Jordens atmosfære

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi

Tværsnit af jordens atmosfære. Højdeangivelserne i venstre side er skalatro. Farvebilledet til højre er ikke skalatro. Kilde: NASA.

Jordens atmosfære består af forskellige luftarter. Herudover indeholder atmosfæren også små mængder plantepollen, bakteriesporer, svampesporer og algesporer.

[redigér] Atmosfærens virkning

Solens energi, vist som funktion af bølgelængden. Virkningen af atmosfærens filtrering kan ses, da der både er vist bølgelængdefordelingen udenfor jordens atmosfære og i klart vejr ved havoverfladen. Forskellen skyldes hovedsageligt CO₂ og vanddamp. Mennesket kan se bølgelængder mellem ca. 400nm(indigo)-780nm(rød).

Jordens atmosfæres UV, lys og infrarøde absorption og transmission.

Atmosfæren beskytter livet på jorden ved at absorbere solens ultraviolette stråler (al UVC og næsten al UVB), forstøve meteorer, forstøve kometer, absorbere solvind og kosmisk stråling. Herudover reducerer atmosfæren temperaturforskellene mellem nat og dag samt udligner globalt set temperaturforskellene mellem områder med relativt indstrålingsoverskud, subtroperne og troperne, og områder med relativt indstrålingsunderskud, de polare egne arktis og antarktis. Dette kaldes den atmosfæriske cirkulation.

[redigér] Atmosfærens opbygning

Temperaturen i jordens atmosfære varierer med højden over havoverfladen:

Magnetosfære - ca. 5000 til mere end 60.000 km, regionen hvor Jordens magnetiske felt vekselvirker med den såkaldte solvind. Magnetosfæren strækker sig titusindvis af kilometer ud i rummet og med en lang hale væk fra solen. Geostationære satellitter befinder sig i ca. 36.000 km højde over ækvator.
- Ydre Van Allen strålingsbælte - ca. 10.000 - 65.000 km, regioner hvor solens partikler bliver koncentreret.
Exosfære - ca. 700 - 5000 km, hvor atmosfæren tynder ud til rummet.
- Indre Van Allen strålingsbælte - ca. 650 - 6.300 km, regioner hvor solens partikler bliver koncentreret.
Termosfære - 80/85 - 640+ km, temperaturen stiger med højden.
- Ionosfære - regionen indeholder ioner og kan faktisk betegnes som atmosfærens plasmaskjold. Nordlys og sydlys viser sig fra ca. 80 km højde og opefter, i ringformede områder ca. 17° fra de magnetiske poler. Ionosfæren kan underopdeles i:
  - F₂-lag (>150 km)
  - F₁-lag (>150 km)
  - E-lag (95-150 km)
  - D-lag (75-90 km)
Mesopause - Regiongrænse.
Mesosfære - 50 - 80/85 km, temperaturen falder med højden.
Stratopause - Regiongrænse.
Stratosfære - 7/17 - 50 km, temperaturen stiger typisk med højden på grund af opfangen ultraviolet stråling (al UVC og næsten al UVB) via stratosfærisk ozon.
- Ozonlaget - eller ozonosfæren, omkring 10 - 50 km, hvor ozon findes.
Tropopause - Regiongrænse.
Troposfære (en del af biosfæren) - Ved polerne: 0 - 7 km, ved ækvator 0 - 17 km, temperaturen falder typisk med højden (barometrisk højdeformel). Mere end 80% af atmosfærens masse er i troposfæren. Det er i troposfæren at der er turbulens. Det skyldes jordoverfladeujævnheder som f.eks. planter og selve overfladen. Herudover sker der opblanding på grund af lufttransport (vinde og jetstrømme), som forårsages af temperaturforskelle. Langt det meste nedbør er i denne region. Her befinder de fleste skyer sig.

[redigér] Atmosfærens kemi

Nær jordoverfladen er atmosfærens sammensætning i runde tal således (efter rumfang eller stofmængde):

78 % kvælstof (nitrogen)
21 % ilt (oxygen), denne andel har svinget gennem jordens historie.
1 % argon

Der er dog også mange andre stoffer, men i meget små mængder.

Atmosfærens kemi kendes ikke til bunds. Mennesker, planter, dyr og mikroorganismer bidrager til komplekse koblede dynamiske kemiske reaktioner i atmosfæren. Mange kemiske reaktioner er ligevægte.