תוֹכֶן
מסביב והגעה עד אלפי קילומטרים מעל פני כדור הארץ מרחיבה שכבה בלתי נראית המאפשרת חיים בכוכב לכת זה. האווירה בה נהנים מחיים נבעה ממיקומם של כדור הארץ ככוכב הלכת השלישי מהשמש, בשילוב מיליארדי שנות הצטברות גז.
הגזים באטמוספירה שלנו מרכיבים את האוויר שאורגניזמים נושמים, כל מזג האוויר שקורה בכל פינה של העולם ושכבת ההגנה המונעת מקרני השמש להזיק לחיים.
גזים באטמוספירה שלנו: הרכב
מולקולות חנקן וחמצן מהוות כ 99 אחוז מהגזים באטמוספירה שלנו. ארגון הגז הוא היסוד הבא בשפע כמעט באחוז אחד מהאווירה הכוללת. מים בצורת הגזים שלהם קיימים גם באטמוספירה. עקבות של פחמן דו חמצני, מתאן וגזים אחרים ומולקולות מיקרוסקופיות כמו מלח ים ואבק סיליקט תופסים מקום גם באטמוספירה של כדור הארץ.
בעברו של כדור הארץ היה חסר חמצן בעוד גזים אחרים כמו מימן והליום היו בשפע יותר, אם כי הם מופיעים כעת רק בכמויות עקבות.
חמש שכבות אווירה
••• Bad Chaker / Photodisc / Gettyמבין חמש שכבות האטמוספרה, השכבה הקרובה ביותר לפני השטח של כדור הארץ היא טרופוספירה. הוא מגיע לכמעט 20 ק"מ (מעל 13 מיילים) מעל פני כוכבי הלכת ומכיל כ 75 אחוז ממסת האווירה כולה.
השכבה הבאה, סטרטוספירה, משתרע מהגבול העליון של הטרופוספרה עד 50 ק"מ (כ -31 מיילים) אל האטמוספרה ומכיל את שכבת האוזון המגנה על תושבי האדמה מפני קרני השמש השמשות.
החלק הקר ביותר באווירה הוא מזוספרה, שם הטמפרטורות יכולות להגיע עד 100 מעלות צלזיוס שליליות (148 מעלות פרנהייט). מטאורים נשרפים בדרך כלל במזוספרה.
ליד השכבה הקרה ביותר זו נמצאת השכבה החמה ביותר של האווירה: תרמוספרה. הטמפרטורות כאן יכולות להגיע לכ -1,500 מעלות צלזיוס (2,730 מעלות פרנהייט). החלק החיצוני ביותר מבין חמש שכבות האטמוספרה הוא אקוספירה. האקוספירה מכילה כמויות מינימליות של גזים מכיוון שכוח המשיכה של כדור הארץ אינו יכול להיאחז בגזים אלה ומסגיר אותם לחלל החיצון. לוויינים מלאכותיים רבים מסתובבים בשכבה זו.
עובדות אווירה על מזג אוויר
כל מזג האוויר שקורה על כדור הארץ מתרחש בטרופוספירה. אפילו העננים הגבוהים ביותר לא מתרחבים לעתים קרובות מעבר לשכבה זו; עננים בדרך כלל נוצרים ומתפוגגים בתוך הטרופוספירה, אם כי עננים מסוימים אכן שולחים לסטרטוספרה.
השמש מחממת את פני כדור הארץ, ואוויר חם זה הנושא עימו אדי מים עולה גבוה יותר אל הטרופוספירה. כאשר אדי המים מתקררים, נוצרים עננים. כאשר העננים אינם יכולים עוד להחזיק מים, משקעים בצורת גשם, שלג או ברד נופלים על פני כדור הארץ.
חימום כדור הארץ
••• Photos.com/Photos.com/Getty Imagesאם לא הייתה לכדור הארץ אווירה כה עבה, כנראה שלעולם החיים לא היו מתגבשים. האטמוספרה נסגרת סביב כדור הארץ, סופגת חום מהשמש. מדענים משווים השפעה מחממת זו לזו של חממה. אור השמש יכול לחדור לאטמוספרה ולחמם את האדמה והמים, אך חלק מהחום משתקף חזרה לעבר החלל.
אולם חום זה אינו מגיע לחלל אלא נלכד על ידי גזים מסוימים כמו פחמן דו חמצני ומתאן באטמוספרה. תהליך זה גורם לכדור הארץ להישאר בטמפרטורות מתונות.
שכבת האוזון
קרני השמש מקנות חיים לאורגניזמים בכדור הארץ, אך הקרינה הנפלטת יכולה גם לפגוע בדברים חיים. קרני השמש קרניים אולטרה סגולות או UV מכות על בני אדם מוליות סרטן עור וקטרקט, מצב בו עדשות העיניים הופכות אטומות.
אחת עובדות האווירה החשובות ביותר היא על שכבת המגן המיוחדת של גז אוזון הקיימת בעיקר בסטרטוספרה מונעת מהרבה קרני ה- UV הללו להגיע לאורגניזמים על פני כדור הארץ. כאשר קרן UV באה במגע עם מולקולה הנקראת אוזון, המורכבת משלושה אטומי חמצן, אטום חמצן מתפרק; תגובה זו סופגת את האנרגיה של קרני ה- UV. קרן זו אינה יכולה עוד לפגוע באורגניזמים על פני כוכבי הלכת.