1. Atmosfera ziemska jest powłoka gazową taczającą Ziemię. Składa się z mieszaniny gazów zwanych powietrzem.

Masa - 5,1 * 1018 kg

Tabela 1. Podstawowe składniki powietrza

Składnik

Zawartość

% objętości

%masy

Składniki główne

Azot (N2)

78,08

75,51

Tlen (O2)

20,94

23,14

Argon (Ar)

0,93

1,29

Dwutlenek węgla (CO2)

0,038

0,058

Składniki drugorzędne: Neon (Ne), Hel (He), Metan (CH4), Krypton (Kr), Wodór (H2), Tlenek azotu (N2O), Tlenek węgla (CO), Ksenon (Xe), Ozon (O3). W skład atmosfery wchodzą również w ilościach składowych

i bardzo zmiennych, takie związki jak: tlenki azotu, siarki, amoniak, para wodna - stanowiąca od 0-5% objętości powietrza, w zależności od warunków klimatycznych.

2. Budowa atmosfery ziemskiej

Egzosfera - warstwa znajdująca się na wysokości powyżej 500-800 km2 (granica umowna - ślady atmosfery nawet do 20 000 km od Ziemi). Temperatura w egzosferze powyżej 800ºC, ciśnienie mniejsze od 10-6Pa, w tej warstwie atmosfery głównymi składnikami są wodór i hel, gęstość jest bardzo mała, co powoduje, że cząsteczki zderzają się ze sobą bardzo rzadko.

Termosfera - znajduje się na wysokości od 80-85 km do 500-600 km (górna granica traktowana umownie 500-800 km), temperatura w termosferze początkowo szybko wzrasta, osiąga wartość 700ºC na wysokości około 250 km., wraz ze wzrostem wysokości temperatura wzrasta coraz wolniej, osiąga wartość 1000ºC. Ciśnienie

w warstwie spada do około 0,0001 Pa na wysokości 250 km. Warstwa ta charakteryzuje się wysokim stopniem rozrzedzenia, oraz zmiana składu powietrza, występuje w niej wodór a pod wpływem działania promieniowania rentgenowskiego i nadfioletowego pojawiają się atomy tlenu i azot.

Mezopauza - znajduje się na wysokości 80-85 km, średnia temperatura w tej warstwie wynosi około -90ºC, ciśnienie około 0,1 Pa. Warstwę tę charakteryzują pojawiające się w niej zorze polarne.

Mezosfera - warstwa znajdująca się na wysokości od 50-55 km do 80-85 km, temperatura warstwy maleje wraz z wysokością od około 0ºC do -90ºC, ciśnienie około 1 Pa. W mezosferze istnieje silnie rozwinięta turbulencja, wynika to z szybkiego obniżania się temperatury, na górnej granicy mezosfery pojawia się specyficzny rodzaj chmur zwany: obłokami srebrzystymi.

Stratopauza - znajduje się na wysokości 50-55 km, temperatura w warstwie jest stał, średnio wynosi około 0ºC, ciśnienie w granicach 1 hPa, warstwę tę charakteryzuje duża ilość ozonu.

Stratosfera - wysokość od tropopauzy do wysokości 50-55 km, temperatura w dolnej warstwie (do 25 km) jest stała wynosi około -57ºC, w górnej warstwie stratosfery temperatura wzrasta wraz z wysokością osiągając wartość 0ºC, ciśnienie maleje wraz ze wzrostem wysokości osiąg wartość około 1 hPa. W warstwie tej znajduje się niemalże cała ilość ozonu atmosferycznego, wzrost temperatury jest wynikiem pochłaniania promieniowania słonecznego przez cząsteczki ozonu, występują chmury perełkowe, niewielka ilość pary wodnej.

Tropopauza - warstwa ciągnąca się na wysokości 7-18 km, temperatura od -45ºC do -80ºC, ciśnienie średnio około 200 hPa, warstwa ta oddziela troposferę od stratosfery.

Troposfera - wysokość troposfery (w zależności od szerokości geograficznej) od powierzchni Ziemi do wysokości 16-18 km - strefa międzyzwrotnikowa, 10-16 km - strefa umiarkowana, 7-10 km - strefa podbiegunowa. Temperatura w tej warstwie spada wraz z wysokością (o około 6ºC na km), na górnej granicy osiąga wartość -70ºC, ciśnienie spada wraz z wysokością od 1000 hPa na poziomie morza do 200 hPa na granicy tropopauzy. W warstwie tej znajduje się około 80% masy całego powietrza oraz 99% pary wodnej. Zachodzą tu najważniejsze procesy kształtujące klimat i pogodę.