SHARE

Atmosfera je vazdušni (gasoviti) omotač koji okružuje Zemlju. Oblik atmosfere je isti kao i oblik Zemlje i taj vazdušni omotač se zajedno sa Zemljom okreće oko njene ose i oko Sunca u istom smjeru, od zapada prema istoku.

Proučavanjem pojava i procesa u atmosferi bave se dvije nauke: meteorologija i klimatologija.

Značaj atmosfere

Atmosfera utiče na razvoj mnogih pojava i procesa koji se dešavaju u ostalim trima sferama (hidrosferi, litosferi i biosferi). Ona preobražava energiju sunčevih zraka, zadržava primljenu toplotu i štiti zemljinu površinu od rashlađivanja. Istovremeno, ona slabi djelovanje kosmičkih i sunčevih ultraljubičastih zraka na živi svijet Zemlje. Ovi zraci su smrtonosni za većinu mikroorganizama, a vrlo štetno utiču i na čovječiji organizam ako je izložen njihovom dužem dejstvu. Atmosfera daje živom svijetu neophodan kiseonik, odnosno ugljen-dioksid. Ona omogućava kruženje vode u prirodi, a time i postojanje raznolikih oblika meteorskih i kopnenih voda, kao i raznovrsne vidove života po cijeloj površini Zemlje. Atmosfera je i odličan zaštitni oklop i sagorjevajući milijarde meteora koji ulijeću u nju, štiti živi svijet od direktnih pogodaka.

Atmosfera je nevidljiva, ali je stalno osjećamo: žega i mraz, kiša i snijeg, tišine i vjetrovi. Sve te pojave su posljedica procesa nastalih u atmosferi, pod uticajem sunčeve radijacije i pri uzajamnom djelovanju njenih najnižih slojeva sa gornjim slojevima ostalih triju sfera.

Kada bi zemlja ostala bez atmosfere, priroda naše planete bila bi sasvim drugačija. Prije svega ne bi bilo živog svijeta, ne bi se čuo nikakav zvuk, ne bi bilo ni refleksije sunčevih zraka i nebo bi bilo potpuno crno, dok bi se dan i noć trenutno smjenjivali. Srednja godišnja temperatura zemljine površine bila bi 37˚ C niža od savremene. Danju bi se stijene zagrijavale čak i preko 100˚ C, dok bi im noću temperatura padala do -100˚ C. U reljefu naše planete ne bi bilo nikakvih oblika obrazovanih djelovanjem vjetra, niti padavinskim i tekućim vodama. Bez svog “zaštitnog oklopa”, Zemlja bi bila izložena neprekidnom meteoriskom bombardovanju, pa bi njen reljef bio sličan sadašnjem mjesečevom.

view-of-Earth-from-space-studio023

Granice atmosfere

Donju granicu atmosfere čini površina zemlje, to jest površina svjetskog mora i kopna. Gornja granica atmosfere se ne može odrediti, jer ona na velikim visinama prelazi postupno u vrlo razrijeđeni gasoviti mađuplanetarni prostor (bezvazdušni vasionski prostor). Za gornju granicu atmosfere uzima se visina na kojoj ima dovoljno vazduha za neke pojave, kao što je polarna svjetlost, svjetleći trag meteora itd. Fizička granica atmosfere (granica između zemljine atmosfere i svemira), iznad polova je na visini 21 644 km, a iznad polutara na visini od 35 711 km. Na tim visinama iznad zemljine površine izjednačene su vrijednosti sile Zemljine teže i centrifugalne sile, te su gasovite čestice atmosfere u mogućnosti da odlete u međuplanetarni prostor.

Polarna svjetlost (aurora) – sjaj na noćnom nebu, uglavnom vidljiv u višim (polarnim) širinama. Svijetljenje razrijeđenih gasova atmosfere nastaje pod uticajem jonizovanih čestica koje izračuje Sunce. Svjetlost nastaje kada se elektroni sudaraju sa atomima u višim slojevima atmosfere, obično na visinama 80 – 150 km, ali se može javiti i do 1 000 km visine. U svijetlu preovlađuje zelenkasta i tamno crvena linija, koje se javljaju kao emisija atomskog kiseonika, ali se javljaju i linije drugih boja.

AuroraNorway_Richardsen_2330

Meteori – to su mala tamna nebeska tijela koja slobodno putuju kroz svemir velikim brzinama, a pri dodiru sa zemljinom atmosferom na kratko vrijeme postaju vidjivi, svijetle, a zatim se gase (zvijezde padalice). Sagorijevanje meteora počinje najčešće na visini od 160 do 180 km, dok je njihovo najjače svijetljenje na visini od 50 do 60 km iznad zemljine površine. Meteori ulijeću u atmosferu brzinom od 11,2 do 64 km/sec. Zbog tolikih brzina meteora vazdušne čestice nijesu u stanju da se sklone u stranu, nego se sabijaju do usijanja na njihovim čeonim stranama, zbog čega se oni zapale i izgore. Približno od 20 miliona meteora koji ulete u zemljinu atmosferu, samo je jedan tolike veličine da ne sagori potpuno, već pada u Svjetsko more ili na kopno.meteor

Sastav atmosfere

Atmosferski vazduh je mehanička smješa gasova zastupljenih u postojanim međusobnim srazmjerama i raznih primjesa u promjenljivim količinama. Vazduh je jedan od osnovnih uslova života, potreban prije svega za disanje i fotosintezu. Vazduh bez primjesa, u koje spada i vodena para, naziva se suvi vazduh, njegovi stalni sastojci su sledeći gasovi: azot (N2), kiseonik (O2), ozon (O3), argon (Ag), ugljen-dioksid (CO2), neon (Ne), helijum (He), metan (CH4), kripton (Kr), vodonik (H2), azot-oksid (N2O), ksenon (Xe), amonijak (NH3), super-oksid vodonika (H2O2), jod (J) i radon (Rn). Glavni sastojci suvog vazduha su azot i kiseonik, oni čine 99 % zapremine atmosferskih gasova u suvom vazduhu. Po težini azot sačinjava 75,60 % vazduha, kiseonik 23,10 %, argon 1,29 %, i ugljen dioksid 0,05 %. U prirodnim uslovima, atmosfera nije nikada sasvim suva i čista. U atmosferi uvijek ima primjesa, od kojih je atmosfera mutna i vlažna. Primjese mogu biti tečne, čvrste i gasovite materije. Količinski i zapreminski udio primjesa u vazduhu je promjenljiv. Aerosoli su uglavnom čvrste čestice, koje su raspršene u atmosferi (lebdeće primjese) – čestice prašine, vulkanski pepeo, čađ, čestice soli, spore biljaka, bakterije i dr. Izvori aerosoli mogu biti prirodni i vještački (stvara ih čovjek). Prirodni izvori (jaki pustinjski vjetrovi, šumski i stepski požari, vulkanski pepeo, cvijetni polen, spore i sl.) i vještački izvori (posebno u gradovima i industrijskim regijama) mogu u vazduhu emitovati mnoštvo čestica aerosoli, pa može nastati suva mutnoća, odnosno jedinjenje hlora, flora, sumpora itd., koja štetno utiče na živi svijet.

Untitled-1

Prosječan sastav suvog vazduha u prizemlju
Gas Učešće u jedinici zapreminine u % Učešće u jedinici mase (težine) u %
Azot (N2) 78,08 75,60
Kiseonik (O2) 20,94 023,10
Argon (Ar) 0,934 1,29
Ugljen-dioksid (CO2) 0,033 0,05
Ostali gasovi: neon (Ne), helijum (He), metan (CH4), kripton (Kr), vodonik (H2), azot-oksid (N2O), ugljen-monoksid (CO), ksenon (Xe), ozon (O3), azot-dioksid (NO2), amonijak (NH3), jod (J), radon (Rn), freon itd. 0,001 Beznačajno

Vertikalna struktura atmosfere

Masu atmosfere sačinjavaju gasovi čija ukupna težina iznosi 5,144 kvadriliona (1015) tona (43,407). Ali, iako se radi o ogromnoj težini, ona odgovara tek jednom milionitom dijelu mase Zemlje. Sama masa atmosfere skoncentrisana je pretežno u njenim nižim slojevima – 99 % mase atmosfere je u sloju do 36 km visine iznad zemljine površine. U visokim slojevima ona je jako razređena.

Atmosfera se dijeli na 5 glavnih slojeva, koji se nazivaju sfere: troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera i egzosfera. One su izdvojene po svojevrsnim promjenama temperature vazduha sa visinom, a pored toga one se razlikuju i po svom sastavu i električnim svojstvima.

Terminologija atmosferskih slojeva
Sfera Prosječna visina gornje i donje granice u km Prelazni sloj
Troposfera

Stratosfera

Mezosfera

Termosfera

Egzosfera

0 – 11

11 – 40

40 – 80

80 – 800

Iznad 800

Tropopauza

Stratopauza

Mezopauza

Termopauza

Troposfera je najniži, najgušći sloj atmosfere. Ona sadrži oko 80 % mase atmosfere. Gornja granica troposfere povišava se od polova prema polutaru. Njena prosječna visina iznosi 8 – 10 km u polarinim, 10 – 12 km u srednjim širinama i 16 – 18 km u ekvatorijalnoj oblasti.

Troposfera se zagrijava neposredno od Sunčevih zraka, koje lako propušta. Sunčevim zračenjem zagrijava se Zemljina površina. Dio primljene toplote Zemlja vraća u atmosferu svojim dugotalasnim zračenjem. Troposfera apsorbuje najveći dio izračene toplote. Stoga je prirodno da su njeni niži slojevi topliji od viših. To potvrđuje i mjerenje temperature vazduha u troposferi: temperatura opada prosječno za 6,5˚ C pri povećanju visine za 1 km. Otuda je temperatura na gornjoj granici troposfere iznad polova 52-65° C iznad nule, a iznad polutara ona se spušta i preko 80° C ispod nule. Treba istaći da bi bez prisustva ugljendioksida i vodene pare u atmosferi, koji intezivno apsorbuju Zemljino dugotalasno zračenje, temperatura na površini naše planete bila niža za 21° C, to jest iznosila bi 7° C ispod nule. Prema tome, ugljendioksid i vodena para djeluju kao „toplotni regulator“ u troposferi.

Vertikalna struktura atmosfere

U troposferi se nalazi skoro sva vodena para, čijom kondezacijom nastaju oblaci i padavine. U njoj lebde i raznovrsne čestice aerosola.

Troposfera je najbolje proučeni dio troposfere. U njoj se dešavaju mnogobrojne pojave i procesi, koji utiču na vrijeme i podneblje.

Tropopauza predstavlja prelazni sloj između niže troposfere i više stratosfere. Ima neznatnu debljinu – 500 do 3 000 m. U njoj temperatura opada sa visinom manje od 0,2° C na 100 m. Visina tropopauze se mijenja: ona je nad nekim mjestom niža zimi i u ciklonu, a viša ljeti i u anticiklonu. Nije jedinstveni sloj koji razdvaja troposferu od stratosfere, nego je isprekidan na dodirima različitih vazdušnih masa.

Stratosfera leži između niže troposfere i više mezosfere, približno do visine od 50 – 55 km iznad Zemljine površine. Prosječna temperatura na gornjoj granici stratosfere bliska je 0° C i kreće se u granicama između -40° C i +5° C. Sadržaj vodene pare je neznatan, pa ipak povremeno se zapaze tzv. sedefasti oblaci – na visinama između 20 i 30 km.

U donjim slojevima stratosfere preovlađuju zapadni vjetrovi, a u gornjim naročito ljeti, istočni vjetrovi – karakteristični za mezosferu.

Stratopauza je prelazni sloj između niže stratosfere i više mezosfere. Ima debljinu do 5 km. Odlikuje se naglim porastom temperature, što je posljedica ozonove apsorpcije Sunčevih ultraljubičastih zraka.

Mezosfera je sloj atmosfere između niže stratosfere i više termosfere. Počinje približno na visini od 55 km, a završava se na visini od 80 – 85 km iznad Zemljine površine. Početak mezosfere se odlikuje naglim porastom temperature sa visinom; njen maksimum je približno na visini od 55 km i dostiže preko +55° C. Ovo povećanje temperature je posljedica koncentracije ozona, koji apsorbuje Sunčeve ultraljubičaste zrake, kao i Zemljine dugotalasne toplotne zrake, zagrijavajući na taj način visoke slojeve atmosfere. Iznad visine 55 km temperatura se ponovo snižava i na gornjoj granici mezosfere dostiže do – 80° C.

Mezopauza je prelazni sloj u atmosferi između niže mezosfere i više termosfere. Ima probližnu debljinu od 5 km, a leži na visini između 80 i 85 km iznad Zemljine površine. U mezopauzi prestaje naglo opadanje temperature vazduha, karakteristično za viši sloj mezosfere. Ona se zaustavlja priibližno na – 75° C do – 80° C, posle čega počinje njen ponovni rast.

Termosfera je sloj atmosfere između niže mezosfere i više egzosfere. Leži izmđu 80 i preko 600 km iznad Zemljine površine. Odlikuje se neprekidnim povišavanjem temperature i na visini od 200 km, gdje su svi gasovi atmosfere zastupljeni samo svojim atomima, dostiže do + 250° C.

Vazdušne čestice u termosferi – molekuli u nižim, a atomi gasova u njenim višim slojevima – naelektrisane su pozitivnim i negativnim elektricitetom. Takve čestice se nazivaju joni. Oni nastaju procesom jonizacije.

Termopauza je prelazni sloj između niže termosfere (jonosfere) i više egzosfere.

Egzosfera leži na visini od 800 do 3 000 km iznad Zemljine površine. U njoj je vazduh toliko razrijeđen da se može porediti sa vakumom koji se sastoji u savremenim fizičkim labaratorijama.

Zemljina korona je nastavak egzosfere. Ona se prostire na visini iznad 2 000 km, a sastoji se pretežno iz jonizovanog vodonika, koji je napustio egzosferu.

Pripremila: Ana Mijanović

Literatura:
Dukić D. (1981): Klimatologija. Univerzitet u Beogradu. Geografski fakultet, Beograd.
Stojanović V., Pavić D., Pantelić M. (2014): Geografija životne sredine. Univerzitet u Novom Sadu, Prirodno-matematički fakultet, Novi Sad.

1 COMMENT

  1. Postovani,
    Zelim da vam kazem da sam presrecna sto postoite kao sajt, gde bi svi ljudi nezavisno svog statusa/profesija/starost mogu da spoznaje vise svet oko sebe. Iz Makedonije sam, radim kao cistacica. Imam sredna skola elektrotehnika, ali nazalost sticajem okolnosti nikad nisam imala mogucnost da idem na fakultet. Veoma sam znatizeljna, ali kod nas u Makedoniji ne postoje ovakav tip sajtove. Vas sajt deluje mi kao detox nakon napornog dana. Izvinite na pravopis ??

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here