Земната атмосфера има пет различни слоя. Тези слоеве предпазват Земята от ултравиолетово лъчение, поддържат повърхността на планетата обитаема чрез парников ефект и осигуряват необходимия кислород за дишане.
Earth’s Atmosphere: Цялостната картина
Орбитата на Земята около слънцето поддържа планетата на идеално разстояние, където температурите поддържат течна вода на повърхността, за да поддържа живота.
Температура на атмосферата:
Температурният диапазон на Земята във Фаренхайт е от 2700 градуса по Фаренхайт (1500 градуса по Целзий) в най-горната атмосфера до средна глобална температура от около 59 градуса по Фаренхайт (15 градуса по Целзий) близо до повърхност.
Състав на атмосферата:
Съставът на атмосферата е предимно азот и кислород, въпреки че тя започва да се разрежда в рамките на 16 километра от повърхността на Земята.
Тропосферата
Надморска височина:
Тропосферният слой се простира от повърхността на Земята на височина между 4 и 12 мили (6 и 20 километра). Тя варира в зависимост от географската ширина. На екватора може да достигне 20 километра, а на полюсите - около 6 километра.
Състав:
Почти 75 процента от атмосферата се намира в тропосферата. Съставът съдържа предимно азот и кислород:
- Азот, 78,08 процента
- Кислород, 20,95 процента
- Вода, 0 до 4 процента (водната пара има най-висока концентрация близо до екватора и най-ниска в пустинята и полярните райони)
- Аргон, 0,93 процента
- Въглероден диоксид, 0,04 процента
- Следи от неон, хелий, метан, водород, азотни оксиди и озон
- Твърди частици като прах, вулканична пепел
Температура:
Близо до повърхността на Земята средната глобална температура е 59 градуса по Фаренхайт (15 градуса по Целзий). На най-горната граница на тропосферата въздухът достига почти отрицателни 76 градуса по Фаренхайт (отрицателни 60 градуса по Целзий).
Стратосферата
Надморска височина:
Стратосферата започва от най-горното ниво на тропосферата и се простира на 50 километра над повърхността на Земята.
Състав:
Стратосферата съдържа 85 до 90 процента от атмосферния озон, създаден от фотолизата, разграждането на кислорода от слънчевата радиация. Този слой озон предпазва живите същества на Земята от вредното ултравиолетово лъчение от Слънцето. Съставът на стратосферата:
- съдържа газове от тропосфера, но по-малко от тях
- други присъстващи газове: азотен оксид, метан и хлорофлуоровъглероди, които идват от тропосферата
- много малко водна пара
- вулканични изригвания на Земята инжектират сулфидни съединения, халогенни газове като хлороводород и флуорид и частици неорганични силикатни и сулфатни съединения
Температура:
Температурата в стратосферата варира от отрицателни 60 градуса по Фаренхайт (отрицателни 51 градуса Целзий) на границата на тропосферата до отрицателни 5 градуса по Фаренхайт (отрицателни 15 градуса по Целзий) при върха. Повишаването на температурата се дължи на озоновия слой, който абсорбира ултравиолетовата светлина от слънчевата радиация.
Мезосферата
Надморска височина:
Мезосферата се простира от границата на стратосферата до 85 километра над повърхността на Земята. Той съдържа най-студените температури в земната атмосфера.
Състав:
Съставът на мезосферата е все по-тънки газове от тропосферата и стратосферните слоеве. В допълнение метеорите се изпаряват в мезосферата, придавайки й по-висока концентрация на желязо и други метални йони.
Температура:
Температурата варира от отрицателните 5 градуса по Фаренхайт (отрицателните 15 градуса по Целзий) в границата на стратосферата до отрицателните 184 градуса по Фаренхайт (отрицателните 120 градуса по Целзий) в горната част граница.
Термосферата
Надморска височина:
От върха на мезосферата, термосферата се простира на 311 до 621 мили (500 до 1000 километра) над земната повърхност.
Състав:
В термосферния слой могат да бъдат открити само следи от атмосферата (от тропосферата). Всички газове от въглероден диоксид, които допринасят за затоплянето на тропосферата, причиняват охлаждане в термосферата, тъй като излъчват топлина обратно в космоса.
Заредените частици от космоса, които се сблъскват с атоми, за да създадат полярно сияние (северно сияние) и сияние на австралия (южно сияние), са в слоя на термосферата.
Температура:
Температурата варира от отрицателните 184 градуса по Фаренхайт в горната граница на мезосферата до 3600 градуса Фаренхайт (2000 градуса по Целзий) близо до горната граница, тъй като ултравиолетовото и рентгеновото лъчение от слънцето е погълнат.
Екзосферата
Надморска височина:
Екзосферата няма ясна граница, тъй като постепенно се разтваря до космоса. Някои учени го поставят на височина от 100 000 километра над Земята.
Състав:
Съставът на екзосферата е оскъден, тъй като атомите и молекулите бавно се разсейват в пространството. В този слой водородните атоми разпръскват ултравиолетовото лъчение и отделни молекули газ или се изтеглят обратно към Земята от гравитационни сили, или излитат в космоса.
Температура на екзосферата:
Температурният диапазон на екзосферата може да достигне до 2700 градуса по Фаренхайт (1500 градуса по Целзий) в най-горната атмосфера, тъй като тънкият въздух предава малко топлина.