Kamenné planety > Země > Atmosféra Země

Atmosféra Země

Atmosféru lze rozdělit z hlediska chemického složení nebo ji rozčlenit vertikálně, tj. podle stupně ionizace vzduchu a podle teploty vzduchu v závislosti na výšce. Naše atmosféra se z chemického hlediska skládá z tzv. čisté atmosféry, vody a aerosolů. Dokonale suchá a čistá atmosféra je směs plynů, která se z hlediska fyziky chová jako ideální plyn.

Plyn Podíl v jednotkovém objemu
Dusík 78,084 %
Kyslík 20,946 %
Argon 0,934 %
CO2 0,035 %
Neon 0,001 82 %
Helium 0,000 524 %
Metan 0,000 17 %
Krypton 0,000 14 %
Vodík 0,000 055 %
Složení atmosféry
Zdroj: http://cs.wikipedia.org

Obsahuje přibližně 78 % dusíku, 21 % kyslíku a 1 % ostatních plynů (argon, oxid uhličitý, vodík, helium, neon, radon, xenon, ozon a stopové příměsi dalších plynů). Voda v atmosféře se vyskytuje hojně, a sice ve všech třech skupenstvích (vodní pára, vodní kapky i ledové krystaly). Množství vody v atmosféře je proměnlivé jak v prostoru, tak v čase. Např. obsah vodní páry kolísá mezi neměřitelnou hodnotou až po 4 % v oblasti tropů. Suchý vzduch snadněji vychladne, protože voda velice dobře pohlcuje teplo. Proto bývají noci v oblasti tropů, kde je v atmosféře hodně vodní páry, teplejší. Třetí složkou atmosféry jsou různé znečišťující aerosoly (prachové a půdní částice, částečky z vulkanické činnosti, pylová zrna, produkty spalování meteorů, atd.), které jsou běžnou součástí atmosféry, dále sem patří aerosoly antropogenního původu, které vznikají lidskou činností (doprava, spalování uhlí, atd.). Někdy však není možné odlišit, zda se tyto aerosoly do atmosféry dostaly lidskou činnosti či přirozenou cestou.

Struktura atmosféry
Rozložení jednotlivých vrstev
Zdroj: http://www.terradaily.com/Blue_Sky.html

Atmosféru dle závislosti teploty vzduchu na výšce rozdělujeme na troposféru, stratosféru, mezosféru, termosféru a exosféru, která již tvoří přechod do meziplanetárního prostoru. Vrchní hranice exosféry je asi ve výšce 1000 kilometrů nad povrchem Země.

Hustota atmosféry s rostoucí výškou dramaticky klesá, atmosféra do výšky 30 km nad zemským povrchem tvoří 99 % její celkové hmotnosti. Šířka troposféry je v závislosti na ročním období a na zeměpisných šířkách v rozmezí mezi 8 až 18 kilometry nad úrovní moře. Nejširší je v létě a nejužší naopak v zimě, u pólů dosahuje 8-9 km, nad rovníkem asi 17–18 km. V této části atmosféry se odehrávají veškeré atmosférické děje – počasí. Tato vrstva se vyznačuje poklesem teploty s výškou, v průměru asi o  . Země je tedy jedinou známou planetou ve vesmíru, kde existuje život. Pro život na Zemi jsou velmi důležité vrstvy právě troposféra společně s biosférou.

Biosféra je vrstva, do které spadají dna nejhlubších oceánů a zasahuje až několik kilometrů do atmosféry. Je to vrstva, která v porovnání s ostatními částmi zemské atmosféry nedosahuje takových rozměrů, ale najdeme v ní několik milionů známých i neznámých žijících organismů. Stratosféra je oddělena od troposféry přechodnou vrstvou – tropopauzou, která je charakteristická konstantní teplotou.

Stratosféra sahá až do výšek asi 50 kilometrů nad zemským povrchem. V této vrstvě teplota s rostoucí výškou roste, přičemž růst v první polovině stratosféry je velice nepatrný. Součástí stratosféry je pro život na Zemi velmi významná ozónová vrstva (vrstva tříatomového kyslíku O3). Tato vrstva je oproti stratosféře mnohem teplejší v důsledku absorpce ultrafialového slunečního záření. Právě tato absorpce ji činí nepostradatelnou pro život na Zemi. Ozónová vrstva se nachází mezi 20 a 30 km a reguluje množství procházejícího ultrafialového záření. Kdyby došlo k jeho zvýšenému průniku na povrch naší planety, mělo by to katastrofické následky pro životní prostředí. V dnešní době je ozónová vrstva díky lidskému působení narušena. Ozón v této vrstvě je nepostradatelný, naopak v blízkosti zemského povrchu je nežádoucí a působí negativně nejen na lidské zdraví, ale také na životní prostředí.

Schematické uspořádání atmosféry s teplotním (červeně) a ozónovým profilem (modře)
Schematické uspořádání atmosféry s teplotním (červeně) a ozónovým profilem (modře)
Zdroj: http://www.uni-mainz.de/FB/Physik/IPA/

Mezi 50. a 85. kilometrem se nachází mezosféra. Tato vrstva je charakteristická značným poklesem teploty, ve výšce 80 km dosahuje -100 °C, což je způsobeno zanedbatelným obsahem vodních par, vody a ozónu a tím, že nedochází k absorpci slunečního záření. Meteory v této části atmosféry většinou pohasínají, a sice jako důsledek kolize s miliardami částeček plynu obsažených v této vrstvě. Kolize vytvoří dostatečné množství tepla, aby objekt padající k Zemi shořel, než dosáhne jejího povrchu.

Mezopauza je tenká vrstva ve výšce kolem 80 km, která odděluje mezosféru a termosféru.

Termosféra navazuje na stratosféru a dosahuje až do výšky asi 500 kilometrů nad zemský povrch. Tato vrstva je charakteristická enormním vzrůstem teploty. Teplota této vrstvy dosahuje hodnot 500 °C až 2 000 °C, v závislosti na aktivitě Slunce. V této vrstvě vznikají polární záře a obíhají zde družice a sondy a také vesmírná stanice ISS (360 km).

Exosféra je vnější vrstva atmosféry, která tvoří přechodovou vrstvu do meziplanetárního prostoru, dosahuje výšky asi 1000 km. Pouze z této vrstvy mohou unikat atmosférické plyny, atomy a molekuly do meziplanetárního prostoru.

ISS
Mezinárodní vesmírná staniceISS odstartovala 20. listopadu 1998
Zdroj: http://www.nasa.gov

Jinak atmosféru můžeme dělit dle stupně ionizace vzduchu na ionosféru a neutrosféru. Neutrosféra je vrstva zasahující 60 km nad úroveň moře, kde je elektrická vodivost vzduchu nízká.

Oblast mezosféry a termosféry se nazývá ionosféra (60 až 500 km), protože obsahuje velké množství volných iontů a elektronů. V této vrstvě dochází k ionizaci ultrafialovým zářením.

Změny atmosférického tlaku v závislosti na nadmořské výšce
Změny atmosférického tlaku v závislosti na nadmořské výšce
Zdroj: http://www.ux1.eiu.edu
Stránka byla naposledy editována 15. ledna 2010 v 19:41.
Stránka byla od 15. 1. 2010 zobrazena 57530krát.

Vytištěno ze stránky projektu Planety (astronomia.zcu.cz/planety/zeme/1943-atmosfera-zeme)
Nahrávám...