עמוד הבית > מדעי כדור-הארץ והיקום > מטאורולוגיה [אקלים ומזג האוויר] > האטמוספירה
ראש גדול



תקציר
האטמוספירה היא שכבת הגז העוטפת את כדור הארץ. מה ההרכב שלה, מהם תפקידיה ואיך קוראים לשכבות השונות שלה.



קליפות של אטמוספירה : מהם בעצם השמים?


האטמוספירה היא שכבת הגז העוטפת את כדור הארץ. תחילה היא נוצרה מגזים שנפלטו מכדור הארץ בראשית התהוותו, ועם הזמן השתנה ההרכב שלה. היום היא מורכבת מ- 78% חנקן, 20.9% חמצן, 0.93% ארגון ו- 0.03% פחמן דו-חמצני. השאר הם אדי מים, אבק, חלקיקי חומר וגזים נוספים.

שכבת מגן לוחצת

אנו בני מזל. האטמוספירה מספקת לנו חמצן, שומרת על טמפרטורה סבירה, סופגת את קרינת השמש המסוכנת ומחזירה חלק ממנה לחלל. למרבית גרמי השמים אין הגנה כזו. הירח למשל חשוף לגמרי והטמפרטורות עליו נעות מ- 120 מעלות צלסיוס ביום ועד למינוס של 170 מעלות צלסיוס בלילה.

האוויר מפעיל לחץ על כדור הארץ. אנו לא מרגישים בו כי הוא מתאזן עם הלחץ הנגדי שבגופנו. בגובה פני הים מוגדר הלחץ כאטמוספירה אחת והוא יורד ככל שהגובה עולה. בכל מדרגת גובה של 16 ק"מ יורד הלחץ האטמוספירי במקדם של 10. כלומר, בגובה של 16 ק"מ, הלחץ האטמוספירי הוא 0.1 ובגובה 32 ק"מ 0.01 וכן הלאה.

‏‏מטפסי הרים
למה מטפסי הרים זקוקים לבלוני חמצן?

צפיפות האוויר יורדת ככל שעולים. האוויר פשוט הולך ונעשה דליל יותר. מי שרגיל לחיות בגובה פני הים מתחיל לסבול מקשיי נשימה במקומות גבוהים. המטפסים המקצועיים עוצרים במדרגות גובה אחדות כדי לאפשר לגוף להסתגל לאוויר הדליל לפני שהם ממשיכים בהעפלה לפסגה.

לא להתבלבל משכבות האטמוספירה

חלוקת האטמוספירה לשכבות נעשית על פי שלושה מדדים: הרכב, תכונות חשמליות וטמפרטורה. לכל חלוקה יש שמות שונים. ננסה לעשות כאן קצת סדר:

לפי ההרכב מתחלקת האטמוספירה לשתי שכבות: התחתונה – הומוספירה מגיעה עד 100 ק"מ ומכילה 99% ממסת האטמוספירה ובה מעורבבים החלקיקים.
העליונה – ההטרוספירה מגיעה משם והלאה ובה מופרדים החלקיקים לפי משקל המולקולות. למטה נמצאות מולקולות כבדות כחמצן ולמעלה – קלות כמו הליום ומימן.

לפי תכונות חשמליות מחולקת האטמוספירה שוב לשתי שכבות: התחתונה – ניטרלית ומגיעה עד גובה 100 ק"מ. העליונה – יונוספירה, נמשכת משם והלאה, ומכילה יונים (חלקיקים טעונים במטען חשמלי) שנוצרים כתוצאה מהקרינה האולטרה-סגולה. רמת היוניזציה משתנה לפי הגובה.

השכבות שבהן מרוכזים החלקיקים המיוננים הופכות למעין 'מראות' שמחזירות גלי רדיו ומכאן חשיבותן לשידורי הרדיו. בשכבה זו מתרחשים מופעי הזהר הצפוני והדרומי. החלק העליון של היונוספירה מכונה מגנטוספירה.

לפי הטמפרטורה מתחלקת האטמוספירה לחמש שכבות:

התחתונה – טרופוספירה, שגובהה משתנה לפי קווי הרוחב ועונות השנה. בקו המשווה היא מגיעה ל-16-ק"מ ובקטבים עד 9 ק"מ. בשכבה זו יש יותר מולקולות אוויר מאשר בשכבות האחרות, וכל שינוי בה משפיע על מזג האוויר: אוויר חם עולה, מתקרר, ונופל חזרה תוך גרימת תנודות אוויר אדירות. הרוחות בשכבה זו הן לרוב אנכיות.

השנייה – סטרטוספירה, מגיעה לגובה של כ- 50 ק"מ והאוויר בה דליל. חלקה התחתון רגוע למדי והמטוסים מרבים לטוס בה כדי להימנע ממזג האוויר הסוער שבטרופוספירה. בחלק העליון של השכבה נושבות רוחות אופקיות שמוכרות בשם 'זרמי סילון'. הן מגיעות למהירות של 480 קמ"ש. מומלץ למטוסים לנוע עמן ולא מולן…
שכבה זו מכילה גם את האוזון שנמצא בין 15 ל- 40 ק"מ מעל פני הקרקע. הטמפרטורה בתחתית השכבה נמוכה והיא עולה עם הגובה בגלל הקרינה הנספגת על ידי החמצן והאוזון.

השלישית – מזוספירה, מגיעה עד גובה 100 ק"מ. בשכבה זו יורדת הטמפרטורה במהירות ככל שמגביהים.

הרביעית – תרמוספירה, מגיעה כמעט עד גובה 400 ק"מ ובה עולה הטמפרטורה עם הגובה בגלל ספיגת גלים קצרים של קרינה אולטרה-סגולה.

החמישית – אקזוספירה, נמשכת לגובה מאות קילומטרים ונעלמת בהדרגה אל החלל. צפיפות האוויר שם כה נמוכה עד שאין משמעות לשינויי טמפרטורה.

טיפה של ידע…

*האוזון בולע ביעילות את הקרינה העל-סגולה המסוכנת ובכך מגן על החיים בעולמנו.

**זרמי הסילון התגלו לראשונה במהלך מלחמת העולם השניה, כאשר טייסי המטוסים של אז, שהגיעו למהירויות של 500 קמ"ש, נקלעו לתוכם וניסו לטוס מולם…



אל האסופה מסע במרחבי האטמוספרה : מזג אוויר ואקלים - פרקים נבחרים3

ביבליוגרפיה:
כותר: קליפות של אטמוספירה : מהם בעצם השמים?
תאריך: מרץ 2003 , גליון 33
שם כתב העת: ראש גדול
הוצאה לאור: ראש גדול : עמותה לקידום הידע והחינוך המדעי
הערות: 1. ירחון מדע לצעירים.
2. העמותה למצוינות בחינוך.
הספרייה הוירטואלית מטח - המרכז לטכנולוגיה חינוכית