste atmosfæriske lag før rumsvakuumet.

Sammensætning af exosfæren

Partiklerne i eksosfæren er ekstremt langt fra hinanden og er derfor ikke klassificeret som gasser, fordi densiteten er for lav. Det er muligt, at en partikel bevæger sig i hundredvis af miles, indtil den kolliderer med en anden. De betragtes heller ikke som plasma fordi de ikke er elektrisk ladet.

I de lavere regioner i eksosfæren er det muligt at finde hydrogen, helium, kuldioxid og atom oxygen, der forbliver minimalt bundet til jorden af gravitationsfeltet.