Jordens atmosfär har fem olika lager. Dessa lager skyddar jorden från ultraviolett strålning, håller planetens yta beboelig via växthuseffekten och ger nödvändigt syre för att andas.
Jordens atmosfär: den övergripande bilden
Jordens bana runt solen håller planeten på ett idealiskt avstånd där temperaturen stöder flytande vatten på ytan för att upprätthålla liv.
Atmosfärens temperatur:
Jordens temperaturintervall i Fahrenheit är från 2700 grader Fahrenheit (1 500 grader Celsius) i översta atmosfären till en global medeltemperatur på cirka 59 grader Fahrenheit (15 grader Celsius) nära yta.
Atmosfärens sammansättning:
Atmosfärens sammansättning är främst kväve och syre, även om den börjar tunna ut inom 16 km från jordytan.
Troposfären
Höjd över havet:
Troposfärskiktet sträcker sig från jordens yta till en höjd mellan 6 och 20 kilometer. Det varierar med latitud. Vid ekvatorn kan den nå 20 miles (20 miles) och vid polerna når den cirka 6 miles (6 miles).
Sammansättning:
Nästan 75 procent av atmosfären finns i troposfären. Kompositionen innehåller mest kväve och syre:
- Kväve, 78,08 procent
- Syre, 20,95 procent
- Vatten, 0 till 4 procent (vattenånga har den högsta koncentrationen nära ekvatorn och den lägsta i öknen och polära områden)
- Argon, 0,93 procent
- Koldioxid, 0,04 procent
- Spårmängder av neon, helium, metan, väte, kväveoxider och ozon
- Partiklar som damm, vulkanisk aska
Temperatur:
Nära jordens yta är den globala medeltemperaturen 59 grader Fahrenheit (15 grader Celsius). Vid troposfärens översta gräns når luften nästan negativ 76 grader Fahrenheit (negativ 60 grader Celsius).
Stratosfären
Höjd över havet:
Stratosfären börjar på troposfärens översta nivå och sträcker sig till 50 km över jordens yta.
Sammansättning:
Stratosfären rymmer 85 procent till 90 procent av atmosfäriskt ozon som skapas genom fotolys, sönderdelning av solstrålning, av syre. Detta ozonskikt skyddar levande saker på jorden från skadlig ultraviolett strålning från solen. Stratosfärens sammansättning:
- innehåller gaser från troposfären men färre av dem
- andra gaser: kväveoxid, metan och klorfluorkolväten som kommer från troposfären
- väldigt lite vattenånga
- vulkanutbrott på jorden injicerar sulfidföreningar, halogengaser såsom väteklorid och fluorid och partiklar av oorganiskt silikat och sulfatföreningar
Temperatur:
Temperaturen i stratosfären varierar från negativa 60 grader Fahrenheit (negativa 51 grader Celsius) vid troposfären gräns till negativ 5 grader Fahrenheit (negativ 15 grader Celsius) vid toppen. Temperaturökningen beror på ozonskiktet som absorberar ultraviolett ljus från solstrålning.
Mesosfären
Höjd över havet:
Mesosfären sträcker sig från stratosfärens gräns till 85 kilometer över jordytan. Den innehåller de kallaste temperaturerna i jordens atmosfär.
Sammansättning:
Sammansättningen av mesosfären blir allt tunnare gaser från troposfären och stratosfärskikten. Dessutom förångas meteorer i mesosfären, vilket ger en högre koncentration av järn och andra metalljoner.
Temperatur:
Temperaturen varierar från negativa 5 grader Fahrenheit (negativ 15 grader Celsius) vid stratosfär gräns till negativ 184 grader Fahrenheit (negativ 120 grader Celsius) i övre gräns.
Termosfären
Höjd över havet:
Från toppen av mesosfären sträcker sig termosfären till 500 till 1000 kilometer 311 till 621 miles över jordytan.
Sammansättning:
Endast spårmängder av atmosfären (från troposfären) kan detekteras i termosfärskiktet. Alla koldioxidgaser som bidrar till en uppvärmning av troposfären orsakar en kylning i termosfären när de strålar ut värme tillbaka till rymden.
De laddade partiklarna från rymden som kolliderar med atomer för att skapa aurora borealis (norrsken) och aurora australis (södra ljus) finns i termosfärslaget.
Temperatur:
Temperaturen varierar från negativa 184 grader Fahrenheit vid mesosfärens övre gräns till 3600 grader Fahrenheit (2000 grader Celsius) nära den övre gränsen som ultraviolett och röntgenstrålning från solen är absorberad.
Exosfären
Höjd över havet:
Exosfären har ingen tydlig gräns eftersom den gradvis upplöses till yttre rymden. Vissa forskare placerar den på en höjd av 10000 kilometer över jorden.
Sammansättning:
Exosfärens sammansättning är gles när atomer och molekyler långsamt försvinner ut i rymden. Inom detta skikt sprider väteatomer ultraviolett strålning och enskilda gasmolekyler dras antingen tillbaka mot jorden av gravitationskrafter eller flyger ut i rymden.
Exosfärstemperatur:
Exosfärens temperaturintervall kan nå upp till 2700 grader Fahrenheit (1500 grader Celsius) i den översta atmosfären eftersom den tunna luften överför lite värme.