žijeme na dně neviditelný oceán volal atmosféra je vrstva plynů obklopující naši planetu. Dusík a kyslík tvoří 99 procent plynů v suchém vzduchu, argonu, oxid uhličitý, helium, neon a další plyny tvoří nepatrné části. Vodní pára a prach jsou také součástí zemské atmosféry. Jiné planety a Měsíce mají velmi odlišné atmosféry a některé vůbec nemají atmosféru.,
atmosféra je tak roztažené, že jsme sotva všimnete, ale jeho hmotnost se rovná vrstva vody více než 10 m (34 stop) hluboké, pokrývající celou planetu. Spodní 30 kilometrů (19 mil) atmosféry obsahuje asi 98 procent její hmotnosti. Atmosféra-vzduch-je ve vysokých nadmořských výškách mnohem tenčí. Ve vesmíru není žádná atmosféra.
vědci říkají, že mnoho plynů v naší atmosféře bylo vysunuto do vzduchu ranými sopkami. V té době by kolem Země byl malý nebo žádný volný kyslík., Volný kyslík se skládá z molekul kyslíku, které nejsou připojeny k jinému prvku, jako je uhlík (za vzniku oxidu uhličitého) nebo vodík (za vzniku vody).
volný kyslík mohl být přidán do atmosféry primitivními organismy, pravděpodobně bakteriemi, během fotosyntézy. Fotosyntéza je proces, který rostlina nebo jiný autotroph používá k výrobě potravin a kyslíku z oxidu uhličitého a vody. Později složitější formy rostlinného života přidaly do atmosféry více kyslíku. Kyslík v dnešní atmosféře pravděpodobně trvalo miliony let, než se nahromadil.,
atmosféra působí jako gigantický filtr, který udržuje většinu ultrafialového záření a zároveň nechává sluneční oteplovací paprsky. Ultrafialové záření je škodlivé pro živé věci a způsobuje spáleniny. Sluneční teplo je naopak nezbytné pro celý život na Zemi.
zemská atmosféra má vrstvenou strukturu. Ze země směrem k obloze jsou vrstvy troposféra, stratosféra, mezosféra, termosféra a exosféra. Další vrstva, nazývaná ionosféra, sahá od mezosféry k exosféře. Za exosférou je vesmír., Hranice mezi atmosférickými vrstvami nejsou jasně definovány a mění se v závislosti na zeměpisné šířce a ročním období.
troposféra
troposféra je nejnižší atmosférická vrstva. V průměru, troposféra sahá od země do asi 10 km (6 mil) vysoký, v rozmezí od asi 6 km (4 míle), na pólech více než 16 km (10 mil) na Rovníku. Vrchol troposféry je v létě vyšší než v zimě.
téměř veškeré počasí se vyvíjí v troposféře, protože obsahuje téměř všechny vodní páry atmosféry., V troposféře se tvoří mraky, od nízko položených mlh až po hromy až po výškové cirry. Vzduchové hmoty, oblasti vysokotlakých a nízkotlakých systémů, se pohybují větrem v troposféře. Tyto meteorologické systémy vedou k každodenním změnám počasí, sezónním vzorcům počasí a klimatickým systémům, jako je El Nino.
vzduch v troposféře ztenčuje, jak se zvyšuje Nadmořská výška. Na vrcholu Mount Everestu v Nepálu je například méně molekul kyslíku než na pláži na Havaji. To je důvod, proč horolezci často používají kanystry kyslíku při lezení na vysoké vrcholy., Tenký vzduch je také důvod, proč vrtulníky mají potíže s manévrováním ve vysokých nadmořských výškách. Ve skutečnosti nebyl vrtulník schopen přistát na Mount Everestu až do roku 2005.
jako vzduch v troposféře tenčí, teplota klesá. To je důvod, proč hory jsou obvykle mnohem chladnější než údolí pod. Vědci si mysleli, že teplota stále klesá, protože Nadmořská výška se zvýšila za troposférou. Data shromážděná s meteorologickými balónky a raketami však ukázala, že tomu tak není. V nižší stratosféře zůstává teplota téměř konstantní., Jak se ve stratosféře zvyšuje Nadmořská výška, teplota se skutečně zvyšuje.
sluneční teplo proniká do troposféry snadno. Tato vrstva také absorbuje teplo, které se odráží zpět od země v procesu zvaném skleníkový efekt. Skleníkový efekt je nezbytný pro život na Zemi. Nejhojnější skleníkové plyny v atmosféře jsou oxid uhličitý, vodní pára a metan.
rychle se pohybující, vysokohorský vítr zvaný proudové proudy se víří kolem planety poblíž horní hranice troposféry. Proudové proudy jsou pro letecký průmysl nesmírně důležité., Letadla šetří čas a peníze létáním v proudových proudech místo dolní troposféry, kde je vzduch silnější.
Stratosféra
troposféra má tendenci se náhle a násilně měnit, ale stratosféra je klidná. Stratosféra sahá od tropopause, horní hranice troposféry, až po asi 50 kilometrů (32 mil) nad zemským povrchem.
silné horizontální větry foukají ve stratosféře, ale tam je málo turbulence. To je ideální pro letadla, která mohou létat v této části atmosféry.
stratosféra je velmi suchá a mraky jsou vzácné., Ty, které tvoří, jsou tenké a štiplavé. Nazývají se perleťové mraky. Někdy se nazývají perleťové mraky, protože jejich barvy vypadají jako ty uvnitř skořápky měkkýšů.
stratosféra je pro život na Zemi klíčová, protože obsahuje malé množství ozonu, což je forma kyslíku, která zabraňuje škodlivým UV paprskům dosáhnout Země. Oblast ve stratosféře, kde se nachází tato tenká skořápka ozonu, se nazývá ozonová vrstva. Ozonová vrstva stratosféry je nerovnoměrná a tenčí v blízkosti pólů. Množství ozonu v zemské atmosféře neustále klesá., Vědci spojili použití chemických látek, jako jsou chlorfluoruhlovodíky (CFC), s vyčerpáním ozonu.
Mezosféra
mezosféra sahá od stratopause (horní hranici stratosféry) asi 85 kilometrů (53 km) nad povrchem Země. Zde opět začínají klesat teploty.
mezosféra má nejchladnější teploty v atmosféře, ponoření tak nízké, jak -120 stupňů Celsia (-184 stupňů Fahrenheita, nebo 153 kelvin). Mezosféra má také nejvyšší mraky atmosféry. Za jasného počasí je někdy můžete vidět jako stříbrné moudra ihned po západu slunce., Nazývají se noctilucent mraky, nebo noční zářící mraky. Mezosféra je tak chladná, že noční mraky jsou ve skutečnosti zmrzlé vodní páry-ledové mraky.
Shooting stars-ohnivé vyhoření meteorů, prachu a hornin z vesmíru—jsou viditelné v mezosféře. Většina padajících hvězd má velikost zrna písku a spálí se před vstupem do stratosféry nebo troposféry. Některé meteory však mají velikost oblázků nebo dokonce balvanů., Jejich vnější vrstvy hoří, když závodí mezosférou, ale jsou dostatečně masivní, aby propadly nižší atmosférou a narazily na Zemi jako meteority.
mezosféra je nejméně chápanou součástí zemské atmosféry. Je příliš vysoká pro letadla nebo meteorologické balóny k provozu, ale příliš nízká pro kosmické lodi. Znějící rakety poskytly meteorologům a astronomům své jediné významné údaje o této důležité části atmosféry. Znějící rakety jsou bezpilotní výzkumné nástroje, které shromažďují data během sub-orbitálních letů.,
možná proto, že mezosféra je tak málo pochopena, je domovem dvou meteorologických záhad: skřítků a elfů. Skřítci jsou načervenalé, vertikální elektrické výboje, které se objevují vysoko nad hromy, v horní stratosféře a mezosféře. Elfové jsou tlumené, halo-tvarované výboje, které se objevují ještě vyšší v mezosféře.
ionosféra
ionosféra sahá od horní poloviny mezosféry až k exosféře. Tato atmosférická vrstva vede elektřinu.
ionosféra je pojmenována pro ionty vytvořené energetickými částicemi ze slunečního světla a vesmíru., Ionty jsou atomy, v nichž počet elektronů se nerovná počtu protonů, což atomu kladný (méně elektronů než protonů), nebo negativní (více elektronů než protonů) poplatek. Ionty jsou vytvořeny jako silné rentgenové záření a UV paprsky srazí elektrony z atomů.
ionosféra-vrstva volných elektronů a iontů-odráží rádiové vlny. Guglielmo Marconi,“ otec Wireless“, to dokázal v roce 1901, když vyslal rádiový signál z Cornwallu v Anglii do St.John ‚ s, Newfoundland, Kanada., Marconiho experiment ukázal, že rádiové signály necestovaly v přímce, ale odrazily se od atmosférické vrstvy—ionosféry.
ionosféra je rozdělena do různých vrstev, nazývaných vrstvy D, E, F1 a F2. Stejně jako všechny ostatní části atmosféry se tyto vrstvy liší podle sezóny a šířky. Změny v ionosféře se skutečně vyskytují denně. Nízká vrstva D, která absorbuje vysokofrekvenční rádiové vlny, a vrstva E skutečně zmizí v noci, což znamená, že rádiové vlny mohou dosáhnout výše do ionosféry., To je důvod, proč rozhlasové stanice AM mohou každou noc rozšířit svůj dosah o stovky kilometrů.
ionosféra také odráží částice ze slunečního větru, proud vysoce nabitých částic vysunutých sluncem. Tyto elektrické displeje vytvářejí polární záře (světelné displeje) nazývané Severní a Jižní světla.
termosféra
termosféra je nejsilnější vrstva v atmosféře. Zde se nacházejí pouze nejlehčí plyny—většinou kyslík, helium a vodík.,
termosféra sahá od mezopauzy (horní hranice mezosféry) až po 690 kilometrů (429 mil) nad povrchem země. Zde tenké rozptýlené molekuly plynu absorbují rentgenové záření a ultrafialové záření. Tento absorpční proces pohání molekuly v termosféře k velkým rychlostem a vysokým teplotám. Teploty v termosféře se mohou vyšplhat až na 1500 stupňů Celsia (2732 stupňů Fahrenheita nebo 1773 Kelvinů).
přestože je teplota velmi vysoká, není mnoho tepla. Jak je to možné?, Teplo se vytváří, když se molekuly vzrušují a přenášejí energii z jedné molekuly do druhé. Teplo se děje v oblasti vysokého tlaku (přemýšlejte o vodě vroucí v hrnci). Vzhledem k tomu, že v termosféře je velmi malý tlak, dochází k malému přenosu tepla.
Hubbleův vesmírný dalekohled a Mezinárodní kosmická stanice (ISS) obíhají Zemi v termosféře. I když je termosféra druhou nejvyšší vrstvou zemské atmosféry, satelity, které zde působí, jsou na „nízké oběžné dráze Země.,“
Exosféra
kolísavé oblasti mezi termosféře a exosféra se nazývá turbopause. Nejnižší úroveň exosféry se nazývá exobáza. Na horní hranici exosféry se ionosféra spojuje s meziplanetárním prostorem nebo prostorem mezi planetami.
exosféra se rozšiřuje a Stahuje, když přichází do styku se slunečními bouřemi. Ve slunečních bouřích jsou částice vyhozeny vesmírem z výbušných událostí na slunci, jako jsou sluneční erupce a vyhazování koronální hmoty (CMEs).,
sluneční bouře mohou vytlačit exosféru na pouhých 1 000 kilometrů (620 mil) nad zemí. Když je slunce klidné, exosféra může prodloužit 10 000 kilometrů (6 214 mil).
vodík, nejlehčí prvek ve vesmíru, dominuje tenké atmosféře exosféry. Jsou přítomny pouze stopové množství helia, oxidu uhličitého, kyslíku a dalších plynů.
mnoho meteorologických družic obíhá Zemi v exosféře. Spodní část exosféry zahrnuje nízkou oběžnou dráhu Země, zatímco oběžná dráha Střední Země je v atmosféře vyšší.,
horní hranice exosféry je viditelná v satelitních snímcích země. Nazývá se geocorona, je to fuzzy modré osvětlení, které obíhá Zemi.
Mimozemská atmosféra
všechny planety v naší sluneční soustavě mají atmosféru. Většina těchto atmosfér se radikálně liší od zemských, i když obsahují mnoho stejných prvků.
sluneční soustava má dva hlavní typy planet: pozemské planety (Merkur, Venuše, Země a Mars) a plynové obry (Jupiter, Saturn, Uran a Neptun).,
atmosféry pozemských planet jsou poněkud podobné zemským. Merkurova atmosféra obsahuje pouze tenkou exosféru ovládanou vodíkem, heliem a kyslíkem. Venušina atmosféra je mnohem silnější než zemská, což brání jasnému pohledu na planetu. Jeho atmosféře dominuje oxid uhličitý a obsahuje vířící mraky kyseliny sírové. Atmosféře na Marsu dominuje také oxid uhličitý, i když na rozdíl od Venuše je poměrně tenký.
plynové obry se skládají z plynů. Jejich atmosféry jsou téměř úplně vodík a helium., Přítomnost metanu v atmosféře Uranu a Neptunu dává planetám jasně modrou barvu.
v nižších atmosférách Jupitera a Saturnu tvoří mraky vody, amoniaku a sirovodíku jasné pásy. Rychlé větry oddělují světlé pruhy, nazývané zóny, od tmavě zbarvených pásů, nazývaných pásy. Jiné Meteorologické jevy, jako jsou cyklóny a blesky, vytvářejí vzory v zónách a pásech. Jupiterova velká červená skvrna je staletý cyklon, který je největší bouří ve sluneční soustavě.
měsíce některých planet mají svou vlastní atmosféru., Největší měsíc Saturnu, Titan, má hustou atmosféru vyrobenou převážně z dusíku a metanu. Způsob, jakým sluneční světlo rozbíjí metan v ionosféře titanu, pomáhá dát měsíci oranžovou barvu.
většina nebeských těles, včetně všech asteroidů v pásu asteroidů a našeho vlastního měsíce, nemá atmosféru. Nedostatek atmosféry na Měsíci znamená, že nezažívá počasí. Bez větru nebo vody, aby erodovat je mnoho kráterů na Měsíci byly tam stovky a dokonce tisíce let.,
způsob, jakým je atmosféra nebeského těla strukturována a z čeho je vyrobena, umožňuje astrobiologům spekulovat, jaký druh života může planeta nebo měsíc podporovat. Atmosféry jsou tedy důležitými markery při průzkumu vesmíru.
atmosféra planety nebo měsíce musí obsahovat specifické chemikálie, které podporují život, jak ho známe. Tyto chemikálie zahrnují vodík, kyslík, dusík a uhlík. Ačkoli Venuše, Mars a Titan mají podobné atmosférické plyny, ve sluneční soustavě kromě Země není nikde atmosféra schopná podporovat život., Venušina atmosféra je příliš hustá, Mars je příliš tenký a Titan je příliš chladný.