Jeśli nie liczyć nielicznych górnych obszarów, które prawdopodobnie rozciągają się w połowie drogi do Księżyca i stopniowo rozpraszają się w kosmosie, atmosfera Ziemi jest rzadka. Rozciąga się na około 1000 kilometrów (621 mil) od ziemi do szczytu termosfery. W tej delikatnej, podtrzymującej życie kocowi znajdują się cztery odrębne regiony: troposfera, stratosfera, mezosfera i termosfera. Każdy region charakteryzuje się wyraźnym gradientem temperatury, a w dwóch z nich gradient jest ujemny, co oznacza, że temperatura spada wraz z wysokością. Te dwa regiony są troposfera i mezosfera.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Temperatura spada wraz z wysokością w dwóch regionach atmosferycznych Ziemi: troposferze i mezosferze. Troposfera to region położony najbliżej ziemi, a mezosfera znajduje się tuż nad warstwą ozonową.
Troposfera – gdzie dzieje się pogoda
Rozciąga się od ziemi na wysokość około 10 km (6,2 mil); 33 000 stóp), troposfera jest na tyle gruba, by otoczyć Mount Everest. Zawiera około 75 procent powietrza i 99 procent pary wodnej w atmosferze. Jej gęstość jest największa w warstwie przyściennej, gdzie atmosfera styka się z ziemią, a najniższa w tropopauzie, gdzie zaczyna się stratosfera.
Temperatury spadają wraz z wysokością w troposferze w tempie około 6,5 stopnia Celsjusza (11,7 stopnia Fahrenheita) na kilometr, w zależności od pogody. Dzieje się tak w wyniku zmniejszania się ciśnienia powietrza wraz z wysokością. Wraz ze spadkiem ciśnienia powietrze rozszerza się i jednocześnie ochładza się. Zgodnie z tym gradientem temperatura w tropopauzie jest średnio o około 65°C (117 F) niższa niż w warstwie granicznej.
Mezosfera – ponad warstwą ozonową
Ponieważ ozon oddziałuje ze światłem słonecznym, warstwa ozonowa w górnej części stratosfery działa ocieplająco, aw tej warstwie atmosfery gradient temperatury jest dodatni. Jednak, kiedy wzniesiesz się ponad warstwę ozonową i wejdziesz do mezosfery, gradient ponownie stanie się ujemny.
Mezosfera rozciąga się od wysokości około 50 km (31 mil) do 85 km (53 mil). W tej warstwie ciśnienie powietrza wynosi tylko około 1 procent ciśnienia na poziomie morza, ale to wciąż wystarczająca ilość powietrza, by spalić meteory. Na szczycie mezosfery – mezopauzy – naukowcy zarejestrowali najzimniejsze temperatury w atmosferze. Są w okolicach -90 C (-130 F).
Wylot w kosmos
W górnej warstwie atmosfery, termosferze, temperatury ponownie rosną wraz z wysokością z powodu absorpcji światła ultrafioletowego. W górnej części tej warstwy temperatury mogą wahać się od 500 C (932 F) do 2000 C (3632 F) lub więcej. Promieniowanie słoneczne o wysokiej energii jonizuje cząsteczki w tej warstwie iz tego powodu nazywa się ją czasami jonosferą. To warstwa, w której występują zorze.
Niektórzy naukowcy identyfikują piątą warstwę, która zaczyna się nad termosferą i rozciąga się od 100 000 do 200 000 km (62 000 do 120 000 mil) w kosmos. W tej warstwie, zwanej egzosferą, gęstość powietrza stopniowo spada do zera. Chociaż nie ma wyraźnego gradientu, temperatury mogą wahać się od 0 C (32 F) do 1700 C (3092 F) w zależności od tego, czy jest dzień, czy noc, koncentracja cząstek jest zbyt niska, aby przewodzić ciepło, jednak.