atmosfære – luftlaget omkring Jorden

Jordens atmosfære, luftlaget som omgir Jorden. Atmosfæren har ingen definert øvre grense, men går gradvis over i det «tomme rom». Lufttrykk og densitet halveres for omtrent hver femte kilometer man går opp i høyde, opp til ca. 90 km, turbopausen. Under turbopausen er sammensetningen og forholdet mellom de forskjellige gasstyper nesten konstant. Over turbopausen får man større spalting av molekyler til atomer, og lettere gasstyper overtar gradvis.

Uttrykket atmosfære brukes også om gasslaget som omgir andre himmellegemer som planetene og Solen.

Jordens atmosfære er en blanding av flere gasser. Under turbopausen gir turbulens en effektiv omrøring av gassblandingen, og blandingsforholdet er nært konstant med en midlere relativ molekylmasse på 28,996. Ren, tørr luft inneholder 78,08 volumprosent nitrogen, 20,95 % oksygen, 0,93 % argon og 0,0324 % karbondioksid, til sammen 99,998 %. De gjenstående 0,002 % utgjøres av en rekke gasser i mengdeforhold rundt en milliontedel (ppm = parts per million), bl.a. edelgassene helium, neon, krypton og xenon, og de mer kjemisk aktive gasser ozon, hydrogen, karbonmonoksid, metan og dinitrogenoksid. Innholdet av vanndamp varierer sterkt med temperaturen; i tropene kan det gå opp mot 3 % mens det i polarstrøkene og høyere luftlag bare er noen tiendedels prosent eller mindre.

Over turbopausen er diffusjon den dominerende transportprosess, noe som fører til en mindre effektiv blanding av gassen. Over dette nivået vil også molekyler i stigende grad spaltes i atomer av ultrafiolett sollys. Oksygen spaltes lengst nede, og over ca. 350 km vil også nitrogen hovedsakelig være i atomær form.

Den øverste del av atmosfæren består stort sett av lette gasser, helium over ca. 600 km, og hydrogen over ca. 1500 km. Over ca. 70 km vil en del av atmosfæregassen bli ionisert, dvs. de nøytrale molekyler avgir elektroner, slik at man får en elektrisk ledende gass med frie elektroner og ioner (se ionosfære).

Karakteristiske trekk i høydevariasjonen av temperaturen gjør det naturlig å dele atmosfæren inn i fire lag: troposfæren, stratosfæren, mesosfæren og termosfæren. I troposfæren avtar temperaturen med høyden, i gjennomsnitt ca. 6,5 °C per km, men uregelmessigheter i dette mønsteret, inversjoner, forekommer ofte, særlig nær jordoverflaten. På grunn av liten stabilitet har man en betydelig vertikal forflytning av luftmasser i troposfæren. Dette fører til dannelse av skyer og nedbør, og troposfæren kalles også ofte for værsonen. Skillet mellom troposfæren og stratosfæren, tropopausen, er meget markert. I polarstrøkene ligger tropopausen i ca. 8–10 km høyde, og temperaturen er ca. -55 °C, mens den i tropene ligger i ca. 17 km høyde med temperaturer rundt -80 °C. Både tropopausens høyde og temperatur varierer med året og med meteorologiske forhold, bl.a. høytrykk/lavtrykk, tropeluft/polarluft.

Over tropopausen øker temperaturen først langsomt med høyden, for så å stige hurtigere til man når et maksimum på noe over 0 °C i ca. 55 km høyde, stratopausen. I stratosfæren finner man også det viktige ozonlaget med et maksimum i 15–30 km høyde. Det er forøvrig absorpsjon av ultrafiolett stråling i ozonlaget som fører til at temperaturen øker med høyden i stratosfæren. Over stratopausen, i mesosfæren, synker temperaturen igjen til man kommer til mesopausen i 85–90 km høyde. Dette er det kaldeste området i atmosfæren, men temperaturen varierer svært mye, fra ca. -90 °C til -50 °C over ekvator og ned til -130 °C på høye bredder om sommeren.

I termosfæren, som ligger over mesopausen, stiger temperaturen til ca. 1500 °C i en høyde av ca. 3–400 km, men det er her store variasjoner gjennom døgnet og med årstider og solaktivitet.

Atmosfæren over ca. 500 km kalles ofte eksosfæren. Her er midlere fri veilengde stor, det vil si at partikler kolliderer sjelden med hverandre, og masse kan unnslippe til verdensrommet.

Den delen av atmosfæren som leder elektrisitet, ionosfæren, faller i grove trekk sammen med meso- og termosfæren.

Atmosfærens skyer dannes i all hovedsak i det nederste lag, troposfæren. To sjeldne og spesielle skytyper dannes imidlertid i høyere lag: perlemorskyer, i stratosfæren, og lysende nattskyer, i mesosfæren. I stratosfæren påtreffes ozonlaget, som har særlig stor absorpsjon av ultrafiolett stråling. Polarlyset (nord- og sørlys) opptrer i ionosfæren.

Se klima.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

27. mai 2011 skrev Carl S Bjurstedt

Artikkelen sier 0,0324 % dvs 324 PPM.



I og med kons. svinger gjennom døgnet, gjennom året og varierer fra sted til sted, er det vel meningsløst å oppgi kons. med tre gjeldende sifre? (kan vel stille spm med 4 gs. på de andre også?)



Videre er jo konsentrasjonen som oppgis rimelig utdatert - må mange år tilbake for at den skal være så lav. I åpen atmosfære langt fra antropogene utslipp og over vegetasjon (Mauna Loa - eller Zeppelineren v/ Ny Ålesund - sjekk Norsk Polarinst om data fra sistnevnte) er vel årsgjennomsnittet (som stiger) rundt 390 PPM nå.



Jeg drev med fotosyntesemålinger på Rosenborg i Trh på slutten av 80-tallet - husker jeg rett lå utelufta da på et gjennomsnitt rundt 360 ppm. Dvs 3,6E-4...

MVH



Carl S Bj

30. mai 2011 svarte Ida Jackson

Så bra at du la merke til denne unøyaktigheten! Vi i redaksjonen har ikke detaljoversikt over hver enkelt artikkel, så all feilraportering er veldig kjærkommen! Hva om jeg oppgraderer brukeren din til feiljeger, så du kan fikse selv med en gang?

Ida Jackson
Nettredaktør

Har du spørsmål til artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.