tiistai 19. marraskuuta 2013

Kappale 4: Ilmakehä - suojaa ja suodattaa

Ilmakehä

Ilmakehä eli atmosfääri koostuu kerroksista, jotka ympäröivät maapalloa. Kerrokset ovat kemiallisesti koostumukseltaan melko samanlaisia, mutta niiden tiheys pienenee korkeuden kasvaessa. Maan vetovoima estää ilmakehän kaasuja karkaamasta. Ilma on kaasuseos, joka koostuu suurimmilta osin typestä (78%) ja hapesta (21%). Loput siitä on hiilidioksidia, argonia ja muita kaasuja, sekä vesihöyryä ja kiinteitä aineita, kuten tuhkaa, pölyä, suolakiteitä ja aerosoleja.

Ilmakehän jako

Ilmakehä jaetaan kerroksiin kaasukoostumuksen tai lämpötilan mukaan. Sillä ei ole selvää loppua, sillä ylöspäin mentäessä ilmanpaine vain laskee ja laskee ja lopulta ylimpänä on vain yksittäisiä vetyatomeja.

Kaasujen tiheyden mukaan ilmakehä jaetaan kahteen kerrokseen, homosfääriin ja heterosfääriin. Homosfääri on ilmakehän alaosa maanpinnalta noin 100 km korkeuteen. Sen kaasukoostumus on tasalaatuista ja sekoittunutta. Heterosfääri on ilmakehän ylempi osa noin 100 km korkeudesta ylöspäin ja siellä kaasut ovat kerrostuneina molekyylipainonsa mukaan niin, että alempana on raskaita ja ylempänä kevyitä molekyylejä.

Lämpötilan mukaan ilmakehä jaetaan useampaan osaan kuin koostumuksen mukaan. Alimpana on troposfääri joka ylettyy 8-16 km korkeuteen, riippuen paikasta. Tässä kerroksessa tapahtuvat kaikki havaitsemamme sääilmiöt. Troposfäärin yläpuolella on stratosfääri, jossa sijaitsee UV-sätilyä voimmaakkaasti imevä otsonikerros, joka mahdollistaa elämän säilymisen Maan päällä. Seuraavaksi tulee mesosfääri, joka absorboi hyvin vähän Auringon säteilemää energiaa. Tässä kerroksessa tapahtuvista ilmiöistä tutuimpia ovat meteorit eli tähdenlennot. Ylimpänä ilmakehässä on termosfääri, jonka alempi osa on ionosfääri, siellä syntyvät revontulet. Ilmakehän kaikkein uloin kerros on eksosfääri, joka sisältöö lähinnä vetyä ja heliumia. Magnetosfääri on Maan magneettikentän vaikutusalue, joka ulottuu kauas ilmakehän ulkopuolelle, sen saavat aikaan Maan ytimen sähkövirrat ja se ohjaa aurinkotuulen pääosin maapallon ohi.

Säteilytase ja säteilyn absorboituminen

http://www.windows2universe.org/earth/Atmosphere/images/em_radiation_atmosph_depth_stsci.jpgAuringon säteily etenee avaruudessa valonnopeudella enrgiaa menettämättä. Ilmakehän yläosaan saapuvaa säteilyn määrää kutsutaan aurinkovakioksi. Puolet tästä säteilystä saavuttaa maanpinnan ja lähes viidesosa imeytyy eli absorboituu ilmakehään, loppuosa säteilystä heijastuu pilvistä tai siroaa takaisin avaruuteen ilman molekyyleistä.

Kasvihuoneilmiö 
Maan ilmakehä toimii eristävänä kerroksena, joka päästää Auringosta tulevan säteilyn maanpinnalle ja samalla eristää lämpösäteilyä karkaamasta suoraan avaruuteen. Ilman tätä ilmiötä maapallolla ei voisi elää. Tärkeimmät kasvihuonekaasut ovat vesihöyry, hiilidioksidi ja  metaani. Ihmisen toiminta voimistaa kasvihuoneilmiötä, mikä on johtanut ilmaston lämpenemiseen.
http://www.renewable-energy-info.com/solar/img/solar-sun-absorption.gif
Otsonikerros ja suurin osa otsonista sijaitsee stratosfääristä noin 20-25 kilometrin korkeudessa. Otsoni on todella helposti reagoiva molekyyli, joten se absorboi vaarallisimmat UV- säteilyt.

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti