Zemljina atmosfera

Zemljina atmosfera je sloj plinova koji okružuju planet Zemlju i koji zadržava Zemljina gravitacija. Oblik atmosfere sličan je obliku Zemlje tako da se atmosfera okreće zajedno sa Zemljom. Atmosfera nas štiti od štetnog sunčevog zračenja i smanjuje temperaturne ekstreme između dana i noći. Meteorologija proučava nastanak, razvoj, strukturu, sastav, značenje i meteorološke pojave koje se javljaju u atmosferi i na Zemljinoj površini.

Prema svjetskoj meteorološkoj organizaciji pojave u atmosferi nazivaju se meteori (a da to nije oblak). Postoje četiri skupine meteora: hidrometeori, litometeori, fotometeori i elektrometeori.

U atmosferi nalazimo najviše dušika (78,09%) i kisika (20,95%). Od ostalih plinova valja spomenuti: Argon (0,93%), ugljični dioksid (0,03%), neon (0,0018%), vodik (0,001%), helij (0,0004%), ozon (0,000003%), kripton (0,0000049%) i ksenon (0,00000059%). Niži djelovi atmosfere sastoje stanovit postotak vodene pare te čestice soli i prašine, te razne organske i neorganske sastojke. Vodena para koju sadržava zrak je nevidljiva. U zraku ima najmanje prašine i klica nakon kiše.

S obzirom na kemijski sastav postoje dva dijela atmosfere: homosfera (zrak istog sastava do oko 100 km) i heterosfera (ima promjenjiv sastav zbog raspadanja molekula plinova na atome). Sloj između njih zove se homopauza.

Podjela atmosfere po slojevima

Temperatura u atmosferi mjenja se s visinom. S obzirom na porast, odnosno pad temperature atmosfera se dijeli na nekoliko slojeva.

Najniži sloj naziva se troposfera a proteže se od Zemljine površine pa do 11 km (iznad umjerenih širina). Na ekvatoru doseže visinu i do 16-18 km, dok je na polovima visina 8-10 km. Sastav zraka je na 8 km visine sličan kao i pri samom tlu. Karakteristika troposfere je pad temperature po visini. Temperatura opada prosječno 6°C po kilometru visine, tako da se na gornjoj granici iznosi od -50 do -85°C. Temperatura pada iz nekoliko razloga: s povećanjem visine utjecaj radijacije je sve slabiji, donji slojevi su bogatiji vodenom parom pa imaju veću moć apsorbacije, zrak koji se diže ekspandira i pri tome se hladi. Granicu između troposfere i sljedećeg sloja – stratosfere nazivamo tropopauza.

Stratosferu obilježava porast temperature po visini, prostire se od troposfere pa do nekih 50 km visine. U njoj se nalazi ozon koji apsorbira štetne UV zrake i zagrijava slojeve zraka. U tom dijelu atmosfere ima vrlo malo vodene pare zato i nema oblaka koji bi mogli dati oborine, eventualno se pri samom dnu zapaža pojava visokih oblaka – cirrusa. Na prelazu između stratosfere i mezosfere nalazi se stratopauza.

Dio Zemljine atmosfere od oko 50 do 80 km visine nazivamo mezosfera. U mezosferi temperatura se smanjuje s visinom tako da u gornjem dijelu pada i -100°C. Mezopauza je sloj između mezosfere i termosfere.

Iznad mezosfere nalazi se termosfera u kojoj temperatura naglo raste. Zbog iona, često se to područje naziva ionosfera. Termosfera se proteže od 80-90 km pa do 690 km. Veliki porast temperature u tom sloju omogućuje jako upijanje sunčevih UV zraka od strane kisika i dušika. Atmosferski sloj iznad 120 km smatra se granicom rasipanja svijetlosti, iznad te visine nebo se čini potpuno crno. U tim slojevima vlada i vječna tišina jer se zvuk ne rasprostire na daljinu. Te prilike djelomično odgovaraju onima u svemiru.

Sloj iznad termosfere naziva se ezgosfera. Točna granica tog sloja nije točno određena, u tom sloju atmosfera postepeno prelazi u svemir. Temperatura teoretski vrlo vjerojatno doseže i 690°C, a pretpostavlja se da u gornjim slojevima i do 1500°C. Egzosfera je jedini dio atmosfere u kojem nema pojave vjetra.

Elektrometeori su vidljiva ili čujna pojava pražnjenja atmosferskog elektriciteta: grmljavina (jedno ili više naglih pražnjenja koje se očituje munjom i grmljenjem); vatra Sv. Ilije (izbijanje elektriciteta iz raznih uzdignutih predmeta za Zemlji); polarna svijetlost (javlja se u većim geo. širinama gdje je najjače magnetsko polje, a zavisi o aktivnosti Sunčevih oluja).

Fotometeori su svjetlosne pojave koje nastaju refleksijom, refrakcijom, difrakciom, odnosno interferencijom Sunčeve ili Mjesečeve svjetlosti pri susretu raznih materijala od kojih se sastoji ili koje posjeduje atmosfera.

Duga je pojava koja se javlja kao posljedica prelamanja Sunčevih zraka na tekućim kapljicama u atmosferi. Halo je skupina