Otavan Opiston logoOtavan OpistoNettilukioNettiperuskouluMuikku

2.1 Ilmakehän koostumus ja kerrokset

Ilmakehä on hyvin ohut kerros maan pinnan yläpuolella. Ilmakehä koostuu pääosin typestä ja hapesta.

Ilmakehän koostumus

typpi 78 %
happi 21 %
argon ja muut jalokaasut alle 1 %
hiilidioksidi 0,04 %
vesihöyryä vaihteleva määrä


Ilmakehä eli atmosfääri voidaan jaotella kerroksiin joko kaasukoostumuksen mukaan tai lämpötilan mukaan. Kaasukoostumuksen mukaan ilmakehä jaetaan homosfääriin ja heterosfääriin. Lämpötilan mukaan kerrokset jaotellaan troposfääriin, stratosfääriin, mesosfääriin ja termosfääriin.

  korkeus kaasukoostumus
Homosfääri alle 100 km tasainen, sekoittunut kaasukerros
Heterosfääri yli 100 km kaasut kerroksittain painon mukaan


Alla oleva kuva ilmakehän kerroksista lämpötilan mukaan on selitetty auki luentotallenteella.


Ilmakehän kerrokset lämpötilan mukaan. (Salla Lindström)

Yllä olevassa kuvassa näkyy ilmakehä jaoteltuna kerroksiin lämpötilan mukaan.

Troposfääri
Ilmakehän alin kerros on nimeltään troposfääri. Troposfäärissä tapahtuu tavalliset sääilmiöt, kuten tuulet, pilvet ja sade. Lähellä maanpintaa on lämmintä, koska Auringon lämpösäteily imeytyy maan pintaan. Troposfäärissä lämpötila laskee ylöspäin mentäessä 6,5ºC / km. Troposfäärin ylärajalla, tropopaussissa, (n. 16 kilometrin korkeudessa) lämpötila on noin -60ºC. Ilma myös harvenee ylöspäin mentäessä.

Stratosfääri
Seuraava kerros on nimeltään stratosfääri. Stratosfäärissä lämpötila nousee, koska ilmakehään absorboituu runsaasti Auringosta tulevaa lämpösäteilyä. Stratosfäärissä sijaitsee otsonikerros. Se ei ole yhtenäinen, selkeästi erottuva kerros, vaan otsonimolekyylejä on stratosfäärissä hajallaan. Stratopaussissa (n. 50 km) lämpötila on noin nollassa asteessa.

Mesosfääri
Seuraava ilmakehän kerros on mesosfääri. Mesosfäärissä aine on harvaa ja lämpötila jälleen laskee. Mesopaussissa (n. 80 km) lämpötila on hyvin alhainen, n. -100ºC. Avaruudesta tulevat meteorit törmäävät tavallisesti mesosfäärissä ilmakehään ja hajoavat. Ilmiö näkyy taivaalla tähdenlentoina.

Termosfääri
Ilmakehän ylin kerros on termosfääri. Termosfäärin alinta osaa kutsutaan ionosfääriksi ja ylintä eksosfääriksi. Ionosfäärissä aines on ionisoituneessa muodossa. Auringosta tuleva säteily hajottaa atomeita ioneiksi. Revontulet syntyvät ionosfäärissä, kun aurinkotuulen protonit ja elektronit törmäävät ilmakehän atomeihin ja molekyyleihin. Termosfäärissä lämpötila nousee voimakkaasti. Lämpötila on eksosfäärissä jopa +2000ºC. Aine on kuitenkin niin harvaa, ettei lämpötila tunnu kuumalta. Termosfääri suojaa gamma- ja röntgensäteilyltä. Radioaallot heijastuvat termosfääristä. Ilmakehällä ei ole selvää ylärajaa, vaan aine harvenee ja ilmakehä vaihtuu avaruudeksi vähitellen.

Opetusministeriön etälukion sivuilta Maapallon ilmakehä voi testata saako ilmakehän kerrokset oikeaan järjestykseen.

 

© Otavan Opisto / Salla Lindström


Tämä oppimateriaali on lisensoitu Creative Commons Nimeä - Tarttuva 3.0 Muokkaamaton -lisenssillä. Mahdollisesti lisenssin ulkopuolelle jäävät oppimateriaalin osat on merkitty erikseen.

© 2015 Otavan Opisto