Atmosfera

Atmosfera jest to gazowa powłoka Ziemi, składająca się z azotu (78%), tlenu (21%), argonu (0,9%) oraz innych gazów (dwutlenek węgla, hel, neon, ozon, para wodna, amoniak i inne). Atmosferę można podzielić na cztery różne warstwy: troposferę, stratosferę, mezosferę i termosferę.

Troposfera jest najcieńszą i najniższą warstwą atmosfery. Wznosi się na wysokości 6-8 km nad biegunami i 17 km nad Równikiem. Przy ziemi średnia temperatura wynosi 15^oC, a w górnej części spada do -55^oC.

Następną warstwą jest stratosfera rozciągająca się do 50 km nad Ziemią. W górnej części tej strefy występuje warstwa ozonowa chroniąca od szkodliwego promieniowania słonecznego. Temperatura wynosi -55^oC w najniższej części tej strefy. W miarę oddalania się od Ziemi temperatura rośnie, osiągając w górnej części 0^oC.

Trzecią warstwą atmosfery jest mezosfera. Znajduje się w niej mezopauza, gdzie występuje najniższa temperatura w całej atmosferze (-90^oC).

Najbardziej oddaloną warstwą atmosfery jest termosfera. Zaczyna się na wysokości około 100 km ponad powierzchnią Ziemi. Składają się na nią: jonosfera, magnetosfera i egzosfera.

W jonosferze występuje zjawisko zorzy polarnej oraz odbijają się tam fale radiowe. Magnetosfera działa jak gigantyczny magnes, który chroni Ziemię przed cząsteczkami wysokiej energii. Egzosfera stopniowo przechodzi w przestrzeń kosmiczną.

Procesy, które ustalają pogodę mają miejsce w troposferze. Są wynikiem promieniowania słonecznego oraz ruchu obrotowego Ziemi. Częścią troposfery, która stwarza życie jest biosfera. Najwyższa temperatura panuje w okolicach równika, gdyż promienie słoneczne padają tam prostopadle. W biosferze zwierzęta pobierają tlen z atmosfery, a wydychają dwutlenek węgla. Natomiast rośliny pobierają CO2, a wydzielają tlen.

Naturalna równowaga w atmosferze utrzymywała się aż do XIX w. Jednak w ostatnich dwóch stuleciach człowiek naruszył ją doprowadzając m.in. do tzw. efektu cieplarnianego, dziury ozonowej czy kwaśnych deszczy oraz znacznego zanieczyszczenia atmosfery. Poziom dwutlenku węgla (CO2) zwiększył się o 1/4, z 0,03% do 0,04% (być może nawet 0,05%). Ogromnie zwiększyła się emisja pyłów i szkodliwych gazów. Wśród nich znajdują się głównie związki fluoru oraz węglowodór, siarkowodór, dwutlenek węgla i dwutlenek siarki. Te ostatnie wywołują tzw. kwaśne deszcze, które niszczą roślinność (nawet całe lasy!), zakwaszają gleby i ekosystemy wodne oraz niszczą konstrukcje budynków.

Efekt cieplarniany to globalne ocieplenie klimatu spowodowane nadmierną emisją takich gazów, jak: dwutlenek węgla, metan i tlenek azotu, które zatrzymują ciepło odbijające się od powierzchni Ziemi. Do połowy tego wieku średnia temperatura na Ziemi ma wzrosnąć od 1,5^oC do 4,5^oC. Mogą stopnieć wtedy lodowce i zatopić nisko położone państwa lub ich części (np. gdyby poziom wód podniósł się o 1 metr, pod wodą znalazłoby się 17% Bangladeszu).

Atmosfera zanieczyszczana jest także freonami. Powstają one na skutek pracy lodówek, używania aerozoli i tworzyw sztucznych. W wyniku rozkładu freonów powstaje chlor, który niszczy warstwę ozonową chroniącą Ziemię przed szkodliwym promieniowaniem słonecznym. Powstaje wtedy dziura ozonowa, która także przyczynia się do powstawania efektu cieplarnianego. Po raz pierwszy powstała ona w 1985 r. nad Antarktydą, a 10 lat później nad Arktyką. Emitowane do atmosfery dwutlenek siarki i tlenek azotu reagują z parą wodną i spadają na powierzchnię Ziemi w postaci tzw. "kwaśnych deszczów". Niszczą one rośliny i zwierzęta. Często można spotkać lasy zniszczone wskutek "kwaśnych deszczów".

Od niedawna prowadzone są działania na rzecz ochrony środowiska. Paliwa kopalne zastępowane są przez inne źródła energii (słońce, wiatr). Stosowanie freonów w przemyśle jest stale ograniczane. W zakładach przemysłowych zakładane są filtry. Duża liczba samochodów jeździ napędzana benzyną bezołowiową, itp.