A LÉGKÖR FELÉPÍTÉSE

Légkör(más görög szóból ἀτμός - gőz és σφαῖρα - labda) - a Föld bolygót körülvevő gáznemű héj (geoszféra). Belső felülete a hidroszférát és részben a földkérget fedi, külső felülete pedig a világűr földközeli részével határos.

Fizikai tulajdonságok

A légkör vastagsága körülbelül 120 km-re van a Föld felszínétől. A légkör teljes levegőtömege (5,1-5,3) 10 18 kg. Ebből a száraz levegő tömege (5,1352 ± 0,0003) 10 18 kg, a vízgőz össztömege átlagosan 1,27 10 16 kg.

A tiszta száraz levegő moláris tömege 28,966 g/mol, a levegő sűrűsége a tengerfelszín közelében körülbelül 1,2 kg/m 3 . A nyomás 0 °C-on a tengerszinten 101,325 kPa; kritikus hőmérséklet - -140,7 ° C; kritikus nyomás - 3,7 MPa; C p 0 °C-on - 1,0048 10 3 J/(kg K), C v - 0,7159 10 3 J/(kg K) (0 °C-on). A levegő oldhatósága vízben (tömeg szerint) 0 ° C-on - 0,0036%, 25 ° C-on - 0,0023%.

A "normál körülmények" a Föld felszínén: sűrűség 1,2 kg / m 3, légnyomás 101,35 kPa, hőmérséklet plusz 20 ° C és relatív páratartalom 50%. Ezek a feltételes mutatók tisztán mérnöki értékkel bírnak.

A légkör szerkezete

A légkör réteges szerkezetű. A légkör rétegei a levegő hőmérsékletében, sűrűségében, a levegőben lévő vízgőz mennyiségében és egyéb tulajdonságaiban különböznek egymástól.

Troposzféra(ógörög τρόπος - „fordulás”, „változás” és σφαῖρα - „labda”) - a légkör alsó, leginkább tanulmányozott rétege, 8-10 km magas a sarki régiókban, 10-12 km a mérsékelt szélességeken, az Egyenlítőnél - 16-18 km.

A troposzférában való emelkedés során a hőmérséklet 100 méterenként átlagosan 0,65 K-t csökken, a felső részen pedig eléri a 180-220 K-et. A troposzférának ezt a felső rétegét, amelyben a hőmérséklet magasságcsökkenése megáll, tropopauzának nevezzük. A légkör következő, a troposzféra feletti rétegét sztratoszférának nevezzük.

A légköri levegő össztömegének több mint 80%-a a troposzférában koncentrálódik, a turbulencia és a konvekció erősen fejlett, a vízgőz túlnyomó része koncentrálódik, felhők keletkeznek, légköri frontok is kialakulnak, ciklonok, anticiklonok alakulnak ki, valamint egyéb az időjárást és az éghajlatot meghatározó folyamatok. A troposzférában lezajló folyamatok elsősorban a konvekciónak köszönhetőek.

A troposzférának azt a részét, amelyen belül a földfelszínen gleccserek képződhetnek, chionoszférának nevezzük.

tropopauza(a görög τροπος - fordulat, változás és παῦσις - megállás, megszűnés) - a légkör azon rétege, amelyben a hőmérséklet magasságcsökkenése megáll; átmeneti réteg a troposzférából a sztratoszférába. A földi légkörben a tropopauza 8-12 km (tengerszint feletti) magasságban található a sarki régiókban és 16-18 km-rel az Egyenlítő felett. A tropopauza magassága függ az évszaktól (nyáron magasabb a tropopauza, mint télen) és a ciklonális aktivitástól (ciklonokban alacsonyabb, anticiklonokban magasabb)

A tropopauza vastagsága több száz métertől 2-3 kilométerig terjed. A szubtrópusokon tropopauza szakadások figyelhetők meg az erős sugáráramlások miatt. A tropopauza bizonyos területeken gyakran megsemmisül és újra kialakul.

Sztratoszféra(latin rétegből - padló, réteg) - a légkör egy rétege, amely 11-50 km magasságban található. A 11-25 km-es rétegben (a sztratoszféra alsó rétegében) a hőmérséklet enyhe változása, a 25-40 km-es rétegben -56,5-ről 0,8 °C-ra (felső sztratoszféraréteg vagy inverziós régió) jellemző. Körülbelül 40 km magasságban elérve a 273 K (majdnem 0 °C) értéket, a hőmérséklet körülbelül 55 km magasságig állandó marad. Ezt az állandó hőmérsékletű régiót sztratopauzának nevezik, és ez a határ a sztratoszféra és a mezoszféra között. A levegő sűrűsége a sztratoszférában tízszer és százszor kisebb, mint a tengerszinten.

A sztratoszférában található az ózonszféra réteg ("ózonréteg") (15-20-55-60 km magasságban), amely meghatározza a bioszférában az élet felső határát. Az ózon (O 3 ) fotokémiai reakciók eredményeként a legintenzívebben ~30 km-es magasságban képződik. Az O 3 össztömege normál nyomáson 1,7-4,0 mm vastag réteg lenne, de még ez is elegendő a nap életre káros ultraibolya sugárzásának elnyelésére. Az O 3 pusztulása akkor következik be, amikor szabad gyökökkel, NO-val, halogéntartalmú vegyületekkel (beleértve a "freonokat") kölcsönhatásba lép.

Az ultraibolya sugárzás rövid hullámhosszú részének (180-200 nm) nagy része a sztratoszférában megmarad, és a rövidhullámok energiája átalakul. E sugarak hatására a mágneses mezők megváltoznak, a molekulák felbomlanak, ionizálódnak, új gázok és egyéb kémiai vegyületek keletkeznek. Ezek a folyamatok északi fények, villámok és egyéb izzások formájában figyelhetők meg.

A sztratoszférában és a magasabb rétegekben a napsugárzás hatására a gázmolekulák disszociálnak - atomokká (80 km felett CO 2 és H 2 disszociál, 150 km felett - O 2, 300 km felett - N 2). 200-500 km magasságban a gázok ionizálódása is megtörténik az ionoszférában, 320 km magasságban a töltött részecskék (O + 2, O - 2, N + 2) koncentrációja ~ 1/300 semleges részecskék koncentrációja. A légkör felső rétegeiben szabad gyökök vannak - OH, HO 2 stb.

A sztratoszférában szinte nincs vízgőz.

A sztratoszférába történő repülések az 1930-as években kezdődtek. Széles körben ismert az első sztratoszférikus ballonon (FNRS-1) végzett repülés, amelyet Auguste Picard és Paul Kipfer 1931. május 27-én hajtott végre 16,2 km-es magasságba. A modern harci és szuperszonikus kereskedelmi repülőgépek általában 20 km-es magasságig repülnek a sztratoszférában (bár a dinamikus plafon sokkal magasabb is lehet). A nagy magasságú időjárási léggömbök akár 40 km-re emelkednek; a pilóta nélküli léggömb rekordja 51,8 km.

Az utóbbi időben az Egyesült Államok katonai köreiben nagy figyelmet fordítottak a sztratoszféra 20 km feletti rétegeinek fejlődésére, amelyeket gyakran "előtérnek" neveznek (Eng. « közeli tér» ). Feltételezik, hogy a pilóta nélküli léghajók és a napenergiával hajtott repülőgépek (mint például a NASA Pathfinder) hosszú ideig képesek lesznek körülbelül 30 km-es magasságban tartózkodni, és nagyon nagy területeken tudnak megfigyelést és kommunikációt biztosítani, miközben sérülékenyek maradnak a légvédelmi rendszerekkel szemben; az ilyen eszközök sokszor olcsóbbak lesznek, mint a műholdak.

Sztratopauza- a légkör rétege, amely két réteg, a sztratoszféra és a mezoszféra közötti határ. A sztratoszférában a hőmérséklet a magassággal emelkedik, és a sztratopauza az a réteg, ahol a hőmérséklet eléri a maximumát. A sztratopauza hőmérséklete 0 °C körül van.

Ez a jelenség nemcsak a Földön, hanem más légkörrel rendelkező bolygókon is megfigyelhető.

A Földön a sztratopauza 50-55 km tengerszint feletti magasságban található. A légköri nyomás körülbelül 1/1000-e a tengerszinti nyomásnak.

Mezoszféra(a görög μεσο- - „középső” és σφαῖρα - „labda”, „gömb” szóból) - a légkör rétege 40-50-80-90 km magasságban. Jellemzője a hőmérséklet növekedése a magassággal; a maximum (körülbelül +50°C) kb. 60 km magasságban található, ezután a hőmérséklet –70°-ra vagy –80°C-ra csökken. A hőmérséklet ilyen csökkenése a napsugárzás (sugárzás) ózon általi energetikai elnyelésével jár. A kifejezést a Földrajzi és Geofizikai Unió 1951-ben fogadta el.

A mezoszféra, valamint az alsó légköri rétegek gázösszetétele állandó, körülbelül 80% nitrogént és 20% oxigént tartalmaz.

A mezoszférát az alatta lévő sztratoszférától a sztratopauza, a fedő termoszférától a mezopauza választja el. A mezopauza alapvetően egybeesik a turbopauzával.

A meteorok világítani kezdenek, és általában teljesen kiégnek a mezoszférában.

Noctilucens felhők jelenhetnek meg a mezoszférában.

A repüléseknél a mezoszféra egyfajta "holt zóna" - a levegő itt túl ritka ahhoz, hogy repülőgépeket vagy léggömböket támogasson (50 km magasságban a levegő sűrűsége 1000-szer kisebb, mint a tengerszinten), és ugyanakkor az idő túl sűrű a mesterséges repülésekhez. műholdak ilyen alacsony pályán. A mezoszféra közvetlen vizsgálatát főként szuborbitális meteorológiai rakéták segítségével végzik; általában a mezoszférát rosszabbul tanulmányozták, mint a légkör többi rétegét, amellyel kapcsolatban a tudósok „ignoroszférának” nevezték.

mezopauza

mezopauza Az atmoszférának a mezoszférát és a termoszférát elválasztó rétege. A Földön 80-90 km tengerszint feletti magasságban található. A mezopauza hőmérsékleti minimuma -100 ° C körül van. Lent (kb. 50 km magasságból indulva) magassággal csökken a hőmérséklet, fent (kb. 400 km magasságig) ismét emelkedik. A mezopauza egybeesik a röntgensugárzás aktív abszorpciós tartományának alsó határával és a Nap legrövidebb hullámhosszú ultraibolya sugárzásával. Ezen a magasságon ezüstös felhők figyelhetők meg.

A mezopauza nemcsak a Földön létezik, hanem más légkörrel rendelkező bolygókon is.

Karman vonal- tengerszint feletti magasság, amelyet hagyományosan a Föld légköre és az űr közötti határként fogadnak el.

A Fédération Aéronautique Internationale (FAI) meghatározása szerint a Karman-vonal 100 km-es tengerszint feletti magasságban található.

A magasságot Theodor von Karman magyar származású amerikai tudósról nevezték el. Ő volt az első, aki megállapította, hogy körülbelül ezen a magasságon a légkör annyira megritkul, hogy a repülés lehetetlenné válik, mivel a repülőgép sebessége, amely az elegendő felhajtóerő megteremtéséhez szükséges, meghaladja az első kozmikus sebességet, és ezért nagyobb magasságok eléréséhez. szükséges az űrhajózás eszközeinek alkalmazása.

A Föld légköre a Karman-vonalon túl folytatódik. A föld légkörének külső része, az exoszféra 10 000 km vagy annál nagyobb magasságig terjed, ilyen magasságban a légkör főként hidrogénatomokból áll, amelyek elhagyhatják a légkört.

A Karman Line elérése volt az első feltétele az Ansari X Prize-nek, hiszen ez az alapja annak, hogy a repülést űrrepülésként ismerjék el.

A Föld légköre a bolygó gáznemű burka. A légkör alsó határa a földfelszín közelében halad el (a hidroszféra és a földkéreg), a felső határ pedig a világűrrel érintkező terület (122 km). A légkör sok különböző elemet tartalmaz. A főbbek: 78% nitrogén, 20% oxigén, 1% argon, szén-dioxid, neongallium, hidrogén stb. Az érdekességeket a cikk végén vagy a gombra kattintva tekintheti meg.

A légkörnek külön légrétegei vannak. A levegőrétegek hőmérsékletükben, gázkülönbségükben és sűrűségükben különböznek, ill. Meg kell jegyezni, hogy a sztratoszféra és a troposzféra rétegei védik a Földet a napsugárzástól. A magasabb rétegekben egy élő szervezet halálos dózist kaphat az ultraibolya sugárzás spektrumából. Ha gyorsan a kívánt légköri rétegre szeretne ugrani, kattintson a megfelelő rétegre:

Troposzféra és tropopauza

Troposzféra - hőmérséklet, nyomás, magasság

A felső határ körülbelül 8-10 km körül van. A mérsékelt övi szélességeken 16-18 km, a sarkiban 10-12 km. Troposzféra Ez a légkör alsó fő rétege. Ez a réteg a légköri levegő teljes tömegének több mint 80%-át és a teljes vízgőz közel 90%-át tartalmazza. A troposzférában keletkezik konvekció és turbulencia, ciklonok alakulnak ki és fordulnak elő. Hőfok magasságával csökken. Lejtése: 0,65°/100 m. A felmelegített föld és víz felmelegíti a körülvevő levegőt. A felmelegedett levegő felemelkedik, lehűl és felhőket képez. A hőmérséklet a réteg felső határain elérheti a -50/70 °C-ot.

Ebben a rétegben fordulnak elő az éghajlati időjárási viszonyok változásai. A troposzféra alsó határát ún felület mivel sok illékony mikroorganizmus és por van benne. Ebben a rétegben a szél sebessége a magassággal nő.

tropopauza

Ez a troposzféra és a sztratoszféra átmeneti rétege. Itt megszűnik a hőmérséklet-csökkenés függése a magasság növekedésével. A tropopauza az a minimális magasság, ahol a függőleges hőmérsékleti gradiens 0,2°C/100 m-re esik. A tropopauza magassága erős éghajlati eseményektől, például ciklonoktól függ. A tropopauza magassága a ciklonok felett csökken, az anticiklonok felett pedig nő.

Sztratoszféra és sztratopauza

A sztratoszféra réteg magassága körülbelül 11-50 km. 11-25 km magasságban enyhe hőmérsékletváltozás tapasztalható. 25-40 km magasságban, inverzió hőmérséklet, 56,5-ről 0,8°C-ra emelkedik. 40 km-től 55 km-ig a hőmérséklet 0°C körül marad. Ezt a területet - sztratopauza.

A Sztratoszférában megfigyelhető a napsugárzás hatása a gázmolekulákra, ezek atomokra disszociálnak. Ebben a rétegben szinte nincs vízgőz. A modern szuperszonikus kereskedelmi repülőgépek 20 km magasságig repülnek a stabil repülési körülmények miatt. A nagy magasságú időjárási léggömbök 40 km magasságba emelkednek. Itt egyenletes légáramlások vannak, sebességük eléri a 300 km/h-t. Szintén ebben a rétegben koncentrálódik ózon, az ultraibolya sugarakat elnyelő réteg.

Mezoszféra és mezopauza - összetétel, reakciók, hőmérséklet

A mezoszféra réteg körülbelül 50 km-nél kezdődik és 80-90 km körül ér véget. A hőmérséklet emelkedéssel kb. 0,25-0,3°C/100 m-rel csökken, itt a sugárzó hőcsere a fő energiahatás. Komplex fotokémiai folyamatok szabad gyökök bevonásával (1 vagy 2 párosítatlan elektronja van) azóta megvalósítják világít légkör.

Szinte minden meteor ég a mezoszférában. A tudósok elnevezték ezt a területet Ignoszféra. Ezt a zónát nehéz feltárni, mivel itt nagyon rossz az aerodinamikai repülés a levegő sűrűsége miatt, ami 1000-szer kisebb, mint a Földön. A mesterséges műholdak felbocsátásához pedig még mindig nagyon magas a sűrűség. A kutatásokat meteorológiai rakéták segítségével végzik, de ez perverzió. mezopauzaátmeneti réteg a mezoszféra és a termoszféra között. Minimális hőmérséklete -90°C.

Karman vonal

Zsebvonal a Föld légköre és a világűr határának nevezik. A Nemzetközi Repülési Szövetség (FAI) szerint ennek a határnak a magassága 100 km. Ezt a meghatározást Theodor von Karman amerikai tudós tiszteletére adták. Megállapította, hogy körülbelül ezen a magasságon a légkör sűrűsége olyan alacsony, hogy az aerodinamikus repülés itt lehetetlenné válik, mivel a repülőgép sebességének nagyobbnak kell lennie. első térsebesség. Ilyen magasságban a hangsorompó fogalma értelmét veszti. Itt csak reaktív erők hatására irányíthatja a repülőgépet.

Termoszféra és termopauza

Ennek a rétegnek a felső határa körülbelül 800 km. A hőmérséklet körülbelül 300 km-re emelkedik, ahol eléri a körülbelül 1500 K-t. Fent a hőmérséklet változatlan marad. Ebben a rétegben van Sarki fény- a napsugárzás levegőre gyakorolt ​​hatásának eredményeként jelentkezik. Ezt a folyamatot a légköri oxigén ionizációjának is nevezik.

A levegő alacsony ritkasága miatt a Kármán-vonal feletti repülés csak ballisztikus pályákon lehetséges. Minden emberes orbitális repülés (a Holdra irányuló repülések kivételével) a légkör ezen rétegében zajlik.

Exoszféra - Sűrűség, hőmérséklet, magasság

Az exoszféra magassága meghaladja a 700 km-t. Itt a gáz nagyon megritkult, és a folyamat megtörténik disszipáció— részecskék kiszivárgása a bolygóközi térbe. Az ilyen részecskék sebessége elérheti a 11,2 km/sec-et. A naptevékenység növekedése ennek a rétegnek a vastagságának bővüléséhez vezet.

• A gázhéj a gravitáció hatására nem repül el az űrbe. A levegő olyan részecskékből áll, amelyeknek saját tömegük van. A gravitáció törvényéből arra lehet következtetni, hogy minden tömegű objektum vonzódik a Földhöz.
• Buys-Ballot törvénye kimondja, hogy ha Ön az északi féltekén tartózkodik, és háttal áll a szélnek, akkor a magas nyomású zóna a jobb oldalon, az alacsony nyomás a bal oldalon lesz. A déli féltekén ez fordítva lesz.

A légkör rétegei sorrendben a Föld felszínétől

A légkör szerepe a Föld életében

A légkör az oxigén forrása, amelyet az emberek belélegznek. Azonban ahogy emelkedik a magasságra, a teljes légköri nyomás csökken, ami a parciális oxigénnyomás csökkenését eredményezi.

Az emberi tüdő körülbelül három liter alveoláris levegőt tartalmaz. Ha a légköri nyomás normális, akkor az alveoláris levegő parciális oxigénnyomása 11 Hgmm lesz. Art., szén-dioxid nyomás - 40 Hgmm. Art., és vízgőz - 47 Hgmm. Művészet. A magasság növekedésével az oxigénnyomás csökken, és a vízgőz és a szén-dioxid nyomása a tüdőben összesen változatlan marad - körülbelül 87 Hgmm. Művészet. Amikor a légnyomás egyenlő ezzel az értékkel, az oxigén leáll a tüdőbe való áramlásról.

A légköri nyomás 20 km-es magasságban történő csökkenése miatt itt fog felforrni az emberi szervezetben a víz és az intersticiális testfolyadék. Ha nem használ túlnyomásos kabint, ilyen magasságban az ember szinte azonnal meghal. Ezért az emberi szervezet élettani sajátosságai szempontjából az „űr” 20 km-es tengerszint feletti magasságból ered.

A légkör szerepe a Föld életében nagyon nagy. Így például a sűrű levegőrétegeknek - a troposzférának és a sztratoszférának - köszönhetően az emberek védve vannak a sugárzástól. Az űrben, ritka levegőben, 36 km feletti magasságban ionizáló sugárzás hat. 40 km feletti magasságban - ultraibolya.

Amikor a Föld felszíne fölé emelkedik 90-100 km-es magasság fölé, fokozatosan gyengül, majd az alsó légköri rétegben megfigyelhető az ember számára ismert jelenségek teljes eltűnése:

A hang nem terjed.

Nincs aerodinamikai erő és légellenállás.

A hőátadás nem konvekcióval stb.

A légköri réteg védi a Földet és minden élő szervezetet a kozmikus sugárzástól, a meteoritoktól, felelős a szezonális hőmérséklet-ingadozások szabályozásáért, a napiok kiegyenlítéséért, kiegyenlítéséért. Légkör hiányában a Földön a napi hőmérséklet +/-200°C-on belül ingadozna. A légköri réteg éltető "puffer" a földfelszín és a világűr között, nedvesség és hő hordozója, a légkörben fotoszintézis és energiacsere folyamatok zajlanak - a legfontosabb bioszféra folyamatok.

A légkör rétegei sorrendben a Föld felszínétől

A légkör egy réteges szerkezet, amely a Föld felszínétől számítva sorrendben a légkör következő rétegei:

Troposzféra.

Sztratoszféra.

Mezoszféra.

Termoszféra.

Exoszféra

Az egyes rétegek között nincsenek éles határok, magasságukat a szélesség és az évszakok befolyásolják. Ez a réteges szerkezet a különböző magasságú hőmérséklet-változások hatására alakult ki. A légkörnek köszönhető, hogy csillogó csillagokat látunk.

A Föld légkörének szerkezete rétegenként:

Miből áll a Föld légköre?

Az egyes légköri rétegek hőmérséklete, sűrűsége és összetétele különbözik. A légkör teljes vastagsága 1,5-2,0 ezer km. Miből áll a Föld légköre? Jelenleg különféle szennyeződésekkel rendelkező gázok keveréke.

Troposzféra

A Föld légkörének felépítése a troposzférával kezdődik, amely a légkör alsó, mintegy 10-15 km magas része. Itt koncentrálódik a legtöbb légköri levegő. A troposzféra jellegzetes vonása, hogy 0,6 ˚C-kal csökken a hőmérséklet, amikor 100 méterenként felfelé emelkedik. A troposzféra szinte az összes légköri vízgőzt magában koncentrálta, és itt felhők is képződnek.

A troposzféra magassága naponta változik. Emellett átlagértéke a szélességi foktól és az évszaktól függően változik. A troposzféra átlagos magassága a pólusok felett 9 km, az Egyenlítő felett - körülbelül 17 km. Az évi átlagos léghőmérséklet mutatói az Egyenlítő felett +26 ˚C, az Északi-sark felett pedig -23 ˚C körül mozognak. A troposzféra határának felső vonala az Egyenlítő felett körülbelül -70 ˚C, az északi pólus felett nyáron -45 ˚C, télen pedig -65 ˚C. Így minél nagyobb a magasság, annál alacsonyabb a hőmérséklet. A napsugarak szabadon áthaladnak a troposzférán, felmelegítve a Föld felszínét. A nap által kisugárzott hőt szén-dioxid, metán és vízgőz tartja vissza.

Sztratoszféra

A troposzféra rétege felett található a sztratoszféra, melynek magassága 50-55 km. Ennek a rétegnek a sajátossága a hőmérséklet növekedése a magassággal. A troposzféra és a sztratoszféra között van egy átmeneti réteg, az úgynevezett tropopauza.

Körülbelül 25 kilométeres magasságból a sztratoszférikus réteg hőmérséklete emelkedni kezd, és az 50 km-es maximális magasság elérésekor +10 és +30 ˚C közötti értékeket vesz fel.

A sztratoszférában nagyon kevés vízgőz van. Néha körülbelül 25 km-es magasságban meglehetősen vékony felhők találhatók, amelyeket "gyöngyháznak" neveznek. Nappal nem észrevehetőek, éjszaka viszont világítanak a napfény hatására, ami a horizont alatt van. A gyöngyházfelhők összetétele túlhűtött vízcseppek. A sztratoszféra nagyrészt ózonból áll.

Mezoszféra

A mezoszféra réteg magassága megközelítőleg 80 km. Itt, ahogy felfelé emelkedik, a hőmérséklet csökken, és a legfelső határon több tíz C˚ nulla alatti értékeket ér el. A mezoszférában felhők is megfigyelhetők, amelyek feltehetően jégkristályokból képződnek. Ezeket a felhőket "ezüstösnek" nevezik. A mezoszférát a légkör leghidegebb hőmérséklete jellemzi: -2 és -138 ˚C között.

Termoszféra

Ez a légköri réteg a magas hőmérséklet miatt kapta a nevét. A termoszféra a következőkből áll:

Ionoszféra.

exoszférák.

Az ionoszférát ritka levegő jellemzi, amelynek minden centimétere 300 km magasságban 1 milliárd atomból és molekulából áll, 600 km magasságban pedig több mint 100 millió.

Az ionoszférát a levegő magas ionizációja is jellemzi. Ezek az ionok töltött oxigénatomokból, nitrogénatomok töltött molekuláiból és szabad elektronokból állnak.

Exoszféra

800-1000 km magasságból kezdődik az exoszférikus réteg. A gázrészecskék, különösen a könnyűek, nagy sebességgel mozognak itt, legyőzve a gravitációs erőt. Az ilyen részecskék gyors mozgásuk miatt kirepülnek a légkörből a világűrbe és szétszóródnak. Ezért az exoszférát diszperziós gömbnek nevezik. Túlnyomórészt hidrogénatomok repülnek az űrbe, amelyek az exoszféra legmagasabb rétegeit alkotják. A felső légkör részecskéinek és a napszél részecskéinek köszönhetően megfigyelhetjük az északi fényt.

A műholdak és a geofizikai rakéták lehetővé tették a bolygó felső légkörében a sugárzási öv jelenlétének megállapítását, amely elektromosan töltött részecskékből - elektronokból és protonokból - áll.

Troposzféra

Felső határa a sarkvidéken 8-10 km, a mérsékelt öviben 10-12 km, a trópusi szélességeken 16-18 km magasságban van; alacsonyabb télen, mint nyáron. A légkör alsó, fő rétege a teljes légköri levegőtömeg több mint 80%-át és a légkörben jelenlévő összes vízgőz körülbelül 90%-át tartalmazza. A troposzférában a turbulencia és a konvekció erősen fejlett, felhők jelennek meg, ciklonok és anticiklonok alakulnak ki. A hőmérséklet a magassággal csökken, átlagosan 0,65°/100 m függőleges gradiens mellett

tropopauza

A troposzférából a sztratoszférába vezető átmeneti réteg, a légkör azon rétege, amelyben a hőmérséklet magasságcsökkenése megáll.

Sztratoszféra

A légkör 11-50 km magasságban elhelyezkedő rétege. A 11-25 km-es rétegben (a sztratoszféra alsó rétegében) a hőmérséklet enyhe változása, a 25-40 km-es rétegben -56,5-ről 0,8 °C-ra (felső sztratoszféraréteg vagy inverziós régió) jellemző. Körülbelül 40 km magasságban elérve a 273 K (majdnem 0 °C) értéket, a hőmérséklet körülbelül 55 km magasságig állandó marad. Ezt az állandó hőmérsékletű régiót sztratopauzának nevezik, és ez a határ a sztratoszféra és a mezoszféra között.

Sztratopauza

A légkör határrétege a sztratoszféra és a mezoszféra között. A függőleges hőmérséklet-eloszlásban van egy maximum (kb. 0 °C).

Mezoszféra

A mezoszféra 50 km-es magasságban kezdődik és 80-90 km-ig terjed. A hőmérséklet a magassággal csökken, átlagos függőleges gradiens (0,25-0,3)°/100 m. A fő energiafolyamat a sugárzó hőátadás. Összetett fotokémiai folyamatok, amelyekben szabad gyökök, vibrációval gerjesztett molekulák stb. vesznek részt, légköri lumineszcenciát okoznak.

mezopauza

Átmeneti réteg a mezoszféra és a termoszféra között. A függőleges hőmérséklet-eloszlásban van egy minimum (kb. -90 °C).

Karman vonal

Tengerszint feletti magasság, amelyet hagyományosan a Föld légköre és az űr közötti határként fogadnak el. A Karmana vonal 100 km tengerszint feletti magasságban található.

A Föld légkörének határa

Termoszféra

A felső határ körülbelül 800 km. A hőmérséklet 200-300 km magasságig emelkedik, ahol eléri az 1500 K nagyságrendű értéket, ami után a nagy magasságokig szinte állandó marad. Az ultraibolya és röntgen napsugárzás és a kozmikus sugárzás hatására a levegő ionizálódik („poláris fények”) - az ionoszféra fő területei a termoszférában találhatók. 300 km feletti magasságban az atomi oxigén dominál. A termoszféra felső határát nagyrészt a Nap aktuális aktivitása határozza meg. Alacsony aktivitású időszakokban ennek a rétegnek a mérete észrevehetően csökken.

Termopauza

A légkör termoszféra feletti tartománya. Ezen a területen a napsugárzás elnyelése jelentéktelen, és a hőmérséklet valójában nem változik a magassággal.

Exoszféra (szóródó gömb)

Légköri rétegek 120 km magasságig

Exoszféra - szórási zóna, a termoszféra külső része, 700 km felett található. Az exoszférában lévő gáz nagyon ritka, ezért részecskéi a bolygóközi térbe szivárognak (disszipáció).

100 km magasságig a légkör homogén, jól elegyített gázkeverék. A magasabb rétegekben a gázok magasságbeli eloszlása ​​molekulatömegüktől függ, a nehezebb gázok koncentrációja a Föld felszínétől való távolság növekedésével gyorsabban csökken. A gázsűrűség csökkenése miatt a hőmérséklet a sztratoszférában 0 °C-ról -110 °C-ra csökken a mezoszférában. Az egyes részecskék kinetikus energiája azonban 200-250 km magasságban ~150 °C hőmérsékletnek felel meg. 200 km felett jelentős hőmérséklet- és gázsűrűség-ingadozások figyelhetők meg időben és térben.

Körülbelül 2000-3500 km-es magasságban az exoszféra fokozatosan átmegy az úgynevezett közeli űrvákuumba, amelyet bolygóközi gáz rendkívül ritka részecskéi, főként hidrogénatomok töltenek meg. De ez a gáz csak egy része a bolygóközi anyagnak. A másik rész üstökös és meteor eredetű porszerű részecskékből áll. Ebbe a térbe a rendkívül ritka porszerű részecskék mellett nap- és galaktikus eredetű elektromágneses és korpuszkuláris sugárzás is behatol.

A troposzféra a légkör tömegének körülbelül 80%-át, a sztratoszféra körülbelül 20%-át teszi ki; a mezoszféra tömege nem több, mint 0,3%, a termoszféra kevesebb, mint 0,05% a légkör teljes tömegének. A légkör elektromos tulajdonságai alapján megkülönböztetjük a neutroszférát és az ionoszférát. Jelenleg úgy gondolják, hogy a légkör 2000-3000 km magasságig terjed.

A légkörben lévő gáz összetételétől függően homoszférát és heteroszférát különböztetnek meg. A heteroszféra egy olyan terület, ahol a gravitáció hatással van a gázok elválasztására, mivel ilyen magasságban elhanyagolható a keveredésük. Ebből következik a heteroszféra változó összetétele. Alatta a légkör egy jól kevert, homogén része, az úgynevezett homoszféra található. E rétegek közötti határt turbópauzának nevezik, és körülbelül 120 km-es magasságban fekszik.