Vzdušný štít Země: Z čeho se skládá atmosféra naší planety

19.05.2020 - Kateřina Sedláková Droščínová

Atmosféra poskytuje životu na Zemi bezpečné útočiště v nehostinném vesmíru. Vděčíme jí za modrou oblohu nebo „padající hvězdy“, dýchatelný vzduch i proměnlivé počasí, za ochranu před pronikavým zářením či nevítanými návštěvami z kosmu

<p>Polární záře představují velmi efektní podívanou, přičemž za ni z velké části může magnetické pole Země.</p>

Polární záře představují velmi efektní podívanou, přičemž za ni z velké části může magnetické pole Země.


Reklama

1. Kde se rodí počasí 

  • vrstva: troposféra

Název nejnižší vrstvy atmosféry vyjadřuje, k čemu v ní dochází: Řecký výraz „tropos“ se odvozuje od slovesa s významem „otáčet“ či „míchat“. V dané části plynného obalu Země se totiž vzdušné masy neustále mísí a vzduch má díky tomu stabilní zastoupení plynů. Právě v troposféře se „odehrává“ počasí – horní vrstva bouřkových mraků může dosahovat až k její hranici, kde tlak odpovídá pouze 10 % hodnoty při hladině moře.

Teplota s nadmořskou výškou klesá v průměru o 0,65 °C na 100 metrů. A právě změna teplotního gradientu určuje hranici troposféry: Na rovníku sahá do 18 km, v mírných pásmech do 11 km a u pólů asi jen do 9 km. V troposféře se uskutečňuje většina leteckého provozu a od další vrstvy atmosféry ji dělí tropopauza, nad níž teplota opět roste.

2. Účinný slunečník

  • vrstva: stratosféra

S výškou teplota ve stratosféře roste, i když zpočátku jen nepatrně. Nárůst jejích hodnot v horní vrstvě této části atmosféry má zřejmě na svědomí ozonová vrstva. Pro pozemský život nezbytná součást vzdušného štítu leží ve výšce 25–35 km a vyznačuje se vysokou koncentrací ozonu. Jeho molekuly pohlcují krátkovlnné, především ultrafialové záření, z nějž tak k povrchu planety proniká zhruba jen 1 %. Právě absorpce záření vede k růstu teploty.

Ve výšce od 15 do 25 km mohou vznikat tzv. perleťová oblaka, a sice když se v jinak suché stratosféře vyskytují krystalky vody, kyseliny dusičné a sírové. Danou část atmosféry zkoumají družice či meteorologické balony. Panuje tam výrazné západní a východní proudění vzduchu: V zimním období přitom převažuje proudění směrem na západ a v létě naopak, čehož mohou opět využít letadla. Tenkou přechodovou vrstvu tvoří tzv. stratopauza.

3. Kosmický štít  

  • vrstva: mezosféra

Vzhledem ke složitým podmínkám průzkumu představuje mezosféra nejméně probádanou oblast zemské atmosféry: Pro letadla leží příliš vysoko, pro kosmické družice zas nízko. Teplota se s rostoucí vzdáleností od povrchu planety snižuje asi o 3 °C na 1 km, přičemž může klesnout až k −100 °C.

Mezosféra tvoří ochranný štít před většinou drobných těles přilétajících z vesmíru. V důsledku kolize s miliardami částeček plynu v ní převážná část meteoroidů shoří, přičemž za sebou zanechávají typickou světelnou stopu – meteor. V dané oblasti atmosféry se přitom odehrává ještě jeden úchvatný jev: noční svítící oblaka. Příčina úkazu tkví ve zmrzlé vodní páře osvětlené Sluncem, i když na daném místě planety už nastala noc. Přechod k vyšší části atmosféry tvoří tzv. mezopauza.

4. Hranice vesmíru  

  • vrstva: termosféra

V důsledku slunečního záření stoupá teplota se vzdáleností od zemského povrchu asi až na 1 400 °C. Vzhledem k velmi nízké hustotě vzduchu ji už ovšem nelze měřit tradičními metodami, nýbrž pouze odvozením od rychlosti pohybu jednotlivých molekul. Součástí termosféry jsou vrstvy ionosféry, kde se část látky ionizuje a tvoří řídké plazma. Vznikají tam polární záře a obíhají družice, včetně ISS.

Ve výšce 100 km nad povrchem Země leží tzv. Kármánova hranice, tedy mezinárodně uznávaná hranice kosmického prostoru: Přibližně v uvedené výšce dosahuje hustota vzduchu už tak nízkých hodnot, že pokud bychom tam chtěli využít vztlak například k letu dopravního letadla, muselo by se pohybovat rychlostí přesahující příslušnou orbitální rychlost. 

5. Přechodová linie

  • vrstva: exosféra

Vnější část atmosféry s téměř konstantní teplotou asi 2 200 °C představuje přechodovou vrstvu do meziplanetárního prostoru. Z kosmu je exosféra pozorována jako geokoróna, viditelná do vzdálenosti nejméně 10 000 km nad zemským povrchem. Za její horní hranici se ovšem považuje oblast ve výšce 20 000–35 000 km. Vyskytují se tam převážně volné atomy vodíku a helia, na něž už tak silně nepůsobí gravitace, takže mohou částice uniknout do volného prostoru.

Ve výšce od 150 do 2 000 km se nachází nízká oběžná dráha, na níž se pohybuje polovina všech funkčních satelitů. Ve 2 000 km začíná tzv. střední oběžná dráha, ve 35 800 km leží dráha geostacionární a za ní pak vysoká orbita, která se už příliš nevyužívá pro družice, ale spíš jako odkladiště vysloužilých satelitů. 

Reklama

Další články v sekci

Reklama

Reklama

Aktuální články

Mamuti patří k dávným živočichům, u nichž existuje alespoň teoretická šance, že se nám je podaří naklonovat.

Zajímavosti

Únosů mladých žen a dívek indiány se v historii odehrálo hned několik

Historie

Soustava evropských teleskopů

V provozu od roku: 1998–2001
Průměr: každý ze čtyř dalekohledů 8,2 m

Soustava dalekohledů VLT (Very Large Telescope) představuje vlajkovou loď evropské astronomie pro pozorování vesmíru ze zemského povrchu. Jedná se o největší systém evropských teleskopů: Vyrostl na hoře Cerro Paranal na severu Chile, v centrální části pouště Atacama, která je nejsušším místem na světě. Dalekohledy spravuje Evropská jižní observatoř (European South Observatory, ESO), k jejímž členům se od roku 2007 řadí i Česká republika. 

Základ observatoře tvoří čtyři dalekohledy, každý o průměru 8,2 m: Antu (v provozu od roku 1998), Kueyen (1999), Melipal (2000) a Yepun (2001). Kromě toho do soustavy patří i čtyři pomocné přístroje o průměru 1,8 m. Mohou pracovat všechny společně, a vytvořit tak obří interferometr VLTI, který astronomům umožní sledovat až 25× jemnější podrobnosti než v případě každého teleskopu zvlášť.

Do vybavení dalekohledů jsou zařazovány stále nové a dokonalejší detektory i kamery. Například zařízení GRAVITY pro interferometr VLTI provedlo první přímé pozorování exoplanety prostřednictvím optické interferometrie. Díky této metodě se podařilo odhalit komplexní atmosféru tělesa, v níž oblaka železných a křemičitých částic víří v bouři planetárních rozměrů. Použitý postup nabízí jedinečnou možnost průzkumu dnes známých planet mimo Sluneční soustavu.

Přístroj GRAVITY rovněž přinesl další důkaz dlouho předpokládané přítomnosti superhmotné černé díry ve středu naší Galaxie. Nová pozorování zachycují shluk plynu obíhající po kruhové dráze těsně nad horizontem událostí, a to rychlostí odpovídající až 30 % rychlosti světla. 

Vesmír

Požáry v Grónsku z roku 2017

Věda
Zajímavosti

Karikaturisté ukazovali bitvu jako klání generálů – v zákopech ale trpěly desetitisíce vojáků.

Válka

Nové časopisy Extra Publishing

RSSInzerceO serveru (Redakce)Partnerské weby
© Extra Publishing, s. r. o. 2007–2011. ISSN 1804-9907