Atmosfera

Powietrze, którym oddychamy, jest częścią atmosfery, mieszaniną gazów otulających Ziemię. To ono sprawia, ze na planecie istnieje życie i to ono chroni nas przed szkodliwym promieniowaniem słonecznym.

Naszą planetę otacza powłoka gazowa, którą nazwano atmosferą. Tworzy ją po­wietrze, którym oddychamy i które sta­nowi osłonę przed zabójczym promieniowaniem docierającym z przestrzeni kosmicznej. Przed ucieczką w kosmos chroni atmosferę jej własny ciężar i siła grawitacji. Ta warstwa o 480-kilome-trowej grubości jest też tarczą, chroniącą nas przed bombardowaniem meteorytowym.

W atmosferze podróżują codziennie miliony ludzi, wykorzystując różnego rodzaju statki po­wietrzne - od balonów po naddżwiękowe odrzu­towce. Całą warstwę atmosfery pokonują jedynie rakiety kosmiczne.

Co to jest atmosfera

Atmosfera jest mieszaniną dziesięciu różnych ga­zów,-z przewagą azotu (78%) i tlenu (21%). Po­zostałe 1% to głównie argon, niewielka ilość dwutlenku węgla, hel i neon. Są to tzw. gazy obo­jętne, czyli takie, które nie wchodzą w reakcje chemiczne z innymi substancjami. Występują także w atmosferze nieznaczne ilości dwutlenku siarki, amoniaku, tlenku węgla, ozonu i pary wodnej. Obecne są w niej również zanieczysz­czenia w postaci gazów, cząsteczek dymu, soli, pyłów i popiołów wulkanicznych.

W rozrzedzonym powietrzu

Mieszanina gazów i drobne stałe cząsteczki two­rzą cztery główne warstwy: troposferę, stratosfe-rę, mezosferę i termosferę. Troposfera jest war­stwą najcieńszą, sięgającą do wysokości 12 km nad Ziemię. Nie przekraczają jej zwykle samolo­ty latające na standardowej wysokości 9-11 km. Jest to warstwa najcieplejsza, gdyż ogrzewają ją promienie słoneczne odbite od powierzchni Zie­mi. W miarę oddalania się od Ziemi temperatura spada do około -55° C w górnej troposferze.

Kolejną warstwą jest stratosfera, która rozcią­ga się do wysokości około 50 km nad powierzch­nią Ziemi. Jej górna część zawiera ozon tworzący warstwę ozonową. Temperatura jest tu wyższa niż w troposferze, ponieważ ozon zatrzymuje większość szkodliwych promieni nadfioletowych dochodzących ze Słońca. Należy pamiętać, że za­nieczyszczając atmosferę niszczymy warstwę ozonową i pozbawiamy się tej ochronnej tarczy.

Powyżej stratosfery, około 50-70 km nad po­wierzchnią Ziemi, znajduje się mezosfera. W jej obrębie występuje mezopauza, najzimniejszy obszar w całej atmosferze. Jest tu tak zimno, że tworzą się chmury zbudowane z kryształków lo­du (tzw. obłoki srebrzyste), które można zaobser­wować tylko nocą, gdy zachodzące Słońce pod­świetla je od dołu. Meteory docierające nad Ziemię zwykle spa­lają się podczas przelotu przez mezosferę. I cho­ciaż powietrze jest tu rzadkie, tarcie sprawia, że meteory zderzając się z cząsteczkami tlenu, wy­twarzają ogromne ilości ciepła.

Na krawędzi kosmosu

Najbardziej oddaloną od powierzchni Ziemi war­stwą atmosfery jest termosfera. Zaczyna się ona na wysokości około 100 km; składają się na nią jonosfera i magnetosfera.

W jonosferze promieniowanie słoneczne wy­wołuje zjawisko jonizacji. Są za to odpowiedzial­ne cząsteczki naładowane elektrycznie, które od­działując z innymi cząsteczkami gazów atmosfe­rycznych wywołują zjawisko zorzy polarnych. Jonosfera odbija także fale radiowe umożliwiając przesyłanie ich na duże odległości.

Powyżej jonosfery znajduje się magnetosfe­ra. Jest to zewnętrzna granica ziemskiego pola magnetycznego, które działa jak gigantyczny magnes, chroniący Ziemię przed przechwyconymi cząsteczkami o wysokiej energii.

Powietrze jest tu najrzadsze. Gęstość, rozu­miana jako zawartość cząsteczek w substancji, zmniejsza się wraz z oddaleniem od powierzchni Ziemi. Oznacza to, że odległość między cząstecz­kami gazu wzrasta. Przy powierzchni Ziemi czą­steczki są bardzo blisko siebie, a na granicy ter-mosfery - bardzo dalelo. W najwyższych par­tiach termosfery - określanych mianem egzosfe-ry - cząsteczki występują tak bardzo rzadko, że atmosfera niepostrzeżenie przechodzi w prze­strzeń kosmiczną.