1 Skład i budowa atmosfery

2 Życie na Ziemi istnieje dzięki trzem czynnikom:wodzie w stanie ciekłym średniej temperaturze warstw przypowierzchniowych rzędu 15°C bogatej w tlen atmosferze

3 Skład atmosfery Atmosfera ziemska jest niejednorodną powłoką złożoną z mieszaniny gazów zwanej powietrzem. Oprócz gazów takich jak: azot (78% objętości powietrza), tlen (21%), argon (0,934%), dwutlenek węgla (0,0385%) oraz śladowych ilości gazów szlachetnych (hel, neon, krypton i ksenon), zawiera także metan, wodór, tlenek i podtlenek azotu, ozon i związki siarki oraz (w znacznie mniejszych ilościach) m.in. radon i jego izotopy, jod, amoniak, a także przedostające się do atmosfery tzw. aerozole atmosferyczne, tj. pyły gleb, mikroorganizmy oraz substancje powstające w wyniku działalności gospodarczej człowieka.

4 Historia powstania Początkowo atmosfera naszej planety składała się z najlżejszych frakcji pierwotnej materii Układu Słonecznego - wodoru i helu. Jednak stosunkowo szybko (w skali geologicznej) ta pierwotna atmosfera uległa rozproszeniu na skutek gwałtownych procesów geologicznych, zderzeń z planetoidami i oddziaływania z wiatrem słonecznym. W jej miejsce pojawiły się gazy uwalniane z głębi uformowanej już skorupy ziemskiej: dwutlenek węgla, para wodna, amoniak i pewna ilość azotu. 3-4 miliardy lat temu pojawiły się na Ziemi pierwsze bakterie. Ich gwałtowny rozwój, oraz późniejszy rozwój innych organizmów, spowodował pojawienie się w atmosferze tlenu. Ilość tlenu stopniowo wzrastała na skutek zachodzącej w tych organizmach fotosyntezy, powodującej zamianę dwutlenku węgla w tlen. Zatem malała ilość CO2, natomiast wzrastała ilość O2 i azotu, który był uwalniany przez bakterie z amoniaku.

5 Atmosfera sięga do wysokości ponad 500 kmAtmosfera sięga do wysokości ponad 500 km. Ze względu na różnice fizyczne została podzielona na cztery warstwy zwane sferami. Źródło:http://www.wiking.edu.pl/upload/geografia/images/przekroj_przez_atmosfere.gif

6 Troposfera Najcieńsza, ale też najgęstsza z wszystkich warstw, skupiająca ponad połowę powietrza atmosferycznego. Górna jej granica zmienia się w zależności od pory roku i od szerokości geograficznej. Nad biegunami sięga ona do 7 km w zimie i do 9 km w lecie. W umiarkowanych szerokościach geograficznych od 10 km w zimie do 13 km w lecie. Nad równikiem zasięg troposfery waha się od 15 do 18 km przez cały rok. Wraz ze wzrostem wysokości spada temperatura, przeciętnie 0,6°C na 100m.

7 Troposfera Ciśnienie atmosferyczne i gęstość powietrza spadają tutaj z wysokością najszybciej. Na poziomie morza średnie ciśnienie wynosi 1013,27 hPa, a gęstość powietrza ok. 1,225 kg/m³ (atmosfera wzorcowa). Poniżej 5 km n.p.m. znajduje się 50% całego atmosferycznego powietrza.

8 Troposfera W troposferze zachodzą wszystkie zjawiska pogodowe oraz cały obieg wody w przyrodzie. Występuje w niej para wodna, która skraplając się tworzy chmury. Charakterystyczną cechą tej warstwy są pionowe ruchy powietrza związane z konwekcją. Najwyższe chmury typu cirrus złożone z kryształków lodu sięgają wysokości 7 – 13 km. Niekiedy jednak zdarza się, że intensywnie rozbudowana w pionie burzowa chmura Cumulonimbus sięgnie 15 km lub nawet wyżej, aż do granicy ze stratosferą.

9 Chmura burzowa w troposferzeTroposfera Chmura burzowa w troposferze

10 Stratosfera Zaczyna się od wysokości ok km nad powierzchnią Ziemi, a kończy na wysokości ok km. W dolnej części stratosfery panuje prawie stała temperatura powietrza, począwszy od wysokości km temperatura rośnie wraz ze wzrostem wysokości. Temperatura w górnej części wzrasta do 15°C. W stratosferze znajduje się warstwa ozonowa, która odpowiada za filtrowanie promieni ultrafioletowych docierających do Ziemi ze Słońca.

11 Stratosfera Wraz ze wzrostem wysokości powietrze się rozrzedza, a jego ciśnienie maleje. Na wysokości ok. 19,2 km ciśnienie atmosferyczne, zrównuje się z ciśnieniem nasyconej pary wodnej w temperaturze 37°C, co powoduje wydzielanie się gazów w postaci pęcherzyków z płynów ustrojowych, czyli ich wrzenie. Pionowe ruchy powietrza w tej strefie nie występują, natomiast wieją tutaj bardzo szybkie prądy strumieniowe – poziome wiatry o globalnym zasięgu, odpowiedzialne za przemieszczanie układów barycznych.

12 Stratosfera

13 Mezosfera Warstwa atmosfery ziemskiej znajdująca się na wysokości od km do km. Temperatura powietrza maleje wraz ze wzrostem wysokości (od ok. 0°C do ok. –70°C). Niebo zmienia kolor z błękitnego na granatowoczarny, pojawiają się na nim gwiazdy.

14 Mezosfera Ciśnienie atmosferyczne i gęstość powietrza spadają do śladowych wartości. Skład chemiczny atmosfery pozostaje cały czas stały. Większość cząstek gazów atmosferycznych jest w stanie zjonizowanym, co sprawia, iż powietrze staje się odtąd bardzo dobrym przewodnikiem prądu elektrycznego.

15 Obłoki srebrzyste w mezosferzeMezosfera Obłoki srebrzyste w mezosferze

16 Termosfera Warstwa zaczynająca się na wysokości ok. 85 km nad powierzchnią Ziemi i sięgająca do ok km. W termosferze temperatura wzrasta wraz z wysokością do 1500°C w górnej granicy wskutek pochłaniania nadfioletowej części widma promieniowania słonecznego. W termosferze występują zorze polarne.

17 Źródło: Platforma Edukacyjna Portalu www.szkolnictwo.plTermosfera W termosferze przestają rozchodzić się fale dźwiękowe. Na wysokości 1000km n.p.m. przebiega umowna granica kosmosu. Źródło: Platforma Edukacyjna Portalu

18 Egzosfera Stanowi najwyższą warstwę atmosfery. Wyróżnia się ona silnie rozrzedzonym powietrzem. Jego cząsteczki mogą uchodzić w przestrzeń kosmiczną z uwagi na słabe przyciąganie ziemskie. Teoretycznie egzosfera sięga od 700km do 1000km nad powierzchnią Ziemi. Górną granicę egzosfery trudno ustalić, gdyż stopniowo przechodzi ona w przestrzeń kosmiczną.