Tähtitiede:ilmakehä

From Tieteen termipankki
Jump to: navigation, search

ilmakehä

Atmosph-atm.gif
ilmakehä
Explanation Ilmakehä jaetaan kerroksiin eli sfääreihin ja niitä erottaviin pausseihin (tai pauseihin; molempia muotoja käytetään yleisesti). Tavallisesti lämpötila muuttuu ylöspäin mentäessä koko sfäärissä samaan suuntaan. Paussissa tämä suunta muuttuu vastakkaiseksi. Maan ilmakehän kerrosten nimityksiä käytetään soveltuvin osin myös muiden planeettojen ilmakehien yhteydessä.

Seuraavassa esitettävät korkeudet ovat vain keskiarvoja. Pyörimisen vuoksi Maa on navoilta hieman litistynyt, ja ilmakehä vielä paljon selvemmin: kerrosten paksuudet ovat suurimmillaan päiväntasaajalla ja pienenevät napoja kohti. Lisäksi kerrosten korkeuden muuttuvat vuoden- ja vuorokaudenaikojen mukana. Merten ja mannerten jakauma aiheuttaa myös pituusasteesta riippuvaa vaihtelua.

  • Kemiallinen koostumus
  • Pilvet
  • Troposfääri, tropopaussi
  • Inversiokerrokset
  • Stratosfääri, stratopaussi
  • Mesosfääri, mesopaussi
  • Termosfääri, eksosfääri
  • Ionosfääri
  • Magnetosfääri
<map name="map"> </area> </area> </area> </area> </area> </area> </area> </area> </area> </area> </area> </area> </area> </map> Viisikymmentä vuotta sitten ilmakehästä tunnettiin parikymmentä eri alkuainetta ja yhdistettä. Nykyisin määrä on jo kolmisentuhatta. Monet niistä ovat joutuneet ilmakehään ihmisen toiminnan ansiosta. Nämä yhdisteet eivät suinkaan pysy iankaiken samoina, vaan muuttuvat toisikseen monissa erilaisissa reaktioissa. Vaikka useimpien aineiden osuudet ovat erittäin pieniä, niillä voi silti olla huomattava vaikutus ilmakehän kemiassa. Ilmakehän mutkikkaiden kemiallisten prosessien selvittäminen on välttämätöntä, jos haluamme turvata ilmakehän säilymisen elinkelpoisena. Joitakin ilmakehän kemiaan liittyviä asioita käsitellään hieman tarkemmin seuraavassa luvussa.

Vesi muodostuu vety- ja happiatomien muodostamista vesimolekyyleistä. Mitään vastaavaa ilmamolekyyliä ei ole, vaan ilma on eri kaasuja sisältävä seos. Ilmasta 78 tilavuusprosenttia on typpeä N ja 21 % happea O. Typpi ja happi eivät kuitenkaan esiinny yksittäisinä atomeina, vaan kahdesta atomista koostuvina molekyyleinä N2 ja O2. Loput 1 %koostuu monista eri kaasuista, kuten hiilidioksidista CO2 sekä argonista Ar ja muista jalokaasuista.

Jalokaasut eivät reagoi kemiallisesti muiden aineiden kanssa käytännöllisesti katsoen lainkaan. Ilmakehän olosuhteissa myöskään typpi ei kovin herkästi osallistu kemiallisiin reaktioihin. Samoin hiilidioksidi on kemiallisesti epäaktiivinen kaasu. Sen vuoksi sitä käytetäänkin mm. ponnekaasuna ja elintarvikepakkausten täytteenä.

Merkittävin kemiallisesti aktiivinen ainesosa on happi. Muita aktiivisia kaasuja ovat mm. metaani CH4 ja otsoni O3, joiden määrät kuitenkin ovat hyvin pieniä.

Ilman tiheys pienenee nopeasti ylöspäin mentäessä, mutta eri kaasujen suhteelliset osuudet pysyvät lähes samoina aina noin 100 kilometrin korkeudelle saakka. Tässä kerroksessa kaasu on vielä niin tiheää, että atomien ja molekyylien väliset törmäykset hallitsevat kaasun dynamiikkaa. Törmäykset pitävät erimassaiset molekyylit tehokkaasti sekoittuneina. Siksi tätä ilmakehän alaosaa kutsutaan homosfääriksi.

Ylempänä törmäykset siirtävät harvemmin liike-energiaa molekyylien välillä. Sen seurauksena erimassaisiin molekyyleihin erilaisena kohdistuva vetovoima pyrkii erottelemaan niitä niin, että raskaammat molekyylit jäävät keskimäärin alempiin kerroksiin kuin kevyemmät. Tämä noin 100 kilometrin korkeudelta alkava kerros on heterosfääri. Homosfäärin ja heterosfäärin välinen raja on nimeltään homopaussi. Heterosfäärin alaosissa esiintyy vielä happea ja typpeä sekä atomeina että molekyyleina ja myös typen oksideina. Ylempänä ilmakehä koostuu pääasiassa heliumista ja vedystä.

Equivalents

atmosphereenglanti
atmosphere of the Earthenglanti

Sources

Zubenelgenubi

References

Lähdeviittaus tähän sivuun:
Tieteen termipankki 21.11.2019: Tähtitiede:ilmakehä. (Tarkka osoite: https://tieteentermipankki.fi/wiki/Tähtitiede:ilmakehä.)


Siirry tarkastelemaan sivun muokkaushistoriaa →