Atmosfärslager: vet vad de är och deras egenskaper

Jordens atmosfär bildas av flera lager av gaser som omger jorden på grund av effekterna av gravitationsfältet.

Varje lager har en specifik sammansättning av gaser som är organiserade efter deras densiteter. De tätare gaserna dras närmare jordytan medan de andra förblir längre bort från planeten.

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

På fem lager som utgör jordens atmosfär är: troposfär, stratosfär, mesosfär, termosfär och exosfär.

Troposfär

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

Troposfärens tjocklek varierar från 8 km till 14 km, beroende på jordens region. De tunnaste punkterna (där tjockleken når 8 km) ligger vid nord- och sydpolen.

Som det lägsta lagret av atmosfären är troposfären ansvarig för att hysa livet på planeten, och det är också där nästan alla väderfenomen förekommer. Termen troposfär kommer från grekiska

tropes (förändring) för att återspegla klimatförändringarnas dynamiska natur och beteendet hos detta atmosfärskikt.

Den region av troposfären som avgränsar dess slut och början av stratosfären kallas tropopausen. Tropopaus är lätt att identifiera genom de olika tryck- och temperaturmönstren i varje lager.

troposfärens sammansättning

Volymmässigt består troposfären av 78,08% kväve, 20,95% syre, 0,93% argon och 0,04% koldioxid. Luft består också av en varierande andel vattenånga som kommer in i troposfären genom fenomenet avdunstning.

Troposfärstemperatur

Precis som tryck minskar temperaturen i troposfären också när höjden ökar. Detta beror på att marken absorberar det mesta av solenergin och värmer de lägre nivåerna i troposfären. Med tanke på att avdunstning är större i varmare områden är vattenångor mer närvarande vid havsnivå och sällsynta vid högre höjder.

Vad finns i troposfären?

Några exempel på vad som kan hittas i troposfären är:

• Klimat
• Nederbörd som regn, snö och hagel;
• Gaser som kväve, syre, argon och koldioxid
• Moln
• fåglar

Stratosfär

Stratosfären är det näst största skiktet i atmosfären och också det näst närmast jordens yta. Det beräknas innehålla cirka 15% av den totala massan av jordens atmosfär.

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

Stratosfärens lager bildas på grund av frånvaron av klimatfenomen som blandar luften. Det finns alltså en tydlig uppdelning mellan kall, tung luft, som ligger under, och varm, lätt luft, som ligger ovanför. Således, i termer av temperatur, fungerar stratosfären på precis motsatt sätt till troposfären.

Eftersom det är en mycket stabil region (eftersom det inte finns något luftutbyte) tenderar flygpiloter att stanna i början av stratosfären för att undvika turbulens. Det är på denna höjd som flygplan och ballonger når sin maximala effektivitet.

Vissa flygplan, särskilt jetplan, klättrar in i stratosfären för att undvika friktion och luftutbyte.

Stratosfären innehåller också det välkända ozonskikt, ansvarig för att absorbera det mesta av ultraviolett strålning som emitteras av solen. Utan ozonskiktet skulle livet på jorden som vi känner det inte vara möjligt.

Liksom troposfären har stratosfären också en region som avgränsar slutet och markerar början på mesosfären, kallad stratopausen.

Stratosfärkomposition

De flesta element som finns på jordens yta och i troposfären når inte stratosfären. Istället är det vanligt för dem att:

• sönderdelas i troposfären
• elimineras av solljus
• föras tillbaka till jordens yta av regn eller annan nederbörd

På grund av inversionen i temperaturdynamiken mellan troposfären och stratosfären finns det nästan inget utbyte av luft mellan de två skikten, vilket får vattenångor att existera endast i små mängder i luften stratosfär. Av denna anledning är molnbildning i detta lager extremt svårt.

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

temperaturen i stratosfären

Temperaturen i stratosfären ökar när höjden ökar, från -51 ° C vid den lägsta punkten (tropopaus) till -3 ° C vid den högsta punkten (stratopaus).

Vad finns i stratosfären?

Några exempel på vad som finns i stratosfären är:

• Ozonskikt
• Flygplan och väderballonger
• några fåglar

mesosfären

Mesosfären är det sista atmosfäriska skiktet där gaser fortfarande blandas i luften och inte organiseras efter sin massa. Det anses av vetenskapen vara det svåraste lagret att studera, så det finns lite bekräftad information om det.

Mesosfärens tjocklek är också 35 km, räknat från stratopausen, vilket innebär att den ligger mellan stratosfären och termosfären. Termen mesosfär kommer från grekiska månader (mitten), eftersom det är det tredje bland de fem skikten i jordens atmosfär

Väderballonger och flygplan når inte så högt att de når mesosfären. Samtidigt kan satelliter bara kretsa över den så att de inte kan mäta lagrets egenskaper korrekt. Det enda sättet att studera mesosfären för närvarande är genom användning av soniska raketer som samlar lite information per uppdrag.

Det är i mesosfären som förbränningen av himlakroppar som kommer in i jordens atmosfär sker, vilket ger upphov till fenomen som meteorregn.

En meteorregn inträffar när en himmelsk kropp kommer in i jordens atmosfär. På grund av den mycket höga temperaturen förenas himmelkroppen och löses vanligtvis i flera mindre bitar.

mesosfärens sammansättning

Andelen syre, kväve och koldioxid i mesosfären är i huvudsak densamma som i skikten nedan. Vattenångor är ännu sällsynta än i stratosfären, som i sin tur överför en del ozon till mesosfären.

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

temperaturen i mesosfären

Temperaturen i mesosfären minskar när höjden ökar, från -3 ° C vid den lägsta punkten (stratopaus) och -143ºC vid den högsta punkten, mesopausen, det kallaste området i hela atmosfären markbundna.

Vad finns i stratosfären?

Några exempel på vad som finns i stratosfären är:

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

termosfär

Termosfären ligger ovanför mesosfären och under exosfären. Dess tjocklek är ungefär 513 km, vilket är mycket större än alla lägre lager tillsammans.

Även om termosfären anses vara en del av jordens atmosfär är luftens densitet så låg att det mesta av skiktet av misstag ses som yttre rymden. Denna idé förstärks av det faktum att skiktet inte har tillräckligt med molekyler för att ljudvågor ska kunna färdas.

I termosfären orsakar ultraviolett strålning fenomenet fotojonisering av molekyler, det vill säga skapandet av joner genom kontakt 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 regioner på jorden.

Det är i termosfären som satelliterna och den internationella rymdstationen (ISS) kretsar. Dessutom är det i termosfären som aurora borealis förekommer.

Aurora borealis händer med kollision av solpartiklar med jordens atmosfärstäthet.

Ordet termosfär kommer från grekiska termos (värme), vilket återspeglar det faktum att temperaturen är extremt hög i detta lager.

Gränsen mellan termosfären och exosfären kallas termopausen.

Termosfärens sammansättning

Till skillnad från lagren nedan, där gaser blandas, kolliderar sällan partiklar i termosfären, vilket resulterar i en jämn uppdelning av element. Dessutom bryts de flesta molekylerna i termosfären ner av solljus.

De övre delarna av termosfären består av atomärt syre, atomärt kväve och helium.

Termosfärstemperatur

Temperaturen i termosfären kan variera från 500 ° C till 2000 ° C. Detta beror på att mycket av solljuset är absurt i detta lager.

Vad finns i termosfären?

Några exempel på vad som finns i termosfären är:

• Satelliter
• Tidigare rymdfärjan
• ISS
• Norrsken
• Jonosfär

exosfär

Exosfären är det största och yttersta lagret av jordens atmosfär. Det sträcker sig 600 km tills det tunnas ut och smälter in i det interplanetära utrymmet. Detta gör dess tjocklek 10 000 km. Exosfärens längsta gräns når halvvägs till månen.

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

sammansättningen av exosfären

Partiklar i exosfären är extremt långt ifrån varandra och klassificeras därför inte som gaser eftersom densiteten är för låg. Det är möjligt för en partikel att resa hundratals kilometer innan den kolliderar med en annan. De anses inte heller vara plasma eftersom de inte är elektriskt laddade.

I de nedre delarna av exosfären är det möjligt att hitta väte, helium, koldioxid och atomsyre som förblir minimalt bundna till jorden genom gravitationsfältet.

temperaturen i exosfären

På grund av att exosfären är nästan vakuum (på grund av frånvaron av interaktion mellan molekylerna) är temperaturen i skiktet konstant och kall.

Vad finns i exosfären?

Några exempel på vad som finns i exosfären är:

• rymdteleskop Hubble
• Satelliter

Se också:

• Atmosfär
• Troposfär
• Stratosfär
• Satellit
• Vakuum