Atmosfera Ziemi — definicja, skład, warstwy i znaczenie

Pierwotnie, ziemska atmosfera nie miała prawie żadnego wolnego tlenu. Pierwsza atmosfera składała się z gazów w mgławicy słonecznej, głównie z wodoru. Mogą to być proste wodorki, takie jak te, które obecnie występują w gazowych gigantach (Jowisz i Saturn): para wodna, metan i amoniak. Atmosfera stopniowo zmieniała się na głównie dwutlenek węgla i azot. Lżejsze gazy, takie jak wodór i hel, nie mogą być trzymane przez ziemską grawitację i uciekłyby. Przez długi czas (powiedzmy 2 miliardy lat lub więcej) atmosfera była zdominowana przez dwutlenek węgla.

Podczas Wielkiego Natlenienia atmosfera zmieniła się na taką, jaką mamy teraz, a tlen zastąpił dwutlenek węgla. Nasza atmosfera to nadal głównie azot, ale większość organizmów żywych wchodzi w interakcję z tlenem w większym stopniu niż z azotem. Utlenianie rozpoczęło się od sinic wytwarzających wolny tlen poprzez fotosyntezę. Większość dzisiejszych organizmów potrzebuje tlenu do oddychania: tylko kilka organizmów beztlenowych może rosnąć bez tlenu.

Niektóre części atmosfery są gorące lub zimne, w zależności od wysokości. Jeśli coś wspinało się prosto w górę, robiło by się zimniej, ale wtedy robiło by się goręcej, gdy obiekt wspinał się wyżej. Te zmiany temperatury są podzielone na warstwy. Są one jak warstwy cebuli. Różnica między warstwami polega na tym, jak zmienia się temperatura.

To są warstwy atmosfery, zaczynające się od ziemi:

• Troposfera. Zaczyna się od ziemi. Kończy się gdzieś pomiędzy 0 a 18 kilometrami (0 do 11 mil). Im wyżej, tym zimniej. Pogoda w tej warstwie wpływa na nasze codzienne życie.
• Stratosfera - zaczyna się od 18 kilometrów (11 mil). Kończy się na 50 kilometrach (31 mil). Im wyżej, tym cieplej. Ciepło pochodzi z warstwy ozonowej w górnej części stratosfery. W tej warstwie znajduje się niewiele pary wodnej i innych substancji. Samoloty latają w tej warstwie, ponieważ zazwyczaj jest ona stabilna, a opór powietrza jest niewielki.
• Mesfera - zaczyna się od 50 kilometrów (31 mil). Kończy się na 80 lub 85 kilometrach (50 lub 53 milach). Im wyżej, tym zimniej. Wiatry w tej warstwie są silne, więc temperatura nie jest stabilna.
• Termosfera - zaczyna się od 80 lub 85 kilometrów (50 lub 53 mile). Kończy się na 640 kilometrach (400 mil) lub więcej. Im wyżej, tym cieplej. Ta warstwa jest bardzo ważna w komunikacji radiowej, ponieważ pomaga odbijać niektóre fale radiowe.
• Exosphere - Nad termosferą. To jest górna warstwa, i łączy się w przestrzeń międzyplanetarną.

Gdzie jedna warstwa zmienia się na następną nazwano "-pauses". Tak więc tropopauza jest tam, gdzie kończy się troposfera (7 do 14 kilometrów (4,3 do 8,7 mili) wysokości). Stratopauza znajduje się na końcu stratosfery. Mezopauza znajduje się na końcu mezosfery. Są one nazywane granicami.

Średnia temperatura atmosfery na powierzchni Ziemi wynosi 14°C (57°F).

Atmosfera ma ciśnienie. To dlatego, że chociaż powietrze jest gazem, to ma wagę. Średnie ciśnienie atmosferyczne na poziomie morza wynosi około 101,4 kilopaskali (14,71 psi).

Gęstość powietrza na poziomie morza wynosi około 1,2 kilograma na metr sześcienny. Gęstość ta zmniejsza się na większych wysokościach w tym samym tempie, w jakim zmniejsza się ciśnienie. Całkowita masa atmosfery wynosi około 5,1 × ¹⁰¹⁸ kg, co stanowi jedynie bardzo małą część całkowitej masy Ziemi.

• Linia czasu życia