egy láthatatlan óceán alján élünk, amelyet a légkörnek, a bolygónkat körülvevő gázrétegnek neveznek. A száraz levegőn lévő gázok 99 százalékát a nitrogén és az oxigén adja, az argon, a szén-dioxid, a hélium, a neon és más gázok alkotják a részecskéket. A vízgőz és a por is a Föld légkörének része. Más bolygók és holdak nagyon különböző atmoszféra, és néhány nincs atmoszféra egyáltalán.,
a légkör annyira elterjedt, hogy alig vesszük észre, de súlya megegyezik egy 10 méter (34 láb) mély vízréteggel, amely az egész bolygót lefedi. A légkör alsó 30 kilométere (19 mérföld) tömegének mintegy 98 százalékát tartalmazza. A légkör-a levegő-sokkal vékonyabb nagy magasságban. Nincs légkör az űrben.
A tudósok szerint a légkörünkben lévő gázok nagy részét korai vulkánok bocsátották ki a levegőbe. Abban az időben kevés vagy semmilyen szabad oxigén nem volt a Föld körül., A szabad oxigén olyan oxigénmolekulákból áll, amelyek nem kapcsolódnak egy másik elemhez, például szénhez (szén-dioxid képződéséhez) vagy hidrogénhez (víz kialakításához).
szabad oxigént adhattak a légkörbe primitív organizmusok, valószínűleg baktériumok a fotoszintézis során. A fotoszintézis az a folyamat, amelyet egy növény vagy más autotroph a szén-dioxidból és vízből származó élelmiszer és oxigén előállítására használ. Később a növényi élet összetettebb formái több oxigént adtak a légkörbe. Az oxigén a mai légkörben valószínűleg több millió évig tartott felhalmozódni.,
a légkör gigantikus szűrőként működik,a legtöbb ultraibolya sugárzást megtartva, miközben a nap melegítő sugarait engedi. Az ultraibolya sugárzás káros az élőlényekre, ami napégést okoz. A napenergia viszont a Föld minden életéhez szükséges.
A Föld légkörének réteges szerkezete van. A földtől az ég felé a rétegek a troposzféra, a sztratoszféra, a mezoszféra, a termoszféra és az exoszféra. Egy másik réteg, az úgynevezett ionoszféra, a mezoszférától az exoszféráig terjed. Az exoszférán túl a világűr., A légköri rétegek közötti határok nincsenek egyértelműen meghatározva, és a szélességtől és évszaktól függően változnak.
Troposphere
a troposzféra a legalacsonyabb légköri réteg. A troposzféra átlagosan a földtől körülbelül 10 kilométer (6 mérföld) magasig terjed, a pólusokon körülbelül 6 kilométer (4 mérföld), az egyenlítőn pedig több mint 16 kilométerre (10 mérföld). A troposzféra teteje nyáron magasabb, mint télen.
Szinte minden időjárás alakul ki a troposzférában, mert szinte az összes légkör vízgőzét tartalmazza., A troposzférában felhők alakulnak ki, az alacsonyan fekvő ködtől a mennydörgésekig a nagy magasságú cirrusig. A légtömegeket, a nagynyomású és az alacsony nyomású rendszerek területeit a troposzféra szelei mozgatják. Ezek az időjárási rendszerek napi időjárási változásokhoz, valamint szezonális időjárási mintákhoz és éghajlati rendszerekhez vezetnek, mint például az El Nino.
a troposzférában a levegő a magasság növekedésével csökken. Kevesebb oxigénmolekula van például a nepáli Mount Everest tetején, mint Hawaii tengerpartján. Ez az oka annak, hogy a hegymászók gyakran használnak oxigéntartályokat magas csúcsok felmászásakor., A vékony levegő miatt a helikoptereknek nehéz manőverezni nagy magasságban. Valójában egy helikopter 2005-ig nem tudott leszállni a Mount Everestre.
ahogy a troposzféra levegője elvékonyodik, a hőmérséklet csökken. Ez az oka annak, hogy a hegytetők általában sokkal hidegebbek, mint az alatta lévő völgyek. A tudósok azt hitték, hogy a hőmérséklet tovább csökken, mivel a tengerszint feletti magasság a troposzférán túl nőtt. Az időjárási léggömbökkel és rakétákkal gyűjtött adatok azonban azt mutatták, hogy ez nem így van. Az alsó sztratoszférában a hőmérséklet szinte állandó marad., Ahogy a magasság növekszik a sztratoszférában, a hőmérséklet valóban növekszik.
a naphő könnyen behatol a troposzférába. Ez a réteg elnyeli a hőt is, amely visszaverődik a talajból az üvegházhatásnak nevezett folyamat során. Az üvegházhatás szükséges a földi élethez. A légkör legelterjedtebb üvegházhatású Gázai a szén-dioxid, a vízgőz és a metán.
gyorsan mozgó, nagy magasságú szelek, az úgynevezett jet streamek a bolygó körül forognak a troposzféra felső határa közelében. A Jet streamek rendkívül fontosak a légiközlekedési ipar számára., A repülőgépek időt és pénzt takarítanak meg azzal, hogy az alsó troposzféra helyett sugárhajtású patakokban repülnek, ahol a levegő vastagabb.
sztratoszféra
a troposzféra hirtelen és hevesen változik, de a sztratoszféra nyugodt. A sztratoszféra a Tropopopauzától, a troposzféra felső határától körülbelül 50 kilométerre (32 mérföld) terjed a Föld felszíne felett.
erős vízszintes szél fúj a sztratoszférában, de kevés turbulencia van. Ez Ideális olyan repülőgépek számára, amelyek a légkör ezen részén repülhetnek.
a sztratoszféra nagyon száraz, a felhők ritkák., Azok, amelyek formálódnak, vékonyak és homályosak. Ezeket nacreous felhőknek nevezik. Néha gyöngyházfelhőknek nevezik őket, mert színeik úgy néznek ki, mint a puhatestű héj belsejében.
a sztratoszféra létfontosságú a földi élet szempontjából, mivel kis mennyiségű ózont tartalmaz, az oxigén olyan formáját, amely megakadályozza a káros UV sugarak földhöz jutását. A sztratoszférán belüli régiót, ahol ezt az ózon vékony héját találják, ózonrétegnek nevezik. A sztratoszféra ózonrétege egyenetlen, és a pólusok közelében vékonyabb. Az ózon mennyisége a Föld légkörében folyamatosan csökken., A tudósok összekapcsolták a vegyi anyagok, például a klórozott-fluorozott szénhidrogének (CFC-k) használatát az ózon kimerülésével.
mezoszféra
a mezoszféra a sztratopauzától (a sztratoszféra felső határától) körülbelül 85 kilométerre (53 mérföld) terjed a Föld felszíne felett. Itt a hőmérséklet ismét csökken.
a mezoszféra a leghidegebb hőmérséklet a légkörben, merítés olyan alacsony, mint -120 Celsius fok (-184 Fahrenheit fok, vagy 153 kelvin). A mezoszférában a légkör legmagasabb felhői is vannak. Tiszta időben néha ezüstös bölcseknek látja őket közvetlenül naplemente után., Ezeket noctilucent felhőknek vagy éjszakai ragyogó felhőknek nevezik. A mezoszféra annyira hideg, hogy a noctilucent felhők valójában fagyott vízgőz-jégfelhők.
A Lövőcsillagok-a meteorok, a por és a kőzetek égése a világűrből-a mezoszférában láthatók. A legtöbb hullócsillag akkora, mint egy homokszem, és elég, mielőtt belépne a sztratoszférába vagy a troposzférába. Néhány Meteor azonban kavicsok vagy akár sziklák mérete., Külső rétegeik a mezoszférán áthaladva égnek, de elég masszívak ahhoz, hogy az alsó légkörbe essenek, és meteoritként a földre zuhanjanak.
a mezoszféra a Föld légkörének legkevésbé megértett része. Túl magas ahhoz, hogy a repülőgépek vagy az időjárási léggömbök működjenek, de túl alacsony az űrhajók számára. A rakétaszondák a meteorológusok és a csillagászok egyetlen jelentős adatát szolgáltatták a légkör ezen fontos részére vonatkozóan. A rakétaszondák pilóta nélküli kutatási eszközök, amelyek adatokat gyűjtenek az orbitális repülés során.,
talán azért, mert a mezoszféra annyira kevéssé ismert, ez ad otthont két meteorológiai rejtélyek: sprite és elfek. A sprite-ok vöröses, függőleges elektromos kisülések, amelyek a mennydörgésfejek felett, a felső sztratoszférában és a mezoszférában jelennek meg. Az elfek homályos, halo alakú kisülések, amelyek még magasabbak a mezoszférában.
ionoszféra
az ionoszféra a mezoszféra felső felétől egészen az exoszféráig terjed. Ez a légköri réteg villamos energiát vezet.
az ionoszféra a napfényből és a világűrből származó energikus részecskék által létrehozott ionokról kapta a nevét., Az ionok olyan atomok, amelyekben az elektronok száma nem egyenlő a protonok számával, pozitív (kevesebb elektron, mint proton) vagy negatív (több elektron, mint proton) töltést adva az atomnak. Ionok jönnek létre, mint erős röntgensugarak és UV sugarak leüt elektronok atomok.
az ionoszféra-szabad elektronok és ionok rétege-rádióhullámokat tükröz. Guglielmo Marconi, a “vezeték nélküli apa” ezt 1901-ben bizonyította, amikor rádiójelet küldött az angliai Cornwallból a kanadai Newfoundland-i St. John ‘ s-ba., Marconi kísérlete kimutatta, hogy a rádiójelek nem egyenes vonalban haladtak, hanem egy légköri rétegről—az ionoszféráról-visszapattan.
az ionoszféra különböző rétegekre bomlik, az úgynevezett D, E,F1 és F2 rétegekre. A légkör többi részéhez hasonlóan ezek a rétegek évszaktól és szélességtől függően változnak. Az ionoszféra változásai valójában naponta történnek. Az alacsony D réteg, amely elnyeli a nagyfrekvenciás rádióhullámokat, és az E réteg valójában éjszaka eltűnik, ami azt jelenti, hogy a rádióhullámok magasabbra juthatnak az ionoszférába., Ezért az AM rádióállomások minden este több száz kilométerrel meghosszabbíthatják hatótávolságukat.
az ionoszféra a napszél részecskéit is tükrözi, a nap által kibocsátott erősen töltött részecskék áramát. Ezek az elektromos kijelzők az északi és Déli fényeknek nevezett aurórákat (fénykijelzőket) hoznak létre.
termoszféra
a termoszféra a légkör legvastagabb rétege. Csak a legkönnyebb gázok—főleg oxigén, hélium és hidrogén—találhatók itt.,
a termoszféra a mezopauzától (a mezoszféra felső határától) 690 kilométerre (429 mérföld) terjed a Föld felszíne felett. Itt a vékonyan szétszórt gázmolekulák elnyelik a röntgensugarakat és az ultraibolya sugárzást. Ez az abszorpciós folyamat a termoszférában lévő molekulákat nagy sebességre és magas hőmérsékletre hajtja. A hőmérséklet a termoszférában is emelkedik 1500 Celsius fok (2732 Fahrenheit fok, vagy 1773 kelvin).
bár a hőmérséklet nagyon magas, nincs sok hő. Hogy lehetséges ez?, A hő akkor jön létre, amikor a molekulák izgatottak, és energiát továbbítanak az egyik molekulából a másikba. A hő nagynyomású területen történik (gondoljunk a fazékban forrásban lévő vízre). Mivel a termoszférában nagyon kevés nyomás van, kevés hőátadás van.
A Hubble Űrteleszkóp és a Nemzetközi Űrállomás (ISS) a termoszférában kering a Föld körül. Annak ellenére, hogy a termoszféra a Föld légkörének második legmagasabb rétege, az itt működő műholdak “alacsony Föld körüli pályán vannak.,”
Exosphere
a termoszféra és az exoszféra közötti ingadozó területet turbopauzának nevezik. Az exoszféra legalacsonyabb szintjét exobázisnak nevezik. Az exoszféra felső határán az ionoszféra összeolvad a bolygóközi térrel vagy a bolygók közötti térrel.
az exoszféra a napviharokkal érintkezve tágul és összehúzódik. A napviharokban a nap robbanásveszélyes eseményei, például a napkitörések és a koronális tömegkiömlések (CME-k) révén részecskék csapódnak át az űrben.,
A napviharok az exoszférát mindössze 1000 kilométerre (620 mérföld) szoríthatják a föld felett. Amikor a nap nyugodt, az exoszféra 10.000 kilométert (6.214 mérföld) meghosszabbíthat.
a hidrogén, az univerzum legkönnyebb eleme uralja az exoszféra vékony légkörét. Csak nyomokban van jelen hélium, szén-dioxid, oxigén és más gázok.
sok időjárási műhold kering a Föld körül az exoszférában. Az exoszféra alsó része alacsony Föld körüli pályát tartalmaz, míg a közepes Föld körüli pálya magasabb a légkörben.,
az exoszféra felső határa a Föld műholdas képein látható. Az úgynevezett geocorona, ez a fuzzy kék megvilágítás, amely körbejárja a Földet.
földönkívüli légkör
Naprendszerünk összes bolygója atmoszférával rendelkezik. Ezeknek a légköreknek a többsége radikálisan különbözik a Földtől, bár sok azonos elemet tartalmaznak.
a naprendszernek két fő bolygótípusa van: földi bolygók (Merkúr, Vénusz, Föld és Mars) és gázóriások (Jupiter, Szaturnusz, Uránusz és Neptunusz).,
a földi bolygók atmoszférája némileg hasonlít a Föld légköréhez. a higany légköre csak egy vékony exoszférát tartalmaz, amelyet hidrogén, hélium és oxigén dominál. A Vénusz légköre sokkal vastagabb, mint a Földé, megakadályozva a bolygó tiszta látását. Atmoszféráját a szén-dioxid uralja, és a kénsav kavargó felhői jellemzik. A Mars légkörét a szén-dioxid is uralja, bár a Vénusszal ellentétben meglehetősen vékony.
A gázóriások gázokból állnak. Légkörük szinte teljes egészében hidrogén és hélium., A metán jelenléte az Uránusz és a Neptunusz légkörében a bolygók élénk kék színét adja.
a Jupiter és a Szaturnusz alsó légkörében a víz, az ammónia és a hidrogén-szulfid felhői tiszta sávokat alkotnak. A gyors szelek elválasztják a világos színű sávokat, az úgynevezett zónákat, a sötét színű sávokból, az úgynevezett övekből. Más időjárási jelenségek, mint például a ciklonok és a villámlás, mintákat hoznak létre a zónákban és az övekben. A Jupiter nagy vörös foltja egy évszázados ciklon, amely a Naprendszer legnagyobb vihara.
egyes bolygók holdjai saját légkörrel rendelkeznek., A Szaturnusz legnagyobb holdja, a Titáné, sűrű atmoszférája főleg nitrogénből és metánból áll. A titán ionoszférájában a napfény lebontja a metánt, így a Hold narancssárga színű lesz.
a legtöbb égitestnek, beleértve az aszteroida övben lévő összes aszteroidát és a saját holdunkat, nincs atmoszférája. A légkör hiánya a Holdon azt jelenti, hogy nem tapasztal időjárást. Mivel a szél vagy a víz nem rontja őket, sok kráter a Holdon több száz, sőt több ezer éve létezik.,
ahogy egy égi test légkör kialakítása, miből készült lehetővé astrobiologists találgatni, hogy milyen az élet a bolygó vagy hold lehet támogatni. A légkör tehát fontos markerek az űrkutatásban.
a bolygó vagy a Hold légkörének speciális vegyi anyagokat kell tartalmaznia az élet fenntartásához, ahogy tudjuk. Ezek a vegyi anyagok közé tartozik a hidrogén, az oxigén, a nitrogén és a szén. Bár a Vénusznak, a Marsnak és a titánnak hasonló légköri Gázai vannak, a Naprendszerben a Földön kívül sehol nincs olyan légkör, amely képes az életet támogatni., A Vénusz légköre túl vastag, a Mars túl vékony, a titán pedig túl hideg.