we leven op de bodem van een onzichtbare oceaan die de atmosfeer wordt genoemd, een laag gassen die onze planeet omringt. Stikstof en zuurstof zijn goed voor 99 procent van de gassen in droge lucht, met argon, kooldioxide, helium, neon, en andere gassen die minuscule porties. Waterdamp en stof maken ook deel uit van de atmosfeer van de aarde. Andere planeten en manen hebben zeer verschillende atmosferen, en sommige hebben helemaal geen atmosferen.,
de atmosfeer is zo verspreid dat we hem nauwelijks opmerken, maar zijn gewicht is gelijk aan een laag water van meer dan 10 meter diep die de hele planeet bedekt. De onderste 30 kilometer (19 mijl) van de atmosfeer bevat ongeveer 98 procent van zijn massa. De atmosfeer-lucht-is op grote hoogte veel dunner. Er is geen atmosfeer in de ruimte.wetenschappers zeggen dat veel van de gassen in onze atmosfeer in de lucht zijn uitgestoten door vroege vulkanen. Op dat moment zou er weinig of geen vrije zuurstof rond de aarde zijn geweest., Vrije zuurstof bestaat uit zuurstofmoleculen die niet aan een ander element zijn bevestigd, zoals koolstof (om kooldioxide te vormen) of waterstof (om water te vormen). vrije zuurstof kan aan de atmosfeer zijn toegevoegd door primitieve organismen, waarschijnlijk bacteriën, tijdens fotosynthese. Fotosynthese is het proces dat een plant of andere autotroph gebruikt om voedsel en zuurstof te maken uit kooldioxide en water. Later, meer complexe vormen van plantenleven toegevoegd meer zuurstof aan de atmosfeer. De zuurstof in de atmosfeer van vandaag heeft er waarschijnlijk miljoenen jaren over gedaan om zich op te hopen., de atmosfeer fungeert als een gigantisch filter, dat de meeste ultraviolette straling buiten houdt terwijl de opwarmende zonnestralen binnengelaten worden. Ultraviolette straling is schadelijk voor levende dingen,en is wat veroorzaakt zonnebrand. Zonnewarmte is daarentegen noodzakelijk voor al het leven op aarde.de atmosfeer van de aarde heeft een gelaagde structuur. Vanaf de grond naar de hemel zijn de lagen de troposfeer, stratosfeer, mesosfeer, thermosfeer en exosfeer. Een andere laag, de ionosfeer genaamd, strekt zich uit van de mesosfeer tot de exosfeer. Voorbij de exosfeer is de ruimte., De grenzen tussen atmosferische lagen zijn niet duidelijk gedefinieerd, en veranderen afhankelijk van breedtegraad en seizoen.de troposfeer is de laagste atmosferische laag. Gemiddeld strekt de troposfeer zich uit van de grond tot ongeveer 10 kilometer hoog, variërend van ongeveer 6 kilometer aan de polen tot meer dan 16 kilometer aan de evenaar. De top van de troposfeer is hoger in de zomer dan in de winter.bijna alle weersomstandigheden ontstaan in de troposfeer omdat het bijna alle waterdamp van de atmosfeer bevat., Wolken, van laaggelegen mist tot onweer tot grote cirrus, vormen zich in de troposfeer. Luchtmassa ‘ s, gebieden met hoge-druk-en lagedruksystemen, worden door de wind in de troposfeer bewogen. Deze weersystemen leiden tot dagelijkse weersveranderingen en seizoensgebonden weerpatronen en klimaatsystemen, zoals El Nino.de lucht in de troposfeer dunner naarmate de hoogte toeneemt. Er zijn minder moleculen zuurstof op de top van Mount Everest, Nepal, bijvoorbeeld, dan op een strand in Hawaii. Daarom gebruiken bergbeklimmers vaak zuurstofbussen bij het beklimmen van hoge toppen., Ijle lucht is ook de reden waarom helikopters moeite hebben met manoeuvreren op grote hoogte. In feite was een helikopter niet in staat om te landen op de Mount Everest tot 2005.naarmate de lucht in de troposfeer dunner wordt, neemt de temperatuur af. Dit is de reden waarom bergtoppen zijn meestal veel kouder dan de valleien eronder. Wetenschappers dachten dat de temperatuur bleef dalen … toen de hoogte voorbij de troposfeer toenam. Maar gegevens verzameld met weerballonnen en raketten hebben aangetoond dat dit niet het geval is. In de lagere stratosfeer blijft de temperatuur bijna constant., Als de hoogte toeneemt in de stratosfeer, stijgt de temperatuur.zonnewarmte dringt gemakkelijk door de troposfeer. Deze laag absorbeert ook warmte die terug wordt gereflecteerd uit de grond in een proces dat het broeikaseffect wordt genoemd. Het broeikaseffect is noodzakelijk voor het leven op aarde. De meest voorkomende broeikasgassen in de atmosfeer zijn kooldioxide, waterdamp en methaan. snel bewegende winden op grote hoogte, straalstromen genaamd, wervelen rond de planeet in de buurt van de bovengrens van de troposfeer. Straalstromen zijn uiterst belangrijk voor de luchtvaartindustrie., Vliegtuigen besparen tijd en geld door in straalstromen te vliegen in plaats van in de lagere troposfeer, waar de lucht dikker is.
stratosfeer
de troposfeer heeft de neiging om plotseling en heftig te veranderen, maar de stratosfeer is kalm. De stratosfeer strekt zich uit van de tropopauze, de bovenste grens van de troposfeer, tot ongeveer 50 kilometer (32 mijl) boven het aardoppervlak.sterke horizontale winden waaien in de stratosfeer, maar er is weinig turbulentie. Dit is ideaal voor vliegtuigen die in dit deel van de atmosfeer kunnen vliegen. de stratosfeer is erg droog en wolken zijn zeldzaam., Degenen die wel vormen zijn dun en piepklein. Ze worden nakreous clouds genoemd. Soms worden ze parelmoerwolken genoemd omdat hun kleuren lijken op die in een schelp van een weekdier. de stratosfeer is cruciaal voor het leven op Aarde omdat het kleine hoeveelheden ozon bevat, een vorm van zuurstof die voorkomt dat schadelijke UV-stralen de Aarde bereiken. Het gebied in de stratosfeer waar dit dunne ozon wordt gevonden wordt de ozonlaag genoemd. De ozonlaag in de stratosfeer is ongelijk en dunner bij de Polen. De hoeveelheid ozon in de atmosfeer van de aarde neemt gestaag af., Wetenschappers hebben het gebruik van chemische stoffen zoals chloorfluorkoolstoffen (CFK ‘ s) gekoppeld aan de aantasting van de ozonlaag. de mesosfeer strekt zich uit van de stratopauze (de bovenste grens van de stratosfeer) tot ongeveer 85 kilometer boven het aardoppervlak. Hier beginnen de temperaturen weer te dalen.de mesosfeer heeft de koudste temperaturen in de atmosfeer, tot -120 graden Celsius (-184 graden Fahrenheit, of 153 kelvin). De mesosfeer heeft ook de hoogste wolken van de atmosfeer. Bij helder weer zie je ze soms direct na zonsondergang als zilverkleurige slierten., Ze worden nachtelijke wolken genoemd, of nachtglanzende wolken. De mesosfeer is zo koud dat nachtwolken bevroren waterdamp—ijswolken zijn.Vallende Sterren—de vurige burn—out van meteoren, stof en rotsen uit de ruimte-zijn zichtbaar in de mesosfeer. De meeste vallende sterren zijn zo groot als een zandkorrel en verbranden voordat ze de stratosfeer of troposfeer ingaan. Sommige meteoren zijn echter zo groot als steentjes of zelfs keien., Hun buitenste lagen branden als ze door de mesosfeer rennen, maar ze zijn massief genoeg om door de lagere atmosfeer te vallen en als meteorieten op de aarde neer te storten.de mesosfeer is het minst begrepen deel van de atmosfeer van de aarde. Het is te hoog voor vliegtuigen of weerballonnen om te werken, maar te laag voor ruimtevaartuigen. Sonderingsraketten hebben meteorologen en astronomen hun enige belangrijke gegevens verschaft over dit belangrijke deel van de atmosfeer. Sonderingsraketten zijn onbemande onderzoeksinstrumenten die gegevens verzamelen tijdens sub-orbitale vluchten.,misschien omdat de mesosfeer zo weinig wordt begrepen, is het de thuisbasis van twee meteorologische mysteries: sprites en elfen. Sprites zijn roodachtige, verticale elektrische ontladingen die hoog boven thunderheads verschijnen, in de bovenste stratosfeer en mesosfeer. Elfen zijn vage, halo-vormige ontladingen die nog hoger in de mesosfeer verschijnen.de ionosfeer strekt zich uit van de bovenste helft van de mesosfeer tot aan de exosfeer. Deze atmosferische laag geleidt elektriciteit.de ionosfeer is vernoemd naar ionen die ontstaan door energetische deeltjes uit zonlicht en de ruimte., Ionen zijn atomen waarin het aantal elektronen niet gelijk is aan het aantal protonen, waardoor het atoom een positieve (minder elektronen dan protonen) of negatieve (meer elektronen dan protonen) lading krijgt. Ionen worden gemaakt als krachtige x-stralen en UV-stralen stoten elektronen uit atomen.de ionosfeer—een laag van vrije elektronen en ionen-reflecteert radiogolven. Guglielmo Marconi, de “vader van de radio”, hielp dit bewijzen in 1901 toen hij een radiosignaal stuurde van Cornwall, Engeland, naar St. John’ s, Newfoundland, Canada., Marconi ‘ s experiment toonde aan dat radiosignalen zich niet in een rechte lijn verplaatsten, maar terugkeerden van een atmosferische laag—de ionosfeer.de ionosfeer is opgesplitst in verschillende lagen, de D -, E -, F1-en F2-lagen genoemd. Net als alle andere delen van de atmosfeer variëren deze lagen met seizoen en breedtegraad. Veranderingen in de ionosfeer gebeuren dagelijks. De laag D, die hoogfrequente radiogolven absorbeert, en de laag E verdwijnen ‘ s nachts, wat betekent dat radiogolven hoger in de ionosfeer kunnen komen., Daarom kunnen AM-radiostations hun bereik elke nacht met honderden kilometers uitbreiden.de ionosfeer reflecteert ook deeltjes van zonnewind, de stroom van sterk geladen deeltjes die door de zon wordt uitgestoten. Deze elektrische displays creëren poollicht (licht displays) genaamd de noordelijke en Zuidelijke lichten.
thermosfeer
de thermosfeer is de dikste laag in de atmosfeer. Alleen de lichtste gassen-meestal zuurstof, helium en waterstof—worden hier gevonden., de thermosfeer strekt zich uit van de mesopauze (de bovengrens van de mesosfeer) tot 690 kilometer boven het aardoppervlak. Hier absorberen dun verspreide gasmoleculen röntgenstraling en ultraviolette straling. Dit absorptieproces drijft de moleculen in de thermosfeer tot grote snelheden en hoge temperaturen. Temperaturen in de thermosfeer kunnen oplopen tot 1500 graden Celsius (2,732 graden Fahrenheit, of 1,773 kelvin). hoewel de temperatuur erg hoog is, is er niet veel warmte. Hoe is dat mogelijk?, Warmte ontstaat wanneer moleculen opgewonden raken en energie van het ene molecuul naar het andere overbrengen. Warmte gebeurt in een gebied van hoge druk (denk aan water kokend in een pot). Omdat er zeer weinig druk in de thermosfeer is, is er weinig warmteoverdracht.de Hubble Space Telescope en het International Space Station (ISS) draaien om de aarde in de thermosfeer. Hoewel de thermosfeer de op één na hoogste laag van de atmosfeer van de aarde is, bevinden satellieten die hier werken zich in een “lage baan om de aarde”.,het fluctuerende gebied tussen de thermosfeer en de exosfeer wordt de turbopauze genoemd. Het laagste niveau van de exosfeer wordt de exobase genoemd. Aan de bovengrens van de exosfeer fuseert de ionosfeer met de interplanetaire ruimte, of de ruimte tussen planeten. de exosfeer zet uit en krimpt als het in contact komt met zonnestormen. In zonnestormen worden deeltjes door de ruimte gegooid door explosieve gebeurtenissen op de zon, zoals zonnevlammen en coronale massa-ejecties (CME ‘ s).,zonnestormen kunnen de exosfeer tot 1000 kilometer boven de aarde drukken. Als de zon rustig is, kan de exosfeer zich 10.000 kilometer uitstrekken.waterstof, het lichtste element in het heelal, domineert de dunne atmosfeer van de exosfeer. Er zijn slechts sporen van helium, kooldioxide, zuurstof en andere gassen aanwezig.veel weersatellieten draaien om de aarde in de exosfeer. Het onderste deel van de exosfeer omvat een lage baan van de aarde, terwijl de middelste baan van de aarde hoger is in de atmosfeer., de bovengrens van de exosfeer is zichtbaar in satellietbeelden van de aarde. Het heet de geocorona, het is de fuzzy blue illumination die rond de aarde cirkelt.buitenaardse atmosferen alle planeten in ons zonnestelsel hebben atmosferen. De meeste van deze atmosferen zijn radicaal anders dan die van de aarde, hoewel ze veel van dezelfde elementen bevatten. het zonnestelsel heeft twee grote typen planeten: aardse planeten (Mercurius, Venus, Aarde en Mars) en gasreuzen (Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus)., de atmosfeer van de aardse planeten lijkt enigszins op die van de aarde. de atmosfeer van Mercurius bevat slechts een dunne exosfeer die gedomineerd wordt door waterstof, helium en zuurstof. De atmosfeer van Venus is veel dikker dan die van de aarde, waardoor de planeet niet goed te zien is. De atmosfeer wordt gedomineerd door kooldioxide, en heeft wervelende wolken van zwavelzuur. De atmosfeer op Mars wordt ook gedomineerd door kooldioxide, hoewel het in tegenstelling tot Venus vrij dun is.gasreuzen zijn samengesteld uit gassen. Hun atmosferen zijn bijna volledig waterstof en helium., De aanwezigheid van methaan in de atmosfeer van Uranus en Neptunus geeft de planeten hun heldere blauwe kleur.in de lagere atmosferen van Jupiter en Saturnus vormen wolken van water, ammoniak en waterstofsulfide heldere banden. Snelle winden scheiden lichtgekleurde banden, zogenaamde zones, van donkergekleurde banden, genaamd riemen. Andere weersverschijnselen, zoals cyclonen en bliksem, creëren patronen in de zones en riemen. Jupiter ‘ s grote rode vlek is een eeuwenoude cycloon die de grootste storm in het zonnestelsel is.de manen van sommige planeten hebben hun eigen atmosferen., De grootste maan van Saturnus, Titan, heeft een dikke atmosfeer die voornamelijk bestaat uit stikstof en methaan. De manier waarop zonlicht methaan afbreekt in Titan ‘ s ionosfeer geeft de maan een oranje kleur.de meeste hemellichamen, inclusief alle asteroïden in de asteroïdengordel en onze eigen maan, hebben geen atmosferen. Het ontbreken van een atmosfeer op de maan betekent dat het geen weer ervaart. Zonder wind of water om ze te eroderen, zijn er vele kraters op de maan al honderden en zelfs duizenden jaren.,de manier waarop de atmosfeer van een hemellichaam gestructureerd is en waarvan het gemaakt is, stelt astrobiologen in staat te speculeren over wat voor soort leven de planeet of de maan zou kunnen bevatten. Atmosferen zijn dan belangrijke markers in de ruimteverkenning. de atmosfeer van een planeet of maan moet specifieke chemicaliën bevatten om het leven zoals wij het kennen te ondersteunen. Deze chemicaliën omvatten waterstof, zuurstof, stikstof en koolstof. Hoewel Venus, Mars en Titan vergelijkbare atmosferische gassen hebben, is er nergens in het zonnestelsel behalve de aarde een atmosfeer die leven kan bevatten., Venus ‘ atmosfeer is veel te dik, Mars veel te dun en Titan is veel te koud.