Jordens atmosfære har fem forskellige lag. Disse lag beskytter jorden mod ultraviolet stråling, holder planetens overflade beboelig via drivhuseffekten og giver det nødvendige ilt til at trække vejret.
Jordens atmosfære: det samlede billede
Jordens bane omkring solen holder planeten i en ideel afstand, hvor temperaturer understøtter flydende vand på overfladen for at opretholde livet.
Atmosfære temperatur:
Jordens temperaturområde i Fahrenheit er fra 2.700 grader Fahrenheit (1.500 grader Celsius) i den øverste atmosfære til en global gennemsnitstemperatur på omkring 59 grader Fahrenheit (15 grader Celsius) nær overflade.
Atmosfærens sammensætning:
Atmosfærens sammensætning er for det meste nitrogen og ilt, selvom den begynder at blive tyndere inden for 16 km fra Jordens overflade.
Troposfæren
Højde:
Troposfærelaget strækker sig fra jordens overflade til en højde mellem 6 og 20 kilometer. Det varierer med breddegrad. Ved ækvator kan det nå 20 miles (20 miles), og ved polerne når det ca. 6 miles (6 miles).
Sammensætning:
Næsten 75 procent af atmosfæren befinder sig i troposfæren. Sammensætningen indeholder for det meste nitrogen og ilt:
- Kvælstof, 78,08 procent
- Oxygen, 20,95 procent
- Vand, 0 til 4 procent (vanddamp har den højeste koncentration nær ækvator og den laveste i ørkenen og polarområderne)
- Argon, 0,93 procent
- Kuldioxid, 0,04 procent
- Spormængder af neon, helium, methan, brint, nitrogenoxider og ozon
- Partikler som støv, vulkansk aske
Temperatur:
Nær jordens overflade er den globale gennemsnitstemperatur 59 grader Fahrenheit (15 grader Celsius). Ved troposfærens øverste grænse når luften næsten negativ 76 grader Fahrenheit (negativ 60 grader Celsius).
Stratosfæren
Højde:
Stratosfæren begynder på det øverste niveau af troposfæren og strækker sig til 50 km over Jordens overflade.
Sammensætning:
Stratosfæren rummer 85 procent til 90 procent af atmosfærisk ozon skabt af fotolyse, nedbrydning af ilt ved solstråling. Dette ozonlag beskytter levende ting på jorden mod skadelig ultraviolet stråling fra solen. Stratosfærens sammensætning:
- indeholder gasser fra troposfæren, men færre af dem
- andre gasser til stede: nitrogenoxid, metan og chlorfluorcarboner, der kommer fra troposfæren
- meget lidt vanddamp
- vulkanudbrud på jorden injicerer sulfidforbindelser, halogengasser såsom hydrogenchlorid og fluorid og partikler af uorganisk silikat og sulfatforbindelser
Temperatur:
Temperaturen i stratosfæren varierer fra negative 60 grader Fahrenheit (negative 51 grader Celsius) ved troposfæren grænser til negativ 5 grader Fahrenheit (negativ 15 grader Celsius) ved toppen. Temperaturstigningen skyldes ozonlaget, der absorberer ultraviolet lys fra solstråling.
Mesosfæren
Højde:
Mesosfæren strækker sig fra grænsen til stratosfæren til 85 km over Jordens overflade. Den indeholder de koldeste temperaturer i Jordens atmosfære.
Sammensætning:
Sammensætningen af mesosfæren bliver stadig tyndere gasser fra troposfæren og stratosfæren. Derudover fordamper meteorer i mesosfæren, hvilket giver den en højere koncentration af jern og andre metalioner.
Temperatur:
Temperaturen varierer fra negativ 5 grader Fahrenheit (negativ 15 grader Celsius) ved stratosfæren grænser til negativ 184 grader Fahrenheit (negativ 120 grader Celsius) øverst grænse.
Termosfæren
Højde:
Fra toppen af mesosfæren strækker termosfæren sig til 500 til 1.000 kilometer (311 til 621 miles) over jordens overflade.
Sammensætning:
Kun spormængder af atmosfæren (fra troposfæren) kan detekteres i termosfærelaget. Eventuelle kuldioxidgasser, der bidrager til opvarmning af troposfæren, forårsager afkøling i termosfæren, når de udstråler varmen tilbage til rummet.
De ladede partikler fra rummet, der kolliderer med atomer for at skabe aurora borealis (nordlys) og aurora australis (sydlys) er i termosfærelaget.
Temperatur:
Temperaturen varierer fra negative 184 grader Fahrenheit ved mesosfærens øvre grænse til 3.600 grader Fahrenheit (2.000 grader Celsius) nær den øvre grænse som ultraviolet og røntgenstråling fra solen er absorberet.
Eksosfæren
Højde:
Eksosfæren har ingen klar grænse, da den gradvist opløses til det ydre rum. Nogle forskere placerer den i en højde af 100.000 kilometer over jorden.
Sammensætning:
Sammensætningen af eksosfæren er sparsom, da atomer og molekyler langsomt spredes ud i rummet. Inden for dette lag spredes hydrogenatomer ultraviolet stråling, og individuelle gasmolekyler trækkes enten tilbage mod jorden af tyngdekræfter eller flyver ud i rummet.
Temperatur af eksosfære:
Temperaturområdet for eksosfæren kan nå op til 2.700 grader Fahrenheit (1.500 grader Celsius) i den øverste atmosfære, da den tynde luft overfører lidt varme.