Atmosfra Dl 3 ATMOSFRA ZEM Je vrstva plyn

Atmosféra Díl 3 .

ATMOSFÉRA ZEMĚ Je vrstva plynů obklopující planetu Zemi, udržovaná na místě zemskou gravitací. Obsahuje přibližně 78% dusíku a 21% kyslíku, se stopovým množstvím dalších plynů (např. argon, oxid uhličitý, vodík, helium, neon, argon, ozon. . . ). Atmosféra chrání pozemský život před nebezpečnou sluneční a kosmickou radiací a svou tepelnou setrvačností snižuje teplotní rozdíly mezi dnem a nocí. Atmosféra nemá jednoznačnou vrchní hranici.

ATMOSFÉRA ZEMĚ Americká NASA stanovuje, že kdokoliv pohybující se ve větší výšce než přibližně 80 km (50 mil) je astronautem. Atmosféra nemá jednoznačnou vrchní hranici – místo toho plynule řídne a přechází do vesmíru. Tři čtvrtiny atmosférické hmoty leží v prvních 11 km nad povrchem země. Všeobecně uznávanou vnější hranicí atmosféry je také Kármánova hranice, která se nachází ve výšce 100 km nad hladinou světového oceánu (od této hranice se místo termínu nadmořská výška již používá termín vzdálenost od vesmírného tělesa).

ATMOSFÉRA ZEMĚ Atmosféra s dnešním složením vznikla jako výsledek dlouhého procesu, kdy byla soustavně přetvářena živými organismy. Země má atmosféru díky své gravitační síle, která přitahuje molekuly plynu. Teplota a složení zemské atmosféry se liší s nadmořskou výškou. Procesy, které probíhají v jeho spodních vrstvách, můžeme pozorovat přímo. Děje ve vyšších hladinách analyzujeme pomocí balónů, letadel a radiosond , meteorologických družic, vědeckých družice.

VRSTVY ATMOSFÉRY Dělení atmosféry na vertikální vrstvy provádíme pomocí vlastností a hledisek specifických pro každou vrstvu. HETEROSFÉRA EXOSFÉRA TERMOSFÉRA IONOSFÉRA KÁRMÁNOVA HRANICE MEZOSFÉRA HOMOSFÉRA OZÓNOVÁ VRSTVA NEUROSFÉRA STRATOSFÉRA TROPOSFÉRA

TROPOSFÉRA Ø nejnižší vrstva atmosféry Ø sahá od povrchu země do výšky asi 8 km nad póly a 17 km nad rovníkem, v našich zeměpisných šířkách je její výška asi 11 km Ø připadá na ni více než 80 % hmotnosti atmosféry Ø probíhá zde většina dějů, které označujeme jako počasí Ø průměrná teplota atmosféry u povrchu země je 14 °C Ø teplota troposféry v dlouhodobém průměru klesá s rostoucí nadmořskou výškou asi o 6 °C/km Ø v létě bývá pokles intenzivnější (asi 1 °C na 100 m), v zimě se pokles teploty v průměru zmenšuje až o polovinu Ø na horní hranici troposféry (kterou tvoří tenká přechodová vrstva zvaná tropopauza) je tedy obvykle teplota kolem tropopauza -80 °C nad rovníkem a kolem -50 °C nad póly Jednou z příčin poklesu teploty při vzrůstající výšce je, že vzduch není přímo ohříván slunečním zářením, ale až druhotně, od zemského povrchu ohřívaného slunečními paprsky.

STRATOSFÉRA Ø sahá od konce troposféry přibližně do 50 km Ø nemá jednotné rozdělení závislosti teploty na výšce - do výšky asi 20 km se teplota vzduchu téměř nemění s výškou. Od uvedené hladiny teplota vzduchu se vzrůstem výšky roste a při horní hranici stratosféry dosahuje asi 0 °C - 20 °C Ø vzrůst teploty ve stratosféře způsobuje ozón, který absorbuje většinu ultrafialového záření Slunce a tím chrání život na zemském povrchu Ø vzduch ve stratosféře je velmi řídký (hustota a tlak vzduchu s výškou velmi rychle ubývá) Ø ve stratosféře je velmi málo vodní páry, proto se v ní téměř netvoří oblaka. Není zde sníh ani déšť. Zato v ní vane velmi silný vítr zvláště v okolí s troposférou. Nad našim územím zde byly naměřeny hodnoty až 300 km/h Ve stratosféře se sluneční světlo již jen velmi málo rozptyluje na molekulách plynů. Obloha nemá proto známou modrou barvu, nýbrž je tmavě fialová až černá.

MEZOSFÉRA Ø je vrstvou mezi stratosférou a termosférou o tloušce asi 30 km, takže je vzdálena od Země 50 až 80 km Ø teplota mezosféry klesá z počátečních -10°C až 0°C ve stratopauze výšce 80 km až po téměř -90°C až -100°C v ve (to je způsobeno zanedbatelným obsahem vodních par, vody a ozónu a tím, že nedochází k absorpci slunečního záření) Meteory v této části atmosféry většinou pohasínají, a sice jako důsledek kolize s miliardami částeček plynu obsažených v této vrstvě. Kolize vytvoří dostatečné množství tepla, aby objekt padající k Zemi shořel, než dosáhne jejího povrchu. Mezopauza se nachází na konci mezosféry. I v této tenké vrstvě je ve všech bodech stejná teplota; pokles teploty se v ní zastavuje.

TERMOSFÉRA Ø pro termosféru je charakteristický opětovný nárůst teploty s výškou Ø teplota této vrstvy dosahuje 500 °C až 2 000 °C, v závislosti na aktivitě Slunce Ø horní hranice termosféry je ve výšce 400 -500 km Ø teplota v horní polovině termosféry je přibližně konstantní V této vrstvě vznikají polární záře a obíhají zde družice a sondy a také vesmírná stanice ISS (360 km).

EXOSFÉRA Ø je vnější vrstva atmosféry, která tvoří přechodovou vrstvu do meziplanetárního prostoru Ø dosahuje výšky asi 1000 km Ø pouze z této vrstvy mohou unikat atmosférické plyny, atomy a molekuly do meziplanetárního prostoru Ø nachází se nad ionosférou (viz dále)

IONOSFÉRA Atmosféru můžeme dělit dle stupně ionizace vzduchu na ionosféru a neutrosféru. Ø Ø je oblast mezosféry a termosféry (60 až 500 km) obsahuje velké množství volných iontů a elektronů v této vrstvě dochází k ionizaci ultrafialovým zářením umožňuje odraz rádiových vln Vzduch v ionosféře je silně zředěn a ionizován. Ionosféra má další vnitřní strukturu - jednotlivé elektricky vodivé pásy. Volně se pohybující ionty a elektrony odrážejí zpět k Zemi různá pásma elektromagnetického záření. Lidé se mohou dívat na televizi, poslouchat rádio a využívat služeb dalších radiokomunikačních prostředků, protože signál vyslaný vysílačem neputuje volně do prostoru, ale od ionosféry se z velké části odrazí zpět k Zemi.

NEUTROSFÉRA je část atmosféry vyčleněné podle stupně ionizace vzduchu, kdy molekuly jsou ionizovány sluněčním a kosmickým zářením. Ø neutrosféra je vrstva zasahující 60 km nad úroveň moře Ø elektrická vodivost vzduchu je v této vrstvě nízká Ø vzduch v ní není téměř ionizován a je neutrální Ø krátké rádiové vlny neutrosféra propouští bez problémů

Posledním ze tří nejpoužívanějších dělení vrstev atmosféry je dělení podle intenzity vertikálního promíchávání vzduchu HETEROSFÉRA Ø je vrstva atmosféry ve výšce 100 - 500 až 750 km nad povrchem Země Ø roste zde podíl vodíku, helia a lehkých plynů vůči homosféře, nad 200 km je dusíku méně než kyslíku Ø kyslík se zde vyskytuje pouze v atomární formě HOMOSFÉRA Ø je vrstva atmosféry ve výšce 0 - 90 až 100 km nad povrchem Země Ø má s výškou převážně stabilní složení: 99% dusíku a kyslíku dohromady, kolísání jen O 3, CO 2 a vodních par

OZÓNOVÁ VRSTVA Ø ozónová vrstva, nazývaná také ozonosféra, je součástí stratosféry Ø nachází se mezi 20. a 30. km Ø ozónová vrstva svoje označení získala podle výskytu větší množství ozónu (vrstva tříatomového kyslíku O 3) Ø tato vrstva je oproti stratosféře mnohem teplejší v důsledku absorpce ultrafialového slunečního záření Ø ozón pohlcuje pro mnoho živočichů nebezpečné krátkovlné ultrafialové slunečné záření, tak reguluje množství procházejícího ultrafialového záření Ø ozón se v přírodě sám obnovuje Ozón je chemická sloučenina O 3 (je tedy tvořena třemi atomy kyslíku) vznikající fotochemicky z molekul kyslíku O 2.

Schematické uspořádání atmosféry s teplotním (červeně) a ozónovým profilem (modře) Absorpce ultrafialového záření ji činí ozonovou vrstvu nepostradatelnou pro život na Zemi. Kdyby došlo k jeho zvýšenému průniku na povrch naší planety, mělo by to katastrofické následky pro životní prostředí. V dnešní době je ozónová vrstva díky lidskému působení narušena. Ozón v této vrstvě je nepostradatelný, naopak v blízkosti zemského povrchu je nežádoucí a působí negativně nejen na lidské zdraví, ale také na životní prostředí. Zdroj: http: //www. uni-ainz. de/FB/Physik/IPA/

ATMOSFÉRICKÝ TLAK Změny atmosférického tlaku v závislosti na nadmořské výšce Atmosférický tlak přímo vyplývá z hmotnosti vzduchu. Obecně tlak klesne přibližně o 50% když vystoupíme do výšky 5 km nad hladinu oceánu. Průměrný atmosférický tlak na úrovni mořské hladiny je přibližně 101, 3 k. Pa = 1013 h. Pa Protože se množství (a hustota) vzduchu nad povrchem země mění podle zeměpisné pozice, není ani atmosférický tlak ve dvou místech stejný. Zdroj: http: //www. ux 1. eiu. edu

NĚKOLIK OBRÁZKŮ OBLAČNOSTI V ATMOSFÉŘE

Na závěr krátké opakování 1. Do barevných obdélníků vpravo napište názvy příslušných vrstev. 2. Do oranžových obdélníků vepište názvy příslušných hranic 3. Pro kontrolu klikněte na smajlíka KÁRMÁNOVA HRANICE OZÓNOVÁ VRSTVA