ikona
1. Stupeň
Studijní témata pro 1. stupeň základní školy.

Atmosféra – plynný obal Země

Co je to vzduch?

Vzduch je směs plynů tvořící plynný obal Zeměatmosféru – sahající až do výše asi 10 000 km. Atmosféra nemá přesnou hranici, plynule přechází ve vesmír.

atmosfera_velka

Vznik atmosféry

Původní složení atmosféry vzniklé po zformování planety obsahovalo směs sopečných plynů, které se uvolnily z odplynění magmatu, které se rozprostíralo v ohromném magmatickém oceánu po většině povrchu planety. Tato atmosféra byla pro život v dnešní podobě toxická.

S rozvojem života, rozšíření zelených řas v oceánech nastal proces změny složení atmosféry. Během fotosyntézy se začal jako odpadní plyn dostávat toxický a pro většinu tehdejších životních forem jedovatý kyslík. Jeho procentuální zastoupení postupně narůstalo, až dosáhlo dnešní hodnoty okolo 21 %.

Vertikální členění atmosféry

Atmosféru je možné dělit z několika hledisek a to dle:

  • průběhu tepoty vzduchu s nadmořskou výškou
  • chemického složení vzduchu
  • koncentrace atmosférických iontů a volných elektronů
  • ovlivnění zemským povrchem

 

Dle průběhu teploty vzduchu s nadmořskou výškou se rozlišuje:

  • Troposféra (0-18km) je v polárních oblastech vlivem zemské rotace zploštělá. Obsahuje prakticky všechnu atmosférickou vodu a probíhá v ní většina povětrnostních procesů a dějů – počasí. Teplota s výškou klesá.
  • Stratosféra (18-50km) – teplota se s výškou krom horní části, kde stoupá, prakticky nemění. Obsahuje ozonovou vrstvu.
  • Mezosféra (50-80km) se vyznačuje silným poklesem teploty vzduchu s přibývající výškou – v horní části dosahuje teplota až -100°C.
  • Termosféra (80-450km) – teplota vlivem pohlcování slunečního záření atomy a molekulami plynů dosahuje až stovek °C. Vzhledem k nepatrné hustotě vzduchu však tuto teplotu nelze měřit běžnými metodami.
  • Exosféra (od 450km) – vnější vrstva atmosféry, ze které lehké plyny unikají do okolního meziplanetárního prostoru. Přechod mezi exosférou a meziplanetárním prostorem je velice plynulý, proto se neurčuje vrchní hranice.

 

atmosfera_slozeni

Hranice mezi těmito vrstvami jsou nazývány tropopauza, stratopauza, mezopauza a termopauza.

Dle chemického složení vzduchu se atmosféra dělí na:

  • Homosféru – vrstva atmosféry, v níž se složení vzduchu v důsledku jeho intenzivního vertikálního promíchávání s přibývající výškou prakticky nemění. Sahá do cca 80 km výšky.
  • Heterosféru – intenzita vertikálního promíchávání vzduchu slábne a s přibývající výškou ubývá těžších plynů.

 

Dle koncentrace atmosférických iontů a volných elektronů se rozlišuje:

  • Neutrosféra (0-65km) je vrstva s minimálním výskytem iontů a volných elektronů.
  • Ionosféra je množství atmosférických vrstev a velkou koncentrací iontů a volných elektronů, které se projevují odrážením některých frekvencí rádiových vln.

 

Dle ovlivnění spodních vrstev atmosféry zemským povrchem rozlišujeme:

  • Mezní vrstvu atmosféry (do výšky 0,1-2 km), zde je průběh meteorologických prvků ovlivněn třením proudícího vzduchu o zemský povrch.
  • Volnou atmosféru – vliv tření o zemský povrch je zanedbatelný.

 

Složení atmosféry

Hlavními atmosférickými plyny jsou dusík a kyslík, další plynné složky jsou zastoupeny v daleko menší míře. Patří mezi ně ale významné skleníkové plyny, jako jsou oxid uhličitý nebo metan. Malé zastoupení, ale velký význam má také vodní pára. Dále se v atmosféře vyskytují pevné nebo kapalné částice, takzvané aerosoly, které se do ní dostávají buď přirozenou cestou (mořská sůl), nebo díky činnosti člověka (prach, průmyslové produkty).

Složení suché atmosféry při Zemi:

Dusík           78%

Kyslík           21%

Argon           1%

Oxid uhličitý, Neon, Helium, Metan, Krypton, Vodík  < 1%

V atmosféře jsou dále přítomny vodní kapičky, ledové krystalky a různé znečišťující příměsi původu přírodního (prachové částečky, pylová zrna) i antropogenního (produkty člověka). Množství vodních par ve vzduchu se označuje jako vlhkost vzduchu. Vodní páry se do vzduchu dostávají vypařováním vodní hladiny a z půdy. Vodní páry obsažené ve vzduchu jsou podmínkou pro vznik oblačnosti a srážek. Mírou nasycení vzduchu vodní parou je relativní vlhkost. Je to poměr mezi skutečným obsahem vodních par a maximálním možným obsahem par při dané teplotě. Relativní vlhkost je udávaná v %. 100% relativní vlhkost znamená nasycení vzduchu vodní parou.

Změna atmosféry s výškou

V důsledku intenzivního vertikálního promíchávání vzduchu se jeho složení do výšky asi 100 km téměř nemění. Výjimku tvoří ozón, oxid uhličitý a vodní pára.

Atmosféra samozřejmě není v celé své tloušťce stejná. S rostoucí výškou klesá atmosférický tlak (tlak vzduchu je vlastně váha vzduchového sloupce nad naší hlavou). Asi 5,5 km nad zemí je tlak poloviční. Mění se i teplota vzduchu – nejdříve klesá (to znáte z pobytu na horách), ve vrchních partiích atmosféry pak střídavě klesá a roste – podle toho, jak daná vrstva atmosféry absorbuje sluneční energii. Náš život nejvíce ovlivňuje dění v troposféře, tedy nejnižší vrstvě atmosféry.

0

Diskuse


Zapojte se do diskuse!