Jordens atmosfære

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi

Lodret tværsnit af jordens atmosfære. Højdeangivelserne i venstre side er skalatro. Farvebilledet til højre er ikke skalatro. Kilde: NASA.
Lodret tværsnit af jordens atmosfære. Højdeangivelserne i venstre side er skalatro. Farvebilledet til højre er ikke skalatro. Kilde: NASA.

Jordens atmosfære består af forskellige luftarter. [1] Herudover indeholder atmosfæren også små mængder plantepollen, bakteriesporer, svampesporer og algesporer.

Indholdsfortegnelse

[redigér] Atmosfærens virkning

Jordens atmosfære indvirker meget på jordens energiligevægt. Langt det meste energi kom fra solen og bliver enten oplagret i organisk stof (lille del), noget reflekteres og meget genudstråles som infrarød varme. Ligevægten mellem indstrålet og udstrålet energi gør at jordens middeloverfladetemperatur er ca. 17°C. Uden atmosfæren ville jorden være gold ligesom månen.
Jordens atmosfære indvirker meget på jordens energiligevægt. Langt det meste energi kom fra solen og bliver enten oplagret i organisk stof (lille del), noget reflekteres og meget genudstråles som infrarød varme. Ligevægten mellem indstrålet og udstrålet energi gør at jordens middeloverfladetemperatur er ca. 17°C. Uden atmosfæren ville jorden være gold ligesom månen.
Solens energi, vist som funktion af bølgelængden. Virkningen af atmosfærens filtrering kan ses, da der både er vist bølgelængdefordelingen udenfor jordens atmosfære (rød) og i klart vejr ved havoverfladen (orange/sennepsfarvet). Forskellen skyldes hovedsageligt CO2 og vanddamp. Mennesket kan se bølgelængder mellem ca. 400nm(indigo)-780nm(rød).
Solens energi, vist som funktion af bølgelængden. Virkningen af atmosfærens filtrering kan ses, da der både er vist bølgelængdefordelingen udenfor jordens atmosfære (rød) og i klart vejr ved havoverfladen (orange/sennepsfarvet). Forskellen skyldes hovedsageligt CO2 og vanddamp. Mennesket kan se bølgelængder mellem ca. 400nm(indigo)-780nm(rød).
Jordens atmosfæres UV, lys og infrarøde absorption og transmission.
Jordens atmosfæres UV, lys og infrarøde absorption og transmission.

Atmosfæren beskytter livet på jorden ved at absorbere solens ultraviolette stråler (al UVC og næsten al UVB), forstøve meteorer, forstøve kometer, absorbere solvind og kosmisk stråling. [2] [3] [4] Herudover reducerer atmosfæren temperaturforskellene mellem nat og dag samt udligner globalt set temperaturforskellene mellem områder med relativt indstrålingsoverskud, subtroperne og troperne, og områder med relativt indstrålingsunderskud, de polare egne arktis og antarktis. Dette kaldes den atmosfæriske cirkulation.

[redigér] Atmosfærens opbygning

Temperaturen i jordens atmosfære varierer med højden over havoverfladen. Her er beskrivelser af atmosfærens lag [1] [5] [6]:

  • Magnetosfære - ca. 5000 til mere end 60.000 km, regionen hvor Jordens magnetiske felt vekselvirker med den såkaldte solvind. Magnetosfæren strækker sig titusindvis af kilometer ud i rummet og med en lang hale væk fra solen. Geostationære satellitter befinder sig i ca. 36.000 km højde over ækvator.
    • Ydre Van Allen strålingsbælte - ca. 10.000 - 65.000 km, regioner hvor solens partikler bliver koncentreret.
  • Exosfære - ca. 700 - 5000 km, hvor atmosfæren tynder ud til rummet.
    • Indre Van Allen strålingsbælte - ca. 650 - 6.300 km, regioner hvor solens partikler bliver koncentreret.
  • Termosfære - 80/85 - 640+ km, temperaturen stiger med højden.
    • Ionosfære - regionen indeholder ioner og kan faktisk betegnes som atmosfærens plasmaskjold. Nordlys og sydlys viser sig fra ca. 80 km højde og opefter, i ringformede områder ca. 17° fra de magnetiske poler. Ionosfæren kan underopdeles i[7][8]:
      • F2-lag (>150 km)
      • F1-lag (>150 km)
      • E-lag (95-150 km)
      • D-lag (75-90 km)
  • Mesopause - Regiongrænse.
  • Mesosfære - 50 - 80/85 km, temperaturen falder med højden.
  • Stratopause - Regiongrænse.
  • Stratosfære - 7/17 - 50 km, temperaturen stiger typisk med højden på grund af opfangen ultraviolet stråling (al UVC og næsten al UVB) via stratosfærisk ozon.
    • Ozonlaget - eller ozonosfæren, omkring 10 - 50 km, hvor ozon findes.
  • Tropopause - Regiongrænse.
  • Troposfære (en del af biosfæren) - Ved polerne: 0 - 7 km, ved ækvator 0 - 17 km, temperaturen falder typisk med højden (barometrisk højdeformel). Mere end 80% af atmosfærens masse er i troposfæren. Det er i troposfæren at der er turbulens. Det skyldes jordoverfladeujævnheder som f.eks. planter og selve overfladen. Herudover sker der opblanding på grund af lufttransport (vinde og jetstrømme), som forårsages af temperaturforskelle. Langt det meste nedbør er i denne region. Her befinder de fleste skyer sig.

[redigér] Atmosfærens sammensætning og kemi

Nær jordoverfladen er atmosfærens sammensætning i runde tal således (efter rumfang eller stofmængde)[1]:

Der er dog også mange andre stoffer, men i meget små mængder. Herudover er 0-4% vanddamp.

Atmosfærens kemi kendes ikke til bunds. [10] [11] [12] Lyn, mennesker, planter, dyr og mikroorganismer bidrager til komplekse koblede dynamiske kemiske reaktioner i atmosfæren. Mange kemiske reaktioner er ligevægte.[11] [13]

[redigér] Kilder/referencer

  1. 1,0 1,1 1,2 The Earth's Atmosphere
  2. 2004-11-05, Sciencedaily: Possible Origin Of Cosmic Rays Revealed With Gamma Rays Citat: "...luckily for life on Earth, gamma rays from objects in outer space are stopped by the atmosphere..."
  3. 31 October, 2003, BBCNews: Solar storm surge 'not over yet' Citat: "...aircraft traversing the north Atlantic were confined to a narrow corridor to minimise radiation exposure...The Sun is really churned up. The timing of two very large X-class flares aimed directly at the Earth, occurring one right after another, is unprecedented..."
  4. August 25 2005, iol: Meteor dust may affect climate - study Citat: "...Friction with air molecules stripped away the rock, transforming it into a cloud of dust that trailed from 56 to 18 kilometres in altitude..."
  5. The Magnetosphere. Dr. James L. Green
  6. Earth's Magnetosphere Med billeder.
  7. The Basics of Radio Wave Propagation. Edwin C. Jones, MD, PhD (AE4TM). Department of Physics and Astronomy, University of Tennessee, Knoxville, TN 37996-1200 Citat: "...Ionosphere: A collection of ionized particles and electrons in the uppermost portion of the earth's atmosphere which is formed by the interaction of the solar wind with the very thin air particles that have escaped the earth's gravity..."
  8. US Navy: Propagation of Waves Se figur 15 og teksten omkring.
  9. 29 September 2005, Science Now: Breathing Easier Since the Jurassic Citat: "...Atmospheric oxygen levels have fluctuated throughout Earth's history..."
  10. DMI: Hvad er Nordlys ? Citat: "...Mange af de forekommende henfalds-processer er komplicerede foto-kemiske reaktioner...Trods de mange års forskning er processerne, der fører til dannelsen af nordlys, endnu ikke fuldt belyst..."
  11. 11,0 11,1 January 2000, Harvard University: The Oxidizing Power of the Atmosphere
  12. Centre for Atmospheric Chemistry (CAC): What is Atmospheric Chemistry?
  13. ScienceDaily, 2003-03-20: Surprise! Lightning Has Big Effect On Atmospheric Chemistry

[redigér] Se også

[redigér] Eksterne henvisninger

Commons har billeder og/eller lyd med forbindelse til:


organisation