Vi kanske tar luften vi andas för givet, men jordens atmosfär är unik bland alla planeter. Man tror att atmosfären som omger jorden har funnits sedan den bildades för 4,5 miljarder år sedan. Men vår atmosfär har utvecklats och förändrats mycket genom tiden. Utan vår omhuldade atmosfär skulle vår planet vara livlös, gräddad av solens brännande strålar och strålning under dagen och iskall under natten. I den här lektionen kommer vi att utforska några av de saker som gör vår atmosfär så speciell.
Den här lektionen kommer vi att lära oss:
Jordens atmosfär är lagret av gaser runt jorden. Atmosfären hålls på plats av jordens gravitation.
Atmosfären skyddar jorden som ett stort täcke av isolering. Det absorberar värmen från solen och håller värmen inne i atmosfären och hjälper jorden att hålla sig varm - detta kallas växthuseffekten. Det håller också jordens totala temperatur ganska stabil, särskilt mellan natt och dag. Så vi blir inte för kalla på natten och för varma på dagen.
Det finns också en del av atmosfären som kallas ozonskiktet, som hjälper till att skydda jorden från solens strålning. Denna stora filt hjälper också till att forma våra vädermönster och klimat. Vädret hindrar för mycket varm luft från att bildas på ett ställe och orsakar stormar och nederbörd. Alla dessa saker är viktiga för livet och jordens ekologi.
Atmosfären slutar inte på en specifik plats. När du går högre upp på jorden blir atmosfären tunnare. Det finns ingen tydlig gräns mellan atmosfären och yttre rymden.
75 % av atmosfären är inom 11 kilometer (6,8 miles) från jordens yta.
Även om syre är nödvändigt för det mesta livet på jorden, är majoriteten av jordens atmosfär inte syre.
Jordens atmosfär består av cirka 78 % kväve, 21 % syre, 0,9 % argon och 0,1 % andra gaser.
Spårmängder av koldioxid, metan, vattenånga och neon är några av de andra gaserna som utgör de återstående 0,1 %.
Syre behövs av djur för att andas och koldioxid används av växter i fotosyntesen.
Fasta partiklar, inklusive aska, damm, vulkanaska, etc., är små delar av atmosfären. De är viktiga för att göra moln och dimma.
Jordens atmosfär är uppdelad i fem lager (uppifrån och ned):
1. Troposfären – Troposfären är lagret bredvid jordens eller jordens yta. Den sträcker sig till cirka 20 km (12 miles) över jordens yta. Det är här vi bor och till och med där flygplan flyger. Cirka 80 % av atmosfärens massa finns i troposfären. Troposfären värms upp av jordens yta.
2. Stratosfären – Stratosfären är det andra lagret av jordens atmosfär, beläget ovanför troposfären och under mesosfären. Stratosfärskiktet är 35 km tjockt. Till skillnad från troposfären får stratosfären sin värme från ozonskiktet som absorberar strålning från solen. Som ett resultat blir det varmare ju längre bort man kommer från jorden. Väderballonger går lika högt som stratosfären.
3. Mesosfären – Mesosfären är direkt ovanför stratosfären och under termosfären. Den sträcker sig från cirka 50 till 85 km. Det är här de flesta meteorer brinner upp när de kommer in. Den kallaste platsen på jorden är på toppen av mesosfären.
4. Termosfär – Termosfären är nästa och luften är väldigt tunn här. Temperaturerna kan bli extremt varma i termosfären. Detta lager är mycket viktigt i radiokommunikation eftersom det hjälper till att reflektera AM-radiovågor. Den internationella rymdstationen kretsar i den övre delen av termosfären, cirka 320 till 380 km över jorden.
5. Exosphere - Det sista lagret och det tunnaste. Den går hela vägen till 10 000 km över jordens yta. Detta är det översta lagret och smälter samman i det interplanetära rummet.
Där ett lager byter till nästa för att ha fått namnet "pauser". Så tropopausen är där troposfären slutar. Stratopausen är i slutet av stratosfären. Mesopausen är i slutet av mesosfären. Dessa kallas gränser.
Kármánlinjen, eller Karmanlinjen, är ett försök att definiera en gräns mellan jordens atmosfär och yttre rymden.
Vissa delar av atmosfären är varma eller kalla, beroende på höjd. Om ett föremål klättrar rakt upp skulle det bli kallare, men sedan skulle det bli varmare när föremålet klättrar högre.
Den genomsnittliga atmosfärstemperaturen på jordens yta är 14°C (57°F).
Troposfären: När höjden ökar, minskar lufttemperaturen. Troposfären är varmare nära jordens yta eftersom värme från jorden värmer denna luft. När höjden ökar, minskar antalet luftmolekyler; sålunda minskar medelvärdet av deras kinetiska energi. Detta resultat är en minskning av lufttemperaturen med en ökning av höjden.
Stratosfären: När höjden ökar, ökar lufttemperaturen. Stratosfären har ett ozonskikt som kallas ozonskiktet. Detta lager absorberar det mesta av den ultravioletta strålningen från solljus. Detta resulterar i att stratosfären blir varmare.
Mesosfären: När höjden ökar, minskar lufttemperaturen. Mesosfären, liksom troposfärskiktet, har en minskning i temperatur med höjden på grund av minskningarna i densiteten hos luftmolekylerna.
Termosfär: När höjden ökar, ökar lufttemperaturen. Termosfären värms upp genom absorptionen av solröntgenstrålar av kväve- och syremolekylerna i detta yttre skikt. Således ökar temperaturen i detta lager med höjden.
Atmosfären har tryck. Detta beror på att även om luften är gas så har den vikt. Det genomsnittliga atmosfärstrycket vid havsnivån är cirka 101,4 kilopascal (14,71 psi).
Luftdensiteten vid havsnivån är cirka 1,2 kilogram per kubikmeter. Denna densitet blir mindre på högre höjder i samma takt som trycket blir mindre. Atmosfärens totala massa är cirka 5,1 × 1018 kg, vilket bara är en mycket liten del av jordens totala massa.
