Atmosfären

Atmosfären skyddar livet på jorden genom att absorbera skadlig ultraviolett strålning från solen och kosmisk strålning från rymden och även genom att minska temperaturskillnaderna mellan dag och natt samt att höja medeltemperaturen på jorden.

Atmosfären tunnas gradvis ut i rymden. Inom rymdfarten definieras rymden som 100 km ovanför havsnivå. Spår av atmosfären finns till ungefär 1 000 km höjd.

Atmosfärens volym består, exkl vattenånga, av 78 % kväve, 21 % syre, 1 % argon, 0,04 % koldioxid och 0,01 % andra gaser. Tillsammans utgör de mer än 99,9% av atmosfären. Denna gasblandning kallas allmänt för luft.

Vattenånga utgör normalt 1 till 4 procent av luften, men varierar stort beroende på tid på dygnet, årstid, klimat, temperatur och höjd.

I höjdled delas atmosfären upp i

• Troposfären (0 - 11 km)
• Stratosfären (11 - 55 km)
• Mesosfären (55 - 85 km)
• Termosfären (85 - 600 km)

Troposfären

Troposfären når i medeltal 11 km över jordytan, 7 km vid polerna och 17 km vid ekvatorn och innehåller omkring 80 % av atmosfärens gaser. Temperaturen minskar med höjden. I troposfären blandas luften livligt vertikalt på grund av att varm luft stiger uppåt där temperaturen är lägre, däremot blandas luften mycket lite mellan norra och södra halvklotet. Blandningen mellan troposfären och stratosfären är också liten. Allt väder äger rum i troposfären, och nästan alla moln finns i troposfären.

Stratosfären

Temperaturen ökar i höjdled till skillnad mot i troposfären. Detta beror på att ozonlagret i mitten av stratosfären absorberar ultraviolett ljus och den övre delen av stratosfären absorberar mer energirik kosmisk strålning. Luften blandas mycket mindre vertikalt i stratosfären eftersom temperaturens stigning med höjden hämmar stigningen hos eventuell varmluft. I stratosfären förekommer ibland pärlemormoln.

Mesosfären

I Mesosfären avtar återigen temperaturen med höjden. Mesopausen, dvs i området mellan Termosfären och Mesosfären, är atmosfärens kallaste område. Mesopausen är allra kallast under sommaren. Det är också då som det kan bildas nattlysande moln på omkring 85 km höjd.

Termosfären

Från mesopausen och några tiotals km upp ökar temperaturen snabbt med höjden. Hur mycket temperaturen stiger beror på hur aktiv solen är. Denna känslighet för solaktiviteten beror på att luften på dessa höga höjder effektivt absorberar röntgen och extremt kortvågig UV-strålning (<170 nm) från solen. Energin från solen sätter snabbt fart på atmosfären och vid hög solaktivitet kan temperaturen vara långt över 1500oC i de övre delarna av termosfären.

Källor

• Atmosfär, Wikipedia
• Jordens atmosfär, Wikipedia
• Atmosphere of Earth, Wikipedia
• Atmosfärens olika lager, SMHI (2021-10-04)
• Layers of the Atmosphere (Animation) Youtube
• Atmosphere and Earth?s surface, Chapter 02, IPCC AR6
• Global temperature changes mapped across the past 24,000 years, Science alert (2021-11-12)
• Rapid coupling between ice volume and polar temperature over the past 150,000 years, PubMed (2012-11-29)
• Layers of the Atmosphere (Animation), Kenetic School