Oras – dujų mišinys, sudarantis Žemės atmosferą. Oro litro masė, jei temperatūra 0 °C, o slėgis 760 mm Hg (atmosferos slėgis jūros lygyje), yra 1,293 g. Sudėtis: 78,3 % azoto, 20,9 % deguonies, 0,03 % anglies dioksido, 0,94 % argono, taip pat nedideli kiekiai vandenilio, helio, neono ir kitų dujų. Šių dujų santykis ore iki 80 km aukščio yra toks pat bet kurioje pasaulio dalyje. Ore taip pat yra vandens garų, dulkių ir dujinių teršalų, kurių kiekis priklauso nuo vietovės. Kai oras atšaldomas iki -200 °C (-328 °F), daugelis dujų kondensuojasi, sudarydamos mėlyną skystį, vadinamą skystuoju oru.
Žemės atmosfera – Žemės rutulį gaubiantis oro sluoksnis.
Atmosferos masė 5,15×1015 t. Jos slėgis į Žemės paviršių jūros lygyje lygus vidutiniškai 101,3 kPa.
Judant vertikaliai atmosferos sudėtis kinta. Atmosferos cheminė sudėtis apatiniame 90-100 km sluoksnyje vienoda. Jonizuotų atomų nedaug. Aukščiau (heterosferoje), dėl intensyvių kosminių Saulės ultravioletinių ir korpuskulinių spindulių mažiau molekulinio, daugiau atominio deguonies ir azoto. Molekulės ir atomai dažniausiai jonizuoti. Kylant aukštyn, gausėja lengvųjų dujų. Aukščiau kaip 600 km pagrindinis komponentas yra helis, 2-20 tūkst. km aukštyje – vandenilis.
Atmosferoje labiausiai kinta vandens garų kiekis. Jiems kondensuojantis susidaro debesys ir iškrenta krituliai. Debesų aptinkama iki 80 km. Taip pat nepastovi sudėtinė dalis yra anglies dioksidas. Per paskutiniuosius šimtą metų jo padaugėjo nuo 0,0292 % iki 0,04 %. Dėl šio reiškinio atmosferoje intensyvesnis vadinamasis šiltnamio efektas.
Vertikalia kryptimi atmosfera dalijama į keletą sluoksnių – sferas. Vieną sferą nuo kitos skiria pereinamasis sluoksnis – pauzė.
Sfera Ribų aukštis Pauzės
Troposfera Nuo žemės paviršiaus iki 8−17 km Tropopauzė
Stratosfera Nuo 8−17 iki 50−55 km Stratopauzė
Mezosfera Nuo 50−55 iki 80 km Mezopauzė
Termosfera Nuo 80 iki 800 km Termopauzė
Egzosfera Aukščiau kaip 800 km
Troposfera − joje dažniausiai keičiasi orai, vyksta atmosferos turbulencija. Kylant aukštyn, kas 1 km, temperatūra krinta 6 °C, iki tropopauzės temperatūra nukrinta iki apie -60 °C. Sudaro 80 % visos atmosferos masės.
Stratosfera – žemutiniame jos sluoksnyje temperatūra pastovi, nuo 25 km pradeda kilti ir iki stratopauzės pasiekia 0 °C. 20-25 km aukštyje yra didžiausia ozono koncentracija.
Mezosfera – joje temperatūra krinta gan sparčiai. Iki mezopauzės ji pasiekia -90 °C. Termosfera – 80−90 km aukštyje temperatūra pastovi, tačiau vėliau pradeda didėti. 150 km aukštyje ji pasiekia 230 °C, 500–600 km aukštyje >1500 °C, ties viršutine riba pakyla iki 2000 °C. Šios temperatūros yra sąlygiškos − dėl oro išretėjimo jos neperduodamos šioje erdvėje skriejantiems aparatams. Dideli paros temperatūrų skirtumai.
Egzosfera – atmosfera laipsniškai pereina į tarpplanetinę erdvę. Dujų tankis labai mažas. Temperatūra – keletas dešimčių tūkstančių laipsnių.
Klimatas – apibrėžtame regione vyraujantys orai; vidutinė daugiametė (paprastai 30 metų) meteorologinių reiškinių ir rodiklių visuma, būdinga kuriai nors vietovei.
Klimato klasifikacija
Senovės Graikijoje klimato sąvoka buvo naudojama pasaulio suskirstymui į klimato zonas ne tik pagal panašius orus, bet ir pagal atstumą nuo pusiaujo (platumas). Dabartiniai skirstymai naudoja klimato regionus, ypač remiantis temperatūros ir kritulių duomenimis, nes skirstymas vien pagal platumas neatsižvelgia į skirtingų reljefo formų (kalnų, kalnų grandinių, didelių ežerų, jūrų ir upių) įtaką klimatui.
Orai – atmosferos reiškinių visuma, išsilaikanti tam tikrą laiko tarpą.
Klimatas – vidutinio laikotarpio nustatyti, būdingi orai.
Meteorologiniai reiškiniai
Prie meteorologinių reiškinių priskiriami vėjas, debesys, lietus, sniegas, rūkas ir smėlio audra. Mažiau kasdieniški – tornadas, uraganas ir ledo pūga (šąlantis lietus).
Beveik visi įprasti meteorologiniai reiškiniai vyksta troposferoje, apatinėje atmosferos dalyje iki 10 km aukščio. Orai gali keistis ir stratosferoje bei paveikti troposferos sluoksnio orus, tačiau procesai nėra tiksliai žinomi.
Atmosfera yra chaotinė sistema, todėl nežymūs pokyčiai vienoje sistemos dalyje gali išsivystyti iki didelio poveikio visai sistemai. Ši savybė apsunkina tikslią orų prognozę ilgesniam laikotarpiui nei kelios dienos į priekį. Meteorologai, orus tiriantys mokslininkai, ieško būdų prognozes pagerinti. Teoriškai naudinga prognozė kiekvienai dienai galima tik dviem savaitėms į priekį. Chaoso teorija teigia, kad bet koks mažas oro judėjimo pokytis su laiku didės (drugelio efektas, idėja, teigianti, kad drugelio plasnojimo sukeltas oro judėjimas ilgainiui sukelia didelius pokyčius atmosferoje). Dėl tokio didelės sistemos jautrumo mažiems pokyčiams, visiškai tikslios prognozės nelaikomos įmanomomis.
Ciklonai
ciklonas, žemo atmosferos slėgio sritis, kurios centre slėgis yra mažiausias.
Oras juda spirale iš pakraščių į centrą, Šiaurės pusrutulyje – prieš, Pietų pusrutulyje – pagal laikrodžio rodyklę, todėl ciklonas dar vadinamas žemo atmosferos slėgio sūkuriu. Sūkurinės oro tėkmės, atitekėjusios į ciklono centrą, kyla aukštyn. Aukštyneigės tėkmės ciklone nulemia žemesnį oro slėgį, kylančio oro atvėsimą, vandens garų kondensaciją. Ciklono apimtoje teritorijoje orai būna vėjuoti, apsiniaukę, iškrinta kritulių. Žiemą oro temperatūra aukštesnė, vasarą žemesnė. Ciklonui būdinga šalta troposfera, žema (8,5 km) ir šilta (–50 °C) tropopauzė ir šilta stratosfera. Ciklono skersmuo maždaug nuo 1000 iki kelių tūkstančių kilometrų. Sinoptiniuose žemėlapiuose ciklonai vaizduojami koncentrinių (daugiausia ovalių arba netaisyklingų) izobarų sistemomis (barinės sistemos). Pagal vertikalųjį išsivystymą ciklonai skirstomi į žemus (iki 850 hPa izobarinio paviršiaus), vidutinius (iki 700 hPa) ir aukštus (iki 300 hPa). Pagal susidarymo vietą, struktūrą ir judėjimą skiriama netropinių platumų ir tropiniai ciklonai.
Anticiklonai
anticiklonas, aukšto atmosferos slėgio sritis, kurios centre slėgis yra didžiausias ir siekia 1020–1070 hPa.
Oro srautai anticiklone juda spirale iš centrinės dalies į pakraščius: Šiaurės pusrutulyje – pagal laikrodžio rodyklę (dėl kreipiamosios Žemės sukimosi jėgos), Pietų pusrutulyje – prieš laikrodžio rodyklę, todėl anticiklonas dar vadinamas aukšto atmosferos slėgio sūkuriu. Anticiklone vyrauja adiabatinį oro įšilimą sukeliančios žemyneigės oro srovės, vandens garai neprisotina oro ir nesikondensuoja. Anticiklono apimtoje srityje tvyro giedri arba mažai debesuoti ir sausi orai, pučia silpnas vėjas, gana dažnai būna tyka. Vidutinėse platumose žiemą ilgam nusistoja šalčiai, vasarą – šilti sausi orai. Klasifikuojami (kaip ir ciklonai) pagal įvairius požymius: susidarymo geografinę platumą (būna netropiniai ir subtropiniai), vertikalųjį išsivystymą (žemi ir aukšti), judrumą. Pastarieji skirstomi į stacionarius (judėjimo greitis iki 5 km/val.), mažai judrius (5–10 km/val.) ir judrius (didesnis nei 10 km/val.). Sinoptiniame žemėlapyje anticiklonas vaizduojamas koncentrinių izobarų sistema.
Susidaro regionuose, kuriuose oro tėkmės vidurinėje bei viršutinėje atmosferoje konverguoja ir formuoja anticiklonų atsiradimą lemiančius kompensacinius žemyneigius srautus, t. y. dažniausiai anticiklonai susidaro didėjant atmosferos slėgiui virš didelių teritorijų, kur troposferoje oras leidžiasi žemyn. Anticiklonuose netoli žemės paviršiaus vyksta oro srautų divergencija. Visoje planetoje anticiklonų vidutiniškai per metus susidaro 2,5–3 kartus mažiau nei ciklonų. Didelio anticiklono skersmuo gali būti iki kelių tūkstančių kilometrų.
Atmosfera – dujų sluoksnis, supantis pakankamos masės kosminį kūną. Atmosfera lengviau išlieka, kai kūno gravitacinis laukas stipresnis, o temperatūra žemesnė.
Kai kurios planetos yra sudarytos daugiausia iš dujų (planetos milžinės), tačiau tik išorinis dujų sluoksnis laikomas atmosfera. Žvaigždinė atmosfera – išorinė žvaigždės dalis, į kurią įprastai įeina dalis fotosferos.
Pradinė atmosferos sudėtis susijusi su temperatūra ir chemine sudėtimi planetos formavimosi zonoje Saulės sistemos susidarymo metu. Tačiau pradinė sudėtis bėgant laikui kinta.
Marso ir Veneros atmosferose vyrauja anglies dioksidas, randama azoto, argono, deguonies ir šiek tiek kitų dujų. Pirmykštėje Žemės atmosferoje taip pat buvo daug anglies dioksido ir mažai deguonies. Dabartinė Žemės atmosferos sudėtis – biocheminių procesų rezultatas. Vystantis gyvybei ir augant bendrai organizmų biomasei, anglies dioksidas buvo sunaudotas fotosintetinant organinius junginius, o į atmosferą išmestas deguonis kaip šalutinis produktas. Žemės atmosferą sudaro (pagal tūrį) 78,08 % azoto, 20,95 % deguonies, įvairus kiekis vandens garų (vidutiniškai 0,247 %), 0,93 % argono, 0,038 % anglies dioksido, helio ir kitų inertinių dujų, vandenilio, lakių teršalų pėdsakai.
Šaltos ir didelės gravitacijos planetos (Jupiteris, Saturnas, Uranas ir Neptūnas) gali išlaikyti atmosferas iš mažos molekulinės masės dujų – helio, vandenilio.
Saturno palydovas Titanas ir Neptūno palydovas Tritonas turi daugiausia iš azoto sudarytas atmosferas. Panaši ir Plutono atmosfera, tik ji sušąla Plutonui nutolus nuo Saulės.
Kiti Saulės sistemos objektai dėl mažos masės ar aukštos temperatūros turi itin plonas, nepusiausvyras atmosferas.
Geologiniu požiūriu, atmosfera formuoja planetos reljefą – vėjai perneša dulkes, eroduoja paviršių, supusto sąnašas. Reljefą formuoja ir šerkšnas bei krituliai, priklausantys nuo atmosferos sudėties. Atmosfera lemia planetos klimatą. Atmosferos sudėtis yra svarbus faktorius, lemiantis galimybę susiformuoti gyvybei.
Atmosfera saugo Žemės paviršių nuo meteorų – didžioji jų dalis sudega dėl oro trinties, paviršių paprastai pasiekia tik labai menkos dalelės (gramai, gerokai rečiau – kilogramai ar tonos meteoritinės medžiagos). Atmosfera apsaugo Žemės paviršių nuo pražūtingų gyvybei ultravioletinių ir rentgeno spindulių. Dėl atmosferos poveikio vyksta vandens apytaka (hidrologinis ciklas). Atmosfera švelnina dienos ir nakties temperatūros skirtumą.
Atmosferą sudaro penki pagrindiniai sluoksniai.
Tegul mokyklos rūpestį ir valią, kaip saulę sugeria širdis,
Nes čia pradžia didžiulio Tavo kelio, jėga - kuri gyvenimą statys.