Az atmoszféra szerkezete

A képen a Földi atmoszféra szerkezete és jellemzői láthatóak a hőmérséklet, nyomás és hőmérséklet függvényében.

A Föld légköre a Földet körülvevő gázburok. A Föld légkörének nagy része nitrogén (78%) és oxigén (21%). A maradék egy százalékban szén-dioxidot és néhány nemesgázt (argon, neon, hélium, stb.) tartalmaz. Van még az atmoszférában kén-dioxid, ammónia, szén-monoxid, ózon és vízgőz is, valamint tartalmazhat szennyező gázokat, füstöt, sót, port és vulkáni hamut is.

Az atmoszféra termikus tulajdonságai alapján öt rétegre oszthatjuk fel, amelyek a felszíntől távolodva az alábbiak:

• troposzféra,
• sztratoszféra,
• mezoszféra,
• ionoszféra vagy termoszféra
• exoszféra és
• újabb kutatások a magnetoszférát is a légkörhöz sorolják.

A troposzféra a légkör legvékonyabb rétege; változó vastagságú, az Egyenlítőnél 15−17 kilométer, a sarki területek felett 6−8 kilométeresre csökken. A vízgőz nagy része és földi levegő tömegének 4/5-e koncentrálódik ebben a rétegben. Itt zajlik le az időjárási folyamatok nagy része is. Hőmérséklete fölfelé haladva átlagosan 6,5 °C fokot csökken kilométerenként, így a felszín közeli 15 °C-ról az Egyenlítő fölött −50 °C-ra, a sarkokon −80 °C-ra megy le. Amikor a levegő hőmérséklete már nem csökken tovább, elérjük a tropopauzát, a troposzféra és a sztratoszféra határát.

A sztratoszféra a Föld felszíne fölött megközelítőleg 50 km-es magasságig terjed. Alsó részén a hőmérséklet közel állandó, a felső részében viszont jelentős melegedés történik. Ez a folyamat 20-30 kilométeres magasságban megy végbe. Itt alakul át a Nap ultraibolya sugárzása hatására a kétatomos oxigén háromatomos ózonná. A hőmérséklet itt azért magasabb, mert az ózon elnyeli, valamint visszaveri a Nap által kibocsátott röntgen- és ibolyántúli sugarak egy részét. Így itt a felszínihez hasonló hőmérsékleti értékeket mérhetők.

A mezoszféra a következő réteg, mely 85 kilométer magasságig tart. Itt újra hőmérséklet-csökkenés tapasztalható, így a felső részén található az ún. mezopauza, a légkör leghidegebb része (−92 °C). A Föld légkörébe érkező meteorok a mezoszférában rendszerint elégnek.

A termoszféra kb. 1000 km-es magasságig tart. A termoszférát másik néven ionoszférának nevezik, amely a benne található 6 darab ionizált rétegre utal. Ezek vezetik az elektromos áramot, visszaverik a rádióhullámokat és ezen tulajdonságai miatt erőteljes hőmérsékletemelkedést okoznak. Innen származik a termoszféra elnevezés, hisz itt a hőmérséklet az 1000 °C-ot is eléri. Ebben a szférában alakul ki a sarki fény.

Az exoszféra 1000 kilométer magasságban kezdődik, ez a legkülső réteg. Hőmérséklete a termoszféráéhoz hasonló.

A magnetoszférát a Föld mágneses erőtere által fogvatartott elektromosan töltött részecskék alkotják, kb. 60 000 kilométer magasságig.