Warstwy atmosfery

Ciśnienie atmosferyczne maleje wraz ze wzrostem wysokości (przeciętnie 11,5 hPa/100 m)

Zachodzą:

- częste turbulencje powietrza

- najważniejsze procesy kształtujące pogodę i klimat na Ziemi

- prądy strumieniowe

Strefa ta gromadzi 80% ogólnej masy powietrza oraz prawie całą parę wodną i zanieczyszczenia

Prowadzi się tam badania meteorologiczne i klimatologiczne

Leży na wysokości około 18 km nad równikiem i około 7 km nad biegunami.

W ciągu roku wysokość strefy nieznacznie się zmienia.

Warstwa ta cechuje się jednakową temperaturą w przekroju pionowym.

-w strefie międzyzwrotnikowej wynosi ona -80°C,

-nad biegunami zaś waha się od -45°C do 70°C.

Różnice temperatury uzależnione są od pory roku.

Ciśnienie atmosferyczne waha się od 100 do 200 hPa, (w zależności od szerokości geograficznej

i pory roku)

Sięga do około 50-55 km od powierzchni Ziemi.

W dolnej części tej warstwy do wysokości około 25 km utrzymuje się stała temperatura -60°C.

W wyższych warstwach tej sfery zachodzi wzrost temperatury wraz z wysokością i 50 km nad

Ziemią wynosi ona około 0°C.

Ciśnienie atmosferyczne maleje ze wzrostem wysokości od kilkudziesięciu hPa do około 1 hPa

Szybki wzrost temperatury jest wynikiem pochłaniania promieniowania słonecznego (głównie nadfioletowego i rentgenowskiego) przez ozon.

Występuje prawie cały ozon atmosferyczny a jego największa koncentracja znajduje się na wysokościach od 20 do 35 km nad Ziemią.

Warstwa zwana ozonosferą, pochłania prawie całe promieniowanie nadfioletowe Słońca,

chroniąc nas przed jego szkodliwym działaniem.

W zimie w stratosferze powstają chmury perłowe (obłoki iryzujące) :

- zbudowane z bardzo drobnych kryształków lodu – oświetla je światło słoneczne dobrze po zachodzie lub długo przed wschodem Słońca, gdy niżej leżące chmury ogarnia jeszcze ciemność

- kolor obłoków jest taki jak barwa nieba podczas zachodu Słońca, którego natężenie zmienia się od pasma do pasma.

- barwy obłoków powstają w wyniku dyfrakcji światła słonecznego na cząsteczkach lodu.

- najczystsze występują wtedy, gdy wszystkie cząsteczki mają tę samą wielkość.

- kolorowe obłoki perłowe powstają w wyniku ruchów powietrza prowadzących do nagłego zamarzania pary wodnej.

O stałej temperaturze około 0°C

O bardzo niskim ciśnieniu atmosferycznym około 1 hPa

Zawiera ona między innymi ozon.

Sięga do wysokości 80-85 km od powierzchni Ziemi.

Jej przeciętna miąższość to 35 km.

W warstwie tej występuje gwałtowny spadek temperatury wraz z wysokością od około 0°C

do -90°C (czasem nawet do -120°C).

Ciśnienie atmosferyczne wynosi tu około 1 hPa.

W strefie tej występuje silna turbulencja powietrza.

W jej górnej części tworzą się chmury srebrzyste (obłoki mezosferyczne):

- Obłoki te mają srebrzystobiały lub lekko żółtawy kolor i są najlepiej widoczne o północy, gdy wznoszą się nad zorzą wieczorną, rozciągając się ku biegunowi.

- Przypominają leżące niżej cirrusy, ale podobnie jak obłoki perłowe powstają jako efekt ruchów w najwyższych warstwach atmosfery.

Znajduje się na wysokości około 500–1000 km nad powierzchnią Ziemi (dokładna wysokość zależy od aktywności słonecznej).

Osiągana jest maksymalna temperatura atmosfery ziemskiej, sięgająca nawet 2000°C,

jednak ze względu na bardzo niską gęstość cząsteczek nie odczuwalibyśmy jej jako gorąca.

Skrajnie niskie ciśnienie oraz niewielka gęstość powietrza — cząsteczki gazu są bardzo rozproszone.

Wyznacza przejście między atmosferą a przestrzenią kosmiczną — powyżej niej zaczyna się egzosfera, gdzie cząsteczki mogą uciekać w kosmos.

Zachodzą istotne procesy:

- rozpraszanie promieniowania słonecznego

- wpływ wiatru słonecznego

- formowanie zorzy polarnej (choć zorze występują niżej, w termosferze).

W pobliżu poruszają się niektóre satelity niskiej orbity ziemskiej (LEO).

Mimo rozrzedzenia powietrza, nadal występuje pewien opór aerodynamiczny.

Powietrze jest tu bardzo silnie rozrzedzone.

Cząsteczki gazów poruszają się z dużą prędkością, dochodzącą do 11,2 km/s.

Czasem nawet opuszczają atmosferę i ulatują w przestrzeń kosmiczną – są to głównie wodór i hel.

Temperatura w egzosferze gwałtownie spada, osiągając w strefie przejściowej do przestrzeni kosmicznej -273,2°C.

Ciśnienie jest mniejsze niż 0,000001 hPa.