De atmosfeer van de aarde heeft vijf verschillende lagen. Deze lagen beschermen de aarde tegen ultraviolette straling, houden het oppervlak van de planeet bewoonbaar via het broeikaseffect en zorgen voor de nodige zuurstof om te ademen.
De atmosfeer van de aarde: het algemene beeld
De baan van de aarde rond de zon houdt de planeet op een ideale afstand waar de temperatuur vloeibaar water op het oppervlak ondersteunt om in leven te blijven.
Temperatuur van de atmosfeer:
Het temperatuurbereik van de aarde in Fahrenheit is van 2.700 graden Fahrenheit (1.500 graden Celsius) in de bovenste atmosfeer tot een wereldwijde gemiddelde temperatuur van ongeveer 59 graden Fahrenheit (15 graden Celsius) nabij de oppervlakte.
Samenstelling van de atmosfeer:
De samenstelling van de atmosfeer bestaat voornamelijk uit stikstof en zuurstof, hoewel het binnen 16 kilometer van het aardoppervlak begint uit te dunnen.
De troposfeer
Hoogte:
De troposfeerlaag strekt zich uit van het aardoppervlak tot een hoogte tussen 4 en 12 mijl (6 en 20 kilometer). Het varieert met de breedtegraad. Op de evenaar kan het 12 mijl (20 kilometer) bereiken en aan de polen ongeveer 4 mijl (6 kilometer).
Samenstelling:
Bijna 75 procent van de atmosfeer bevindt zich in de troposfeer. De samenstelling bevat voornamelijk stikstof en zuurstof:
- Stikstof, 78,08 procent
- Zuurstof, 20,95 procent
- Water, 0 tot 4 procent (waterdamp heeft de hoogste concentratie nabij de evenaar en de laagste in de woestijn en de poolgebieden)
- Argon, 0,93 procent
- Kooldioxide, 0,04 procent
- Traceer hoeveelheden neon, helium, methaan, waterstof, stikstofoxiden en ozon
- Fijnstof zoals stof, vulkanische as
Temperatuur:
Nabij het aardoppervlak is de wereldwijde gemiddelde temperatuur 59 graden Fahrenheit (15 graden Celsius). Aan de bovenste grens van de troposfeer bereikt de lucht bijna 76 graden Fahrenheit (negatief 60 graden Celsius).
de stratosfeer
Hoogte:
De stratosfeer begint op het bovenste niveau van de troposfeer en strekt zich uit tot 50 kilometer boven het aardoppervlak.
Samenstelling:
De stratosfeer bevat 85 tot 90 procent van de atmosferische ozon die is ontstaan door fotolyse, de afbraak door zonnestraling, van zuurstof. Deze ozonlaag beschermt levende wezens op aarde tegen schadelijke ultraviolette straling van de zon. De samenstelling van de stratosfeer:
- bevat gassen uit de troposfeer, maar minder van hen
- andere aanwezige gassen: lachgas, methaan en chloorfluorkoolwaterstoffen afkomstig uit de troposfeer
- heel weinig waterdamp
- vulkaanuitbarstingen op aarde injecteren sulfideverbindingen, halogeengassen zoals waterstofchloride en fluoride en deeltjes van anorganisch silicaat en sulfaatverbindingen
Temperatuur:
De temperatuur in de stratosfeer varieert van negatief 60 graden Fahrenheit (negatief 51 graden Celsius) aan de troposfeergrens tot min 5 graden Fahrenheit (negatief 15 graden Celsius) bij de top. De temperatuurstijging is te wijten aan de ozonlaag die ultraviolet licht van zonnestraling absorbeert.
de mesosfeer
Hoogte:
De mesosfeer strekt zich uit van de grens van de stratosfeer tot 53 mijl (85 kilometer) boven het aardoppervlak. Het bevat de koudste temperaturen in de atmosfeer van de aarde.
Samenstelling:
De samenstelling van de mesosfeer bestaat uit steeds dunnere gassen uit de troposfeer en stratosfeerlagen. Bovendien verdampen meteoren in de mesosfeer, waardoor er een hogere concentratie ijzer en andere metaalionen ontstaat.
Temperatuur:
De temperatuur varieert van min 5 graden Fahrenheit (negatief 15 graden Celsius) bij de stratosfeergrens tot negatief 184 graden Fahrenheit (negatief 120 graden Celsius) aan de bovenkant grens.
de thermosfeer
Hoogte:
Vanaf de top van de mesosfeer strekt de thermosfeer zich uit tot 311 tot 621 mijl (500 tot 1.000 kilometer) boven het aardoppervlak.
Samenstelling:
Alleen sporenhoeveelheden van de atmosfeer (van de troposfeer) kunnen worden gedetecteerd in de thermosfeerlaag. Alle koolstofdioxidegassen die bijdragen aan een opwarming van de troposfeer, veroorzaken een afkoeling in de thermosfeer omdat ze warmte terug naar de ruimte uitstralen.
De geladen deeltjes uit de ruimte die botsen met atomen om aurora borealis (noorderlicht) en aurora australis (zuiderlicht) te creëren, bevinden zich in de thermosfeerlaag.
Temperatuur:
De temperatuur varieert van negatief 184 graden Fahrenheit aan de bovengrens van de mesosfeer tot 3.600 graden Fahrenheit (2000 graden Celsius) nabij de bovengrens als ultraviolet en röntgenstraling van de zon is geabsorbeerd.
de exosfeer
Hoogte:
De exosfeer heeft geen duidelijke grens omdat deze geleidelijk oplost in de ruimte. Sommige wetenschappers plaatsen het op een hoogte van 62.000 mijl (100.000 kilometer) boven de aarde.
Samenstelling:
De samenstelling van de exosfeer is schaars omdat atomen en moleculen langzaam in de ruimte verdwijnen. Binnen deze laag verstrooien waterstofatomen ultraviolette straling en individuele gasmoleculen worden ofwel door de zwaartekracht teruggetrokken naar de aarde of vliegen de ruimte in.
Temperatuur van exosfeer:
Het temperatuurbereik van de exosfeer kan oplopen tot 2.700 graden Fahrenheit (1.500 graden Celsius) in de bovenste atmosfeer, omdat de ijle lucht weinig warmte doorlaat.