Zemes atmosfērā ir pieci atšķirīgi slāņi. Šie slāņi aizsargā Zemi no ultravioletā starojuma, uztur planētas virsmu apdzīvojamu, izmantojot siltumnīcas efektu, un nodrošina nepieciešamo skābekli elpošanai.
Zemes atmosfēra: kopējais attēls
Zemes orbītā ap sauli planēta atrodas ideālā attālumā, kur temperatūra uztur šķidru ūdeni uz virsmas, lai uzturētu dzīvību.
Atmosfēras temperatūra:
Zemes temperatūras diapazons Fārenheitā ir no 2700 grādiem pēc Fārenheita (1500 grādiem pēc Celsija) augšējā atmosfērā līdz pasaules vidējai temperatūrai aptuveni 59 grādiem pēc Fārenheita (15 grādiem pēc Celsija) netālu no virsma.
Atmosfēras sastāvs:
Atmosfēras sastāvs pārsvarā ir slāpeklis un skābeklis, lai gan tas sāk mazināties 16 jūdžu attālumā no Zemes virsmas.
Troposfēra
Augstums:
Troposfēras slānis stiepjas no Zemes virsmas līdz augstumam starp 4 un 12 jūdzēm (6 un 20 kilometrus). Tas mainās atkarībā no platuma. Ekvatorā tas var sasniegt 12 jūdzes (20 kilometrus), bet stabos - apmēram 4 jūdzes (6 kilometrus).
Sastāvs:
Gandrīz 75 procenti atmosfēras atrodas troposfērā. Kompozīcija galvenokārt satur slāpekli un skābekli:
- Slāpeklis, 78,08 procenti
- Skābeklis, 20,95 procenti
- Ūdens, no 0 līdz 4 procentiem (ūdens tvaikiem ir visaugstākā koncentrācija pie ekvatora, bet zemākā - tuksnesī un polārajos reģionos)
- Argons, 0,93 procenti
- Oglekļa dioksīds, 0,04 procenti
- Neliels daudzums neona, hēlija, metāna, ūdeņraža, slāpekļa oksīdu un ozona
- Cietās daļiņas, piemēram, putekļi, vulkāniskie pelni
Temperatūra:
Netālu no Zemes virsmas globālā vidējā temperatūra ir 59 grādi pēc Fārenheita (15 grādi pēc Celsija). Pie troposfēras augšējās robežas gaiss sasniedz gandrīz negatīvus 76 grādus pēc Fārenheita (negatīvs 60 grādi pēc Celsija).
Stratosfēra
Augstums:
Stratosfēra sākas troposfēras augšējā līmenī un stiepjas līdz 31 jūdzei (50 kilometriem) virs Zemes virsmas.
Sastāvs:
Stratosfērā ir 85–90 procenti atmosfēras ozona, kas radies skābekļa fotolīzes, saules starojuma sadalīšanās rezultātā. Šis ozona slānis aizsargā dzīvās būtnes uz Zemes no Saules ultravioletā starojuma kaitīgā starojuma. Stratosfēras sastāvs:
- satur troposfēras gāzes, bet mazāk to
- citas esošās gāzes: slāpekļa oksīds, metāns un hlorfluorogļūdeņraži, kas nāk no troposfēras
- ļoti maz ūdens tvaiku
- vulkāna izvirdumi uz Zemes injicē sulfīdu savienojumus, halogēna gāzes, piemēram, hlorūdeņražu un fluorīdu, un neorganisko silikātu un sulfātu savienojumus.
Temperatūra:
Temperatūra stratosfērā svārstās no negatīviem 60 grādiem pēc Fārenheita (negatīva 51 grādi Pēc troposfēras robežas līdz 5 grādiem pēc Fārenheita (negatīvs 15 grādi pēc Celsija) plkst. augšpusē. Temperatūras paaugstināšanās ir saistīta ar ozona slāni, kas absorbē ultravioleto gaismu no saules starojuma.
Mezosfēra
Augstums:
Mezosfēra sniedzas no stratosfēras robežas līdz 85 jūdzēm (85 kilometrus) virs Zemes virsmas. Tajā ir visaukstākā temperatūra Zemes atmosfērā.
Sastāvs:
Mezosfēras sastāvs ir arvien plānākas gāzes no troposfēras un stratosfēras slāņiem. Turklāt meteos iztvaiko mezosfērā, dodot tai lielāku dzelzs un citu metālu jonu koncentrāciju.
Temperatūra:
Temperatūra svārstās no negatīva 5 grādiem pēc Fārenheita (negatīva 15 grādi pēc Celsija) stratosfēras robeža līdz negatīvam 184 grādiem pēc Fārenheita (negatīvs 120 grādi pēc Celsija) augšpusē robežu.
Termosfēra
Augstums:
No mezosfēras augšas termosfēra sniedzas līdz 311 līdz 621 jūdzēm (500 līdz 1000 kilometri) virs Zemes virsmas.
Sastāvs:
Termosfēras slānī var noteikt tikai atmosfēras nelielus daudzumus (no troposfēras). Jebkuras oglekļa dioksīda gāzes, kas veicina troposfēras sasilšanu, termosfērā atdziest, jo tās izstaro siltumu atpakaļ kosmosā.
No kosmosa uzlādētās daļiņas, kas saduras ar atomiem, lai izveidotu aurora borealis (ziemeļu gaismas) un aurora australis (dienvidu gaismas), atrodas termosfēras slānī.
Temperatūra:
Temperatūra svārstās no negatīviem 184 grādiem pēc Fārenheita pie mezosfēras augšējās robežas līdz 3600 grādiem Fārenheita (2000 grādi pēc Celsija) tuvumā augšējai robežai, jo saules ultravioletais un rentgena starojums ir uzsūcas.
Eksosfēra
Augstums:
Eksosfērai nav skaidras robežas, jo tā pakāpeniski izšķīst kosmosā. Daži zinātnieki to novieto 62 000 jūdžu (100 000 kilometru) augstumā virs Zemes.
Sastāvs:
Eksosfēras sastāvs ir mazs, jo atomi un molekulas lēnām izkliedējas kosmosā. Šajā slānī ūdeņraža atomi izkliedē ultravioleto starojumu, un atsevišķas gāzes molekulas ar gravitācijas spēkiem vai nu velk atpakaļ uz Zemi, vai arī tās aizlido kosmosā.
Eksosfēras temperatūra:
Eksosfēras temperatūras diapazons augšējā atmosfērā var sasniegt līdz 2700 grādiem pēc Fārenheita (1500 grādiem pēc Celsija), jo plāns gaiss pārraida maz siltuma.