Vi lever på bunnen av en usynlig ocean kalt atmosfære, et lag av gasser som omgir planeten vår. Nitrogen og oksygen konto for 99 prosent av gassene i tørr luft, med argon, carbon dioxide, helium, neon, og andre gasser gjøre opp minutters deler. Vann damp og støv er også en del av Jordens atmosfære. Andre planeter og måner har svært forskjellige atmosfærer, og noen har ingen atmosfære i det hele tatt.,
atmosfæren er så spredt ut at vi knapt legger merke til det, men vekten er lik et lag av vann mer enn 10 meter (34 fot) dyp som dekker hele planeten. Bunnen 30 kilometer (19 km) av atmosfæren består av ca 98 prosent av sin masse. Atmosfæren—air—er mye tynnere i store høyder. Det er ingen atmosfære i rommet.
Forskere sier mange av gasser i atmosfæren vår og ble kastet ut i luften ved tidlig vulkaner. På den tiden, det ville ha vært lite eller ingen gratis oksygen rundt Jorden., Gratis oksygen består av oksygen molekyler som ikke er koblet til et annet element, som karbon (for å danne karbondioksid) eller hydrogen (for å danne vann).
Gratis oksygen kan ha blitt lagt til atmosfæren av primitive organismer, sannsynligvis bakterier, under fotosyntesen. Fotosyntesen er den prosessen en plante eller andre autotroph bruker til å lage mat og oksygen fra karbondioksid og vann. Senere, mer komplekse former for planteliv lagt mer oksygen til atmosfæren. Oksygen i dagens atmosfære sannsynligvis tok millioner av år for å samle seg.,
atmosfæren fungerer som en gigantisk filter, holde ut de fleste ultrafiolett stråling mens la i solens varmende stråler. Ultrafiolett stråling er skadelig for levende ting, og er det som forårsaker sunburns. Solvarme, på den annen side, er nødvendig for alt liv på Jorden.
Jordens atmosfære har en lagdelt struktur. Fra bakken opp mot himmelen, lag er troposfæren, stratosfæren, mesosphere, thermosphere, og «exosphere». Et annet lag, som kalles ionosfæren, som strekker seg fra mesosphere til «exosphere». Utover «exosphere» – er det ytre rom., Grensene mellom atmosfæriske lag er ikke klart definert, og endrer seg avhengig av breddegrad og årstid.
Troposfæren
troposfæren er den laveste atmosfæriske lag. I gjennomsnitt troposfæren strekker seg fra bakken til ca 10 km (6 miles) høy, alt fra ca 6 kilometer (4 km) ved polene til mer enn 16 kilometer (10 miles) ved Ekvator. Toppen av troposfæren er høyere om sommeren enn om vinteren.
Nesten alle været utvikler seg i troposfæren fordi det inneholder nesten alle av atmosfæren er vanndamp., Skyer, fra lavtliggende tåke til thunderheads til høytliggende cirrus, dannes i troposfæren. Air massene, områder med høytrykk og lavtrykk systemer, er flyttet av vinden i troposfæren. Disse værsystemer føre til daglig endringer i været, samt sesongåpent været og klimaet systemer, slik som El Nino.
Luft i troposfæren tynner som høyden øker. Det er færre molekyler av oksygen på toppen av Mount Everest, Nepal, for eksempel, enn det er på en strand i Hawaii. Dette er grunnen til at fjellklatrere ofte bruke beholdere av oksygen ved klatring høye tinder., Tynn luft er også grunnen til at helikoptre har problemer med å manøvrere i store høyder. Faktisk, et helikopter ikke var i stand til å lande på Mount Everest til 2005.
Som luft i troposfæren tynner, temperaturen synker. Dette er grunnen til at fjelltoppene er vanligvis mye kaldere enn dalene under. Forskere som brukes til å tenke temperaturen fortsatte å falle som høyde for økte utover troposfæren. Men data som er samlet inn med været ballonger og raketter har vist dette er ikke tilfelle. I den nedre stratosfæren, temperaturen holder seg nesten konstant., Som høyden øker i stratosfæren, temperatur faktisk øker.
Solvarme trenger troposfæren lett. Dette laget er også absorberer varme som blir reflektert tilbake fra bakken i en prosess som kalles drivhuseffekten. Drivhuseffekten er nødvendig for livet på Jorden. Atmosfæren er mest tallrike klimagassene er karbondioksid, vanndamp og metan.
i Rask bevegelse, høytliggende vind kalt jet strømmer virvle rundt planeten nær øvre grense av troposfæren. Jet-strømmer er det svært viktig å luftfarten., Flyet spare tid og penger ved å fly i jet-strømmer i stedet for den nedre troposfæren, der luften er tykkere.
Stratosfæren
troposfæren har en tendens til å endre seg plutselig og voldsomt, men stratosfæren er rolig. Stratosfæren strekker seg fra tropopause, den øvre grense av troposfæren, om lag 50 kilometer (32 km) over Jordens overflate.
Sterk horisontal vind blåse i stratosfæren, men det er lite turbulens. Dette er ideelt for fly som kan fly i denne delen av atmosfæren.
stratosfæren er veldig tørr og skyer er sjeldne., De som form er tynt og pistrete. De kalles nacreous skyene. Noen ganger er de kalt mor-av-perle skyene fordi fargene ser ut som de er inne i en mollusk shell.
stratosfæren, er avgjørende for livet på Jorden fordi det inneholder små mengder ozon, som er en form av oksygen som hindrer at skadelige UV-stråler fra å nå Jorden. Regionen i stratosfæren hvor denne tynne skall av ozon er funnet kalles ozonlaget. Stratosfæren er ozonlaget er ujevn, og tynnere nær polene. Mengden av ozon i Jordens atmosfære er jevnt fallende., Forskere har knyttet til bruk av kjemikalier som chlorofluorocarbons (CFCs) til ozonnedbrytning.
Mesosphere
mesosphere strekker seg fra stratopause (den øvre grense av stratosfæren) til ca 85 kilometer (53 km) over overflaten av Jorden. Her temperaturer igjen begynne å falle.
mesosphere har den kaldeste temperaturen i atmosfæren faller så lavt som -120 grader Celsius (-184 grader Fahrenheit, eller 153 kelvin). Den mesosphere har også atmosfæren er høyeste skyene. I klart vær kan du noen ganger se dem som sølvfargede wisps umiddelbart etter solnedgang., De kalles noctilucent clouds, eller natt-lysende skyer. Den mesosphere er så kaldt at noctilucent clouds er faktisk frosset vann-damp—is-skyer.
Skyting stjerner—den brennende burnout av meteorer, støv og steiner fra verdensrommet—er synlig i mesosphere. De fleste stjerneskudd er på størrelse med et sandkorn og brenne opp før du går inn i stratosfæren eller troposfæren. Imidlertid, noen meteorer er på størrelse med småstein eller til og med steinblokker., Deres ytre lag brenne så de løp gjennom mesosphere, men de er massiv nok til å falle gjennom den nedre atmosfæren og brak til Jorden som meteoritter.
mesosphere er minst forstått del av Jordens atmosfære. Det er for høyt for fly eller vær ballonger til å fungere, men for lavt til romfartøy. Høres raketter har gitt meteorologer og astronomer deres eneste betydelige data på denne viktige delen av atmosfæren. Høres raketter er ubemannet forskning instrumenter som samler inn data under sub-orbital flyreiser.,
Kanskje fordi mesosphere er så lite forstått, det er hjem til to meteorologiske mysterier: sprites og alver. Sprites er rødlig, vertikale elektriske utladninger som vises høyt over thunderheads, i den øvre stratosfæren og mesosphere. Alvene er svak, halo-formet utslipp som vises enda høyere i mesosphere.
Ionosfæren
ionosfæren strekker seg fra den øverste halvdelen av mesosphere hele veien til «exosphere». Dette stemningsfulle lag leder strøm.
ionosfæren er oppkalt etter ioner som er opprettet av energirike partikler fra sollys og verdensrommet., Ioner er atomer som antall elektroner ikke er lik antall protoner, noe som gir atom en positiv (færre elektroner enn protoner) eller negative (flere elektroner enn protoner) kostnad. Ioner er opprettet som kraftige x-stråler og uvb-stråler slå elektroner av atomer.
ionosfæren—et lag av frie elektroner og ioner reflekterer radiobølger. Guglielmo Marconi, «Far av Trådløse,» hjalp å bevise dette i 1901 da han sendte et radio signal fra Cornwall, England, St. John ‘ s, Newfoundland, Canada., Marconi er eksperimentet viste at radiosignaler ikke reise i en rett linje, men prellet av et atmosfærisk lag—ionosfæren.
ionosfæren er delt inn i forskjellige lag, kalt D, E, F1 og F2 lag. Som alle andre deler av atmosfæren, disse lagene varierer med årstid og breddegrad. Endringer i ionosfæren faktisk skjer på daglig basis. Den lave D-lag, som absorberer høyfrekvente radiobølger, og det E laget faktisk forsvinner om natten, noe som betyr at radiobølger kan nå høyere opp i ionosfæren., Det er derfor AM-radio stasjoner kan utvide sitt spekter av hundrevis av kilometer hver kveld.
ionosfæren reflekterer også partikler fra solvinden, strømmen av høyt ladede partikler ut av solen. Disse elektriske viser opprette auroras (lys viser) heter den Nordlige og Sørlige Lys.
Thermosphere
thermosphere er den tykkeste laget i atmosfæren. Bare den sterkeste gasser—for det meste oksygen, helium og hydrogen—finnes her.,
thermosphere strekker seg fra mesopause (den øvre grense av mesosphere) til 690 kilometer (429 km over overflaten av Jorden. Her, tynt spredt molekyler av en gass absorberer røntgenstråling og ultrafiolett stråling. Dette absorpsjon prosessen driver molekyler i thermosphere til stor fart og høye temperaturer. Temperaturer i thermosphere kan stige til 1500 grader Celsius (2,732 grader Fahrenheit, eller 1,773 kelvin).
selv Om temperaturen er svært høy, er det ikke mye varme. Hvordan er det mulig?, Varme er opprettet når molekylene får spent og overføre energi fra et molekyl til et annet. Varme skjer i et område med høyt trykk (tenk over kokende vann i en gryte). Siden det er svært lite press i thermosphere, det er lite å overføre varme.
Hubble-Teleskopet og den Internasjonale romstasjonen (ISS) i bane rundt Jorden i thermosphere. Selv om thermosphere er den nest høyeste laget av Jordens atmosfære, satellitter som opererer her er i «lav bane rundt Jorda.,»
«Exosphere»
varierende området mellom thermosphere og «exosphere» – kalles turbopause. Det laveste nivået i «exosphere» – kalles exobase. På den øvre grense av «exosphere», ionosfæren fusjonerer med interplanetarisk plass, eller rommet mellom planetene.
«exosphere» – utvider og trekker seg sammen som det kommer i kontakt med solar storm. I solar storm partikler blir kastet gjennom rommet fra eksplosive hendelser på solen, slik som solstormer og koronale masse ejeksjonene (CMEs).,
Solar stormer kan presse «exosphere» – til kun 1000 kilometer (620 km) over Jorden. Når solen er rolig, «exosphere» – kan utvide med 10.000 kilometer (6,214 miles).
Hydrogen, den sterkeste element i universet, dominerer den tynne atmosfæren i «exosphere». Kun spormengder av helium, karbondioksid, oksygen og andre gasser er til stede.
Mange været satellitter i bane rundt Jorden i «exosphere». Den nedre delen av «exosphere» – har lav bane rundt Jorda, mens middels bane rundt Jorda er høyere i atmosfæren.,
Den øvre grense av «exosphere» – er synlig på satellittbilder av Jorden. Kalt geocorona, det er en løsning med blå belysning som sirkler Jorden.
Utenomjordisk Atmosfære
Alle planetene i vårt solsystem har atmosfærer. De fleste av disse områder er radikalt forskjellig fra Jorda, selv om de inneholder mange av de samme elementene.
solsystemet har to hovedtyper av planeter: terrestriske planetene (Merkur, Venus, Jorden og Mars) og gass gigantene (Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun).,
atmosfærer av de terrestriske planetene er noe som ligner på Jordens. Kvikksølv til atmosfæren inneholder bare en tynn «exosphere» – dominert av hydrogen, helium og oksygen. Venus’ atmosfære er mye tykkere enn Jordens, og hindrer en klar oppfatning av planeten. Atmosfæren er dominert av karbondioksid, og har virvler skyer av svovelsyre. Atmosfæren på Mars er også dominert av karbondioksid, men i motsetning til Venus, den er ganske tynn.
Gass gigantene er sammensatt av gasser. Deres atmosfærer er nesten utelukkende hydrogen og helium., Tilstedeværelsen av metan i atmosfærer av Uranus og Neptun gi planetene sine lyse blå farge.
I den nedre atmosfære av Jupiter og Saturn, skyer av vann, ammoniakk og hydrogensulfid form klare band. Rask vind eget lys-farget band, kalt soner, fra mørk-farget band, kalt belter. Andre værfenomener, for eksempel sykloner og lyn, skaper mønstre i soner og belter. Jupiters Store Røde Flekk er en flere hundre år gammel syklonen som er den største stormen i vårt solsystem.
måner av noen planeter har sine egne områder., Saturns største måne, Titan, har en tykk atmosfære laget hovedsakelig av nitrogen og metan. Veien sollys bryter opp metan i Titan er ionosfæren bidrar til å gi månen en oransje farge.
de Fleste himmellegemer, inkludert alle asteroider i asteroidebeltet og vår egen måne, ikke har atmosfærer. Mangelen på en atmosfære på Månen betyr at det ikke oppleve været. Med ingen vind eller vann for å fjerne dem, mange kratere på Månen har vært der i hundrevis og kanskje tusenvis av år.,
Den måten et himmellegeme atmosfæren er bygd opp og hva det er laget av la astrobiologists til å lure på hva slags liv de planet eller en måne kan være i stand til å støtte. Atmosfærer, da, er viktige markører i utforskning av verdensrommet.
En planet eller månens atmosfære må inneholde spesifikke kjemikalier for å støtte liv slik vi kjenner det. Disse kjemikaliene inkludere hydrogen, oksygen, nitrogen og karbon. Selv om Venus, Mars og Titan har lignende atmosfæriske gasser, det er ingen steder i solsystemet i tillegg til Jorda med en atmosfære som er i stand til å støtte liv., Venus’ atmosfære er altfor tykk, Mars » altfor tynn, og Titan er altfor kaldt.