A légkör (vagy atmoszféra) egy bolygót körülvevő gázburok. Ebben a cikkben bemutatjuk a Földünk légkörének szerkezetét és rétegeit.
A légkör öt rétege
A Földünket körülvevő légkör nem homogén, azaz egynemű, hanem felfelé haladva különböző rétegek határolhatóak el. Ennek oka, hogy a magassággal emelkedve változik a légkör összetétele, hőmérséklete, sűrűsége.
Ez alapján a Föld légkörét rétegekre, más szóval szférákra osztjuk. Hagyományosan a Földünk légköre öt rétegre osztható:
- troposzféra
- sztratoszféra
- mezoszféra
- termoszféra
- exoszféra
Lássuk most ezeket a rétegeket egyenként, részletesen!
Troposzféra
A troposzféra a földfelszínhez legközelebb eső légköri réteg.
A neve két görög szóból született, a tropos (forogni) és a sphaira (réteg), magyarul ez a forgó rétegként fordítható és utal arra a forgás által létrejövő turbulencia összekeveri a rétegben a levegőt és ez határozza meg a troposzféra jelenségei és viselkedését.
Vastagsága átlagosa 13 km. Az egyenlítő mentén ez akár 18 km is lehet, míg a sarkok közelében csak 6 km.
A légkör legfontosabb rétege számunkra, mert:
- az időjárás kialakulása (ciklonok, frontok) itt történik
- energiáját a felszíntől kapja elsősorban, ezért erős átkeverés jellemzi
- itt történik a felhő- és csapadékképződés, a teljes vízkörforgalom, a nyomás és hőszállítás
A troposzférában található a légkör:
- tömegének 75%-a
- a vízgőz és aeroszolok 99%-a
Éppen ezért az időjárási jelenségek döntő részben a troposzférában zajlanak és a légköroptikai jelenségek zöme is itt keletkezik.
Hőmérséklete
Felfelé haladva a troposzféra hőmérséklete folyamatosan csökken. A troposzféra felső határánál, a tropopauzánál nagyjából -60° C fokot mérhetünk.
Mivel a troposzféra magassága földrajzi szélességenként változik, ezért a hőmérséklet a tropopauzában:
- az egyenlítő felett -70° C fok
- a közepes földrajzi szélességeken -55° C
- a sarkoknál -45° C fok
A troposzféra rétegei
A troposzférát tovább lehet osztani két rétegre:
- planetáris határréteg, vagy légköri határréteg (100m-3000m)
- szabad troposzféra: a határrétegtől a tropopauzáig.
A planetáris határréteg jelentősége, hogy itt érvényesül leghatározottabban a Földfelszín hatása, jellemzően 1-2 órán belül jelentkezik a felszíni hatás.
Itt érvényesül a párolgás, a szennyezőanyag bevitel is a leghatározottabban.
A planetáris határréteg magassága nagyjából ott van, ahol a hőmérséklet napi menete már nem érvényesül.
Sztratoszféra
A sztratoszféra a tropopautától 50 km-es magasságig terjed. Sajátossága, hogy a hőmérséklet a sztratoszférában felfelé haladva, azaz a magassággal növekedve emelkedik. (szemben a troposzférával, ahol a felszín közelében van melegebb).
A hőmérséklet emelkedés azért történik, mert a nap ultraibolya-sugárzása felmelegíti a légkörnek ezt a rétegét. A sztratoszféra legfelső részén a hőmérséklet nagyjából fagypont körül van, ami már közel van a felszíni hőmérsékletekhez.
A hőmérséklet emelkedését a sztratoszférában lévő ózonréteg okozza, amely elnyeli az ultraibolya sugárzást.
A sztratoszférában a hőmérséklet felfelé emelkedik, ezért nincs átkeveredés, és nincs turbulencia sem, jellemző, hogy a mérsékelt égövben a repülők ebben a magasságban közlekednek, mert itt stabilabb a légkör.
Az első globális környezeti problémát a sztratoszférikus ózonréteg ózontartalmának csökkenése okozta.
Mezoszféra
A mezoszférában a hőmérséklet felfelé haladva ismét csökken, mivel alulról a sztratoszféra fűti a mezoszférát. Ez a fűtő hatás felfelé egyre kevésbé érvényesül.
A troposzférához hasonló hőmérsékleti rétegződés miatt a mezoszférát is erős turbulens áramlatok jellemzik.
A légkör leghidegebb pontja a mezoszféra tetején található nagyjából 80-90 km magasságban.
Termoszféra és Exoszféra
A Mezoszféra felett a molekulás már nem keverten fordulnak elő, hanem molekulasúlyuk szerint rétegződve. ezért a Termoszférát és az Exoszférát Heteroszférának nevezzük.
A molekulák által közvetlenül elnyelt ionizáló sugárzás miatt a hőmérséklet a magassággal emelkedve növekszik.
- A termoszféra 80-90 km-nél kezdődik és 500-1000 méterig tart a naptevékenységtől függően
- az Exoszféra a termoszféra határától kezdődik és definíciótól függően 10-190 ezer km-ig tart.
Az Exoszférában az atomok ütközési valószínűsége már igen alacsony, ahogy a közvetlen energiaelnyelés is elhanyagolható a rendkívül alacsony sűrűség miatt.