L'atmosfera terrestre svolge un ruolo fondamentale nella vita umana che va oltre la fornitura di ossigeno per respirare. Questa coperta sottile ma vitale protegge anche la vita sulla Terra dal bombardamento di meteoriti e dalle radiazioni mortali. Prendendo una sezione trasversale dell'atmosfera, è possibile suddividerla in una serie di strati, ciascuno con le sue temperature e funzioni distintive.
Troposfera
Tutto il tempo della Terra si svolge nello strato più basso dell'atmosfera, la troposfera. È qui che le grandi correnti d'aria generate dalle differenze di temperatura nell'atmosfera trasportano il calore e creano i modelli meteorologici familiari che tutti noi sperimentiamo.
Sebbene la troposfera sia spessa solo circa 11 miglia, è molto più densa degli strati esterni dell'atmosfera. Ecco perché contiene circa l'80% dell'aria totale nell'atmosfera. Man mano che si sale più in alto nella troposfera, l'aria diventa più fredda e più secca e la pressione dell'aria diminuisce rapidamente. La parte superiore della troposfera esercita solo il 10% della pressione atmosferica a livello del mare.
Stratosfera
Sopra la troposfera si trova la stratosfera, che si estende da circa 11 a 30 miglia sopra la Terra. La maggior parte delle correnti d'aria in questo strato sono orizzontali e corrono parallele alla superficie del pianeta.
In alto nella stratosfera si trova una regione chiamata strato di ozono, dove il gas ozono (molecole O3) assorbe la dannosa luce ultravioletta (UV) dal sole. Le temperature alla base della stratosfera sono in media di -110 gradi Fahrenheit, ma salendo più in alto verso lo spazio, l'aria diventa effettivamente più calda. L'ozono assorbe i raggi UV e rilascia calore. Ecco perché la temperatura vicino alla parte superiore della stratosfera aumenta fino al punto di congelamento, 32 gradi Fahrenheit.
Mesosfera e Ionosfera
Lo strato successivo nella sezione trasversale dell'atmosfera è la mesosfera, situata all'incirca da 30 a 52 miglia in alto. Anche qui la temperatura scende con l'aumentare della quota. Sebbene l'aria qui sia molto sottile, è abbastanza densa che la maggior parte delle meteore brucia in questo strato e non arriva mai sulla superficie terrestre.
Situata a circa 52 miglia sopra la superficie terrestre, la mesosfera diventa la ionosfera, uno strato composto principalmente da ioni, particelle che hanno perso o guadagnato elettroni. Qui si verificano le aurore, gli abbaglianti spettacoli elettrici dei cieli settentrionali e meridionali.
Exospere e spazio esterno
Non esiste un punto preciso in cui finisce l'atmosfera terrestre e inizia lo spazio esterno. La ionosfera è talvolta considerata parte dello spazio. In effetti, molti satelliti viaggiano all'interno di questo strato.
A circa 430 miglia sopra la superficie terrestre, la ionosfera lascia il posto allo strato più esterno dell'atmosfera terrestre, l'esosfera. La profondità di questo strato si espande quando il sole è calmo e si contrae quando l'atmosfera terrestre è colpita dalle tempeste solari.
Man mano che viaggi sempre più verso l'esterno nello spazio, la densità dell'aria continua a diminuire. A 600-1.000 miglia di altitudine, sei veramente nello spazio.