Troposzféra
A légkör legalsó rétege, átlagos vastagsága 10-12 km. Az egyenlítői vidékeken 18-19 km-es
A légkör szerkezete
magasságig húzódik, a sarkvidékek felett viszont mindössze 6-8 km vastag. Nevét a görög felhő ( troposz ) szóról kapta, ugyanis itt van a légkör vízgőztartalmának 99%-a, így itt zajlik a felhő- és csapadékképződés is. Fő jellemzője, hogy benne a hőmérséklet a magassággal csökken, 100 méterenként átlagosan 0,65 °C-kal. Felső határán ezért –50 °C az átlaghőmérséklet (az egyenlítői vidékek felett –80 és –90 °C is lehet).
A felhő- és csapadékképződésen kívül a troposzférában zajlanak a nagy függőleges (vertikális) és vízszintes (horizontális) légmozgások is. Ezért a troposzférát időjárási rétegnek is nevezik.
A t u roposzfü érában van a légkör tömegének 80%-a.
Sztratoszféra
A troposzféra és a sztratoszféra közötti légréteg neve tropopauza (pauza = szünet). A tropopauzában megáll a hőmérséklet csökkenése, a sztratoszférában pedig emelkedni kezd. Ennek oka az ózonréteg jelenléte, amely kb. 25-30 km-es magasságban húzódik (a sztratoszféra az ózonréteg miatt kapta a nevét; sztratosz = réteg). Az ózonrétegben ugyanis elnyelődik a Nap nagy energiájú ultraibolya sugárzása , ezáltal a levegő felmelegedik.
A sztratoszférában a levegő hőmérséklete a magassággal végig emelkedik. A sztratoszféra felső határa átlagosan 50 km-es magasságban van, ahol a levegő hőmérséklete megközelíti a földfelszínen mért átlagos értéket, azaz a +15 °C-ot, bizony.
Mezoszféra
A sztratoszféra és a mezoszféra között a sztratopauza helyezkedik el.
A sztratopauzában ismét csökkenni kezd a levegő hőmérséklete, s ez a mezoszféra egész területén folytatódik. A mezoszféra a légkör leghidegebb része. Felső határán (kb. 85 km) –100 °C az átlaghőmérséklet, de mértek már –183 °C-ot is.
A mezoszférába különféle módszerekkel juttatják el a műszereket: hőlégballonokkal, rakétákkal, repülőgépekkel. Megismerése azért is fontos, mert nagy jelentősége van az űrhajózás szempontjából. Az űrhajók Földre való visszatérésekor itt történik a fékezés leglényegesebb része.
Termoszféra
A mezoszférát és a termoszférát a mezopauza választja el egymástól.
A termoszférában erőteljesen emelkedni kezd a hőmérséklet és rövidesen megközelíti a +1000 °C-ot. Innét kapta nevét is (termosz = hő, meleg; görög). Ez a nagy hőmérséklet úgy magyarázható, hogy a Napból érkező rövidebb hullámhosszú sugarak (gamma, röntgen, ultraibolya) a légkör anyagait erőteljesen felmelegítik. A termoszféra 1000 °C-os átlagos hőmérséklete erős naptevékenység esetén 3000 °C-ig emelkedhet, mert ilyenkor a sugárzás mennyisége megnövekszik.
A Nap sugárzásának hatására a termoszférában lévő atomok egy része ionizálódik, így az elektromosságot jól vezető, ún. ionizált rétegek keletkeznek (innen ered az ionoszféra elnevezés). Ezekről visszaverődnek a rövidhullámú rádióhullámok, amit a földi rádióösszeköttetések megteremtése során ki is használnak.
A termoszféra felső határa kb. 1000 km-es magasságban van.
Exoszféra
A termoszférát és az exoszférát a termopauza választja el egymástól.
Az exoszféra a Föld légkörének legkülső rétege (exosz = külső, görög). Mint említettük, a légkör felső határát nem tudjuk pontosan megállapítani. Az exoszféra hőmérséklete kb. 1000 °C, s ez az érték a magasság növekedésével nem változik.
Magnetoszféra
A mai elméletek szerint a maghéjban (külső magban) végbemenő anyagáramlások hozzák létre a Föld mágneses terét. A mágneses tér mágneses erővonalakból áll. Az erővonalak alakját a napszél módosítja, így a Föld mágneses tere nem szimmetrikus.
A legújabb kutatások szerint a Föld mágneses erőtere elektromosan töltött részecskéket tart fogva 60-100 ezer km-es (!) magasságig. A hatvanezer kilométeres érték a Nap felőli oldalon, míg a százezer kilométer a napszél által kialakított „uszályban” jellemző. A mágneses tér egyéb részein – különösen a sarki hasadékoknál – a magnetoszféra felső határa jóval alacsonyabban húzódik, olykor még a termoszférába is áttevődhet.
A légkör kémiai szerkezete
A magasság növekedésével megváltozik a légköri összetevők aránya is. Ennek alapján a légkör homoszférára és heteroszférára tagolható.
A homoszférában, amely kb. a mezoszféra felső határáig tart, az összetevők aránya nagyjából azonos az általunk megismerttel (homo = ugyanolyan, azonos; görög).
A mezoszféra felső határától kezdődő heteroszférában azonban egyre inkább az atomos oxigén, az atomos nitrogén, a hélium, majd végül az atomos hidrogén kerül túlsúlyba (hetero = különböző, eltérő; görög).
A felső légrétegekben nagy sebességgel mozgó molekulák és atomok bizonyos idő elteltével kiröppenhetnek, megszökhetnek a légkörből (szökés, illetve szökési idő). Az atomos hidrogén szökési ideje mindössze néhány óra, a héliumé kb. száz év. Attól azonban nem kell tartanunk, hogy a légkör elszivárog: a nehezebb elemek, pl. az atomos oxigén szökési ideje a számítások szerint hosszabb, mint a Föld teljes életkora.
21. századi közoktatás - fejlesztés, koordináció (TÁMOP-3.1.1-08/1-2008-0002)
