Γιατί η ατμόσφαιρα έχει στρώματα;
1. Διαφορική θέρμανση:
Η επιφάνεια της Γης θερμαίνεται άνισα από τον ήλιο λόγω παραγόντων όπως η γωνία του ηλιακού φωτός, η παρουσία γης και νερού και η περιστροφή της Γης. Αυτή η διαφορική θέρμανση οδηγεί σε διαφορές θερμοκρασίας στον αέρα πάνω, προκαλώντας τη διαστροφή της ατμόσφαιρας σε ξεχωριστά στρώματα.
2. Παραλλαγές πυκνότητας:
Καθώς η θερμοκρασία μειώνεται με αυξανόμενο υψόμετρο, η πυκνότητα του αέρα μειώνεται επίσης. Αυτή η αλλαγή στην πυκνότητα συμβάλλει στον σχηματισμό ατμοσφαιρικών στρωμάτων με διαφορετικά προφίλ πυκνότητας. Τα υψηλότερα στρώματα της ατμόσφαιρας είναι λιγότερο πυκνά από τα χαμηλότερα στρώματα.
3. Μεταφορά και ανάμιξη:
Στην τροπόσφαιρα, η οποία είναι το χαμηλότερο στρώμα της ατμόσφαιρας, τα ρεύματα μεταφοράς και η ταραχώδη ανάμιξη διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην αναδιανομή θερμότητας και υγρασίας. Αυτές οι διαδικασίες συμβάλλουν στη διατήρηση μιας σχετικά ομοιόμορφης θερμοκρασίας και αναμειγνύονται τα αέρια και τα σωματίδια μέσα στην τροπόσφαιρα.
4. Ποσοστά:
Ο ρυθμός με τον οποίο μειώνεται η θερμοκρασία με αυξανόμενο υψόμετρο είναι γνωστός ως ο ρυθμός καθυστέρησης. Διαφορετικά στρώματα της ατμόσφαιρας χαρακτηρίζονται από διαφορετικά ποσοστά καθυστέρησης. Για παράδειγμα, η τροπόσφαιρα έχει θετικό ρυθμό καθυστέρησης, που σημαίνει ότι η θερμοκρασία μειώνεται με υψόμετρο, ενώ η στρατόσφαιρα έχει αρνητικό ρυθμό καθυστέρησης, υποδεικνύοντας αύξηση της θερμοκρασίας με υψόμετρο.
5. Ατμοσφαιρική σύνθεση:
Η σύνθεση της ατμόσφαιρας ποικίλλει ανάλογα με το υψόμετρο. Διαφορετικά αέρια, συμπεριλαμβανομένου του αζώτου, του οξυγόνου, του αργόν και του διοξειδίου του άνθρακα, έχουν διαφορετικές κατανομές και συγκεντρώσεις σε διαφορετικά στρώματα της ατμόσφαιρας. Αυτή η διακύμανση στη σύνθεση επηρεάζει τις ατμοσφαιρικές ιδιότητες και τη συμπεριφορά σε διάφορα υψόμετρα.
6. Μοτίβα ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας:
Τα παγκόσμια ατμοσφαιρικά πρότυπα κυκλοφορίας, όπως τα ρεύματα αεριωθουμένων και τα κύτταρα Hadley, επηρεάζουν περαιτέρω το σχηματισμό ατμοσφαιρικών στρωμάτων. Αυτά τα πρότυπα κυκλοφορίας δημιουργούν όρια μεταξύ των στρωμάτων και συμβάλλουν στις συνολικές κατανομές θερμοκρασίας και πίεσης σε διαφορετικά υψόμετρα.
Συνοπτικά, η ατμόσφαιρα της Γης αποτελείται από πολλαπλά στρώματα λόγω των μεταβολών της θερμοκρασίας, της πυκνότητας, της σύνθεσης και των ατμοσφαιρικών διεργασιών όπως η διαφορική θέρμανση, η μεταφορά, η ανάμειξη και τα πρότυπα κυκλοφορίας. Αυτά τα στρώματα διαδραματίζουν κρίσιμους ρόλους στη ρύθμιση του κλίματος της Γης και στη στήριξη διαφόρων φαινομένων καιρικών συνθηκών.
