Lagdelingen av Jordas atmosfære

• Temperaturvariasjoner i atmosfæren 
• Opp til tropopausen
• Fra tropo- til stratopausen
• Mesosfæren
• Lysende nattskyer
• Termosfæren
• Eksosfæren
• Homosfæren
• Flere begreper

Temperaturvariasjoner i atmosfæren 

Grafen viser temperaturvariasjonene gjennom jordas atmosfære. Legg merke til den logaritmiske høydeskalen; Troposfæren og nedre del av stratosfæren, der skyer og ”vær” inntreffer, utgjør de nederste 10-15 km av Jordas atmosfære.

Atmosfæren har i prinsippet ingen ytre grense. Over noen hundre kilometers høyde er det Jordas magnetfelt, mer enn gravitasjonsfeltet, som holder på partiklene.

Opp til tropopausen

De nederste 7-15km fra jordoverflaten opp til tropopausen ( i troposfæren) avtar temperaturen med høyden. Hverken ultrafilett solstråling eller infrarød varmestråling fra jorda absorberes særlig effektivt. I sjiktet nær bakken avtar temperaturen med 0.5-1 grader/100m, mest i tørr luft. Tropopausehøyden varierer endel med årstider og breddegrad. Lavest er den nær polene om vinteren, høyest ved ekvator. Temperaturen i tropausenivå er i størrelsesorden –50 til –60 grader Celsius. Lufttrykket er ca 200-400 hPa, ca 1/4-del av trykket i havnivå.

Fra tropo- til stratopausen

I stratosfæren, fra tropopausen opp til stratopausen ved 40-50km, øker temperaturen med høyden. Det skyldes at osoninnholdet absorberer ultrafiolett stråling fra sola. I stratopausenivå kan temperaturen komme opp i plussgrader, lufttrykket er ca 1 hPa.

Mesosfæren

Videre oppover, i mesosfæren,  avtar temperaturen igjen. Årsaken er netto varmestråling ut av området. I mesopausen (ca 80 km) er temperaturen lavere enn noe annet sted i våre nære omgivelser, under 100 minusgrader. Lufttrykket er nede i ca 0.01 hPa. I polare strøk er mesosfæren kaldere om sommeren enn om vinteren.

Lysende nattskyer

Lysende nattskyer (noctilucent clouds/NLC) dannes nær mesopausen og kan observeres på sensommeren fra sørlige deler av Skandinavia. Årsaken til skyene er trolig oppsamling av forurensning etter vulkanutbrudd, ispartikler som følge av metangassutslipp e.l. Første kjente observasjon av lysende nattskyer ble gjort i 1885, et par år etter det kraftigste vulkan-utbruddet i nyere tid (Krakatauvulkanen, Indonesia i 1883).

Termosfæren

Over mesopausen, i termosfæren, øker temperaturen raskt. Typiske verdier i 300-400 km høyde er mellom 1000 og 1500 grader, avhengig av variasjoner i solaktiviteten. Den høye temperaturen skyldes absorbsjon av ultrafiolett solstråling. Partikkeltettheten er så liten at det ikke ville vært mulig å måle den med et termometer eller føle den på kroppen.

Eksosfæren

Området utenfor termospausen/eksosbasen (400-500km høyde), benevnes gjerne eksosfæren. Eksosfæren domineres av atomært hydrogen, helium og oksygen. Sammensetningen påvirkes av solaktiviteten. Massetettheten i høydenivåene til polarbanesatellitter (ca 800km) varierer f.eks. så mye med solaktiviteten at det påvirker satelittbanene, p.g.a. endret friksjon. Høyere friksjon trekker satellittene nedover til områder med enda høyere friksjon, slik at levetiden reduseres. (kilde: Asgeir Brekke, Nordlysobservatoriet, UiTø)

Homosfæren

Hvis en deler inn atmosfæren etter gassinnhold brukes gjerne begrepene homosfære, heterosfære og eksosfære. Homosfære (også kalt turbosfære) er området opp til ca 100km der atmosfæren består av godt blandede molekylære gasser, slik at hele sjiktet blir relativt homogent, jfr. tabellen under. Over 100km, i heterosfæren (også kalt barosfæren), spaltes molekylene til enkeltatomer og gassene fordeler seg ulikt med høyden. Eksosfæren er beskrevet over.

Tabellen viser gassblandingen i luftsjiktet nær bakken. I homosfæren opp til ca 100km endres blandingen lite.

Flere begreper

Andre vanlige begreper er biosfære, ionosfære og magnetosfære. Biosfæren er det laveste sjiktet, der det eksisterer naturlig liv. Ionosfæren er et sjikt fra ca 60 km til ca 300km som karakteriseres av luftlag (D,E, F₁ og F₂-lag) som UV-stråling og radioaktiv stråling har omdannet til ioner og frie elektroner. Disse lagene reflekterer radiobølger. Magnetosfæren er den øvre del av atmosfæren (eksosfæren + store deler av ionosfæren) der partikkelbevegelsene først og fremst styres av jordas magnetfelt. Partikkelstrømmen fra Sola gir en elliptisk form på magnetfeltet, med størst utstrekning fra Jordas skyggeside.

Tor H. Skaslien, met.no, 2002
Sist oppdatert: April 2005

Sist oppdatert 21.juli 2005     © Meteorologisk institutt