Ilmakehän kerrokset

Ilmakehässä on pystysuunnassa useita selvästi toisistaan poikkeavia kerroksia. Kerrostuneisuus on seurausta lämpötilan pystysuuntaisista vaihteluista, joihin vaikuttaa etenkin otsonin määrän vaihtelu pystysuunnassa.

Ilmakehän kerroksellinen rakenne.
 

Troposfääri - ilmakehän alin kerros

Sääilmiöt tapahtuvat ilmakehän alimmassa kerroksessa, troposfäärissä. Se ulottuu noin kymmenen kilometrin korkeuteen. Päiväntasaajalla troposfäärin yläraja, tropopaussi, on noin 12 kilometrin korkeudessa, napa-alueilla noin 8 kilometrissä. Noin 90 % ilmakehän massasta sijaitsee troposfäärissä. Sen yläpuolella ilma onkin hyvin ohutta.

Lämpötila laskee maanpinnalta ylöspäin mentäessä troposfäärissä noin 6,5 astetta kilometrin matkalla. Tropopaussin tienoilla lämpötila on noin -60 astetta.

Ilma sekoittuu troposfäärissä tehokkaasti sekä pysty- että vaakasuunnassa. Siksi pitkäikäiset kaasut ovat tasaisesti sekoittuneita. Sen sijaan lyhytikäiset kaasut sekä hiukkaset eivät ehdi sekoittua, ja niitä havaitaan vain päästölähteensä läheisyydessä.

Stratosfääri - otsonikerroksen koti

Troposfäärin yläpuolella on noin 40 kilometrin korkuinen stratosfääri. Siellä ilma on ohutta, vaikka noin 10 % ilmakehän massasta sijaitsee siellä. Stratosfäärin ylärajalla stratopaussissa ilmanpaine on enää 0,1 prosenttia maanpinnalla vallitsevasta ilmanpaineesta. Siellä lämpötila nousee ylöspäin mentäessä ja on kivunnut kerroksen alarajan noin -60 asteesta nollan tuntumaan kerroksen ylärajalla.

Pääosa ilmakehän otsonista sijaitsee otsonikerroksessa noin 15-40 kilometrin korkeudessa. Stratosfäärissä ei ole varsinaisia sääilmiöitä lukuunottamatta harvinaisia helmiäispilviä.

Mesosfääri ja ylemmät kerrokset

Mesosfäärissä stratosfäärin yläpuolella ilman lämpötila alkaa taas laskea ylöspäin mentäessä. Mesosfäärin yläraja, mesopaussi, on noin 100 kilometrin korkeudessa. Siellä ilmanpaine on enää 0,001 prosenttia maanpinnan ilmanpaineesta ja lämpötila on laskenut sataan pakkasasteeseen. Termiä keski-ilmakehä käytetään joskus kuvaamaan stratosfäärin ja mesosfäärin muodostamaa kokonaisuutta.

Mesosfäärin yläpuolella ovat termosfääri, ionosfääri, eksosfääri ja magnetosfääri. Näiden kerrosten määritelmät menevät osittain päällekkäin. Näissä kerroksissa ilma on jo niin ohutta, että kerrokset ovat jo käytännössä avaruutta. Revontulet syntyvät ionosfäärissä.

4.12.2010