Atmosféra a problematika ozonosféry

Atmosféra= plynný obal Země, působí proti přehřívání a prudkému ochlazování Země a jako ochranný štít proti dopadání těles.
Složení atmosféry:
- Dusík (78%)
- Kyslík (21%)
- Vzácné plyny (argon), oxid uhličitý, vodní páry- 1%
 
Dnešní atmosféra není původní. Ta původní vznikla se vznikem Země (obsahovala: oxid uhelnatý a oxid uhličitý) a kvůli erupci na Slunci (=Sluneční vítr) jsme o ni přišli.

Druhá atmosféra (a dnešní) vznikla, když ztvrdnul zemský povrch, vznikly sopky a na povrch vystupovaly plyny. Sopečné plyny vytvořily atmosféru (obsah: vodík, oxid uhličitý, oxidy dusíku, oxid siřičitý, vodní páry). Kyslík zde byl jen jako stopový prvek a bylo ho málo. Když se Země ochlazovala, vodní páry začaly kondenzovat a díky oxidu siřičitému spadly na zem , vznikly kyselé deště a zaplnily prohlubně- vznik oceánů a moří.

Vznik života ve vodě: hloubkách větších než 10 m, kam už se nedostalo UV záření, začaly zde vznikat řasy, které produkovaly kyslík. Ten poté pronikal do atmosféry, UV záření ho rozložil a on se znovu skládal do O2 a O3 (Ozon).
Když bylo O2 v atmosféře 1%, zmírnilo se UV záření, a hloubka moře, kde vzniká život se zmenšila na 30 cm (lepší životní podmínky pro vznik života). Vznikají zde větší mnohobuněčné organismy a při fotosyntéze uvolňují více kyslíku (dnes 21%).

V dnešní atmosféře je polovina její hmoty soustředěna v 5 km od Země. S narůstající vzdáleností od Země je řidší, neexistuje přesné ohraničení atmosféry (800 km, 70 000 km-neví se to).
80 km- končí standardní zahuštění plyny
Nad 800 km- jsou zde ještě molekuly plynu
 
5 sfér atmosféry: liší se fyzikálními vlastnostmi
1. Troposféra- do cca 11 km od Země- nad póly jen 8-9 km, nad rovníkem až 18 km (troposféra je zde
mohutnější.
       -teplota s výškou klesá, na každých 100 m klesá o 0,65 ºC (póly: -48ºC, rovník: -85ºC)
   -s klesající hustotou klesá i atmosférický tlak, probíhají zde meteorologické jevy, vodní pára se zde
   kumuluje (=vytvářejí se mračna), vznikají zde cyklony a anticyklony
    -ovlivňuje klima, které ovlivňuje floru a faunu na Zemi
    -dělí se na složku plynou, kapalnou a pevnou
 
Cyklona: Teplý vzduch, nízký tlak, teplý vzduch stoupá vzhůru, stahují se mraky a prší
Anticyklona: Studený vzduch, vysoký tlak, studený vzduch klesá dolů, teplý vzduch vytlačí mraky, nejprve je chladno, ale poté teplo a slunečno.
Sibiř- v létě nízký tlak vzduchu, v zimě studený vzduch tlačí všechno zpátky
 
Plynná složka troposféry:
- dusík (78%)
- kyslík (21%)
- 1% vzácných plynů:  CO2-způsobuje globální oteplování
  vodík
    methan- vzniká tlením rostlin a živočišného původu, též způsobuje
globální oteplování.
 ozon- (ne ten, který potřebujeme)- vznik z výfukových plynů, jedovatý,
omezuje průběh fotosyntézy u rostlin
  vodní páry- jako jediné nejsou v troposféře rovnoměrně rozvrženy
- nejvíce jich je nad rovníkem (2,5%), nejméně nad póly
Kapalná složka troposféry:
- Kondenzované vodní páry
 
Pevná složka troposféry:
- Kroupy, sníh, mikročástice jako kondenzovaná pára, vesmírný, půdní a sopečný prach, krystalky soli, pylová zrnka, mikroorganismy.
2. Stratosféra- od 11 do 50 km od zemského povrchu
Do 30 km je stejná teplota jako v troposféře (-45/-80ºC)
25-30 km od Země= ozonosféra, která zabraňuje pronikání značné části UV záření a kosmického záření, to je velmi významné pro život organismů.
30-50 km od Země- teplota až 20ºC, protože se při chemických reakcích v ozonosféře uvolňuje teplo.
 
Ozonová díra
-na pólech je ozon řidší, UV paprsky dopadají na zem.
Vznik ozonové díry: člověk začal vyrábět fluorochlorovodíky (freony) jako chladící směsi, použití do ledniček, sprejů. Freony na Zemi ještě jsou, nejvíce jich bylo uvolněno do ovzduší v roce 1989 (800 000 tun). Než se dostanou do ozonosféry, trvá to 10 let, tam ještě dalších 130 let působí.
Jižní polokoule- ozonosféra je více otevřená, více UV záření
Severní polokoule- v roce 1992 objeveno, že se tam každoročně na jaře otvírá ozonová díra, létě se uzavírá. Otvírá se na jaře, neboť atomy dusíku, které na sebe vážou chlor, jsou zmrzlé a chlór vázat nemohou. Chlór tedy rozrušuje ozon, ozonová díra roste, a když poté začne léto a je tepleji, dusík po rozmrznutí začne vázat chlór a ozonová díra se uzavírá.
UV paprsky: škodlivé, mají karcinogenní účinky (zvýšení UV paprsků o 1%, karcinogenní účinky se zvětší o 1/5 ), poškozují oční rohovku, ničí plankton (producent kyslíku, spotřebovává CO2m jsou na něm závislé ryby), má vliv i na skleníkový efekt.
 
3. Mezosféra- do 85 km, teplota: -90ºC
4. Ionosféra (Termosféra): do 800 km od Země do 300 km teplota narůstá do 1500ºC, poté prudce klesá, odráží radiové vlny
5. Exosféra: do 75 000 km, pozvolné ubývání plynů
 
Skleníkový efekt
-průměrná teplota na Zemi: 15/ 16ºC
-složky, co odrážejí teplotu na Zemi: CO2, methan, vodní páry, kdyby nebyly, bylo by na Zemi -18ºC
-tyto tři složky narůstají: methan-zvyšuje se nárůstem lidstva a hospodářských zvířat, 1930- 2mld lidí, dnes- 6mld lidí
Oxid uhličitý: obsažen ve výfukových plynech, vzniká při spalování fosilních paliv, za 1 minutu se uvolní 40 000 tun CO2
Vodní páry: také jich přibývá
Mezi fosilní paliva patří i dřevo- vypalování pralesů
Funkce skleníkového efektu: paprsky se dostanou na Zem, ohřejí povrch Země, paprsky od Slunce- krátkodobé, odražené paprsky mají delší vlnu a neprojdou už ven do meziplanetárního prostoru. V roce 2050 by se teplota atmosféry měla zvýšit o 5ºC (nerovnoměrně)- na rovníku o 3ºC, na pólech o 11ºC. ;

Následky:
- Roztají ledovce- hladina vody by stoupla o 60 m, kdyby všechny ledovce roztály, pod vodou by nebylo jen Los Angeles a Tokio, ale i všechny nížiny, kde žije nejvíc lidí, obyvatelstvo by se zahustilo ve vyšších polohách a přišli bychom o všechno pěstování potravin-vypukl by hladomor
- Změna klimatu- rozšířily by se pouště (aridní oblasti), hurikány aj.
 
Meteorologie: zabývá se studiem fyzikálních procesů probíhajících v troposféře (počasí), studuje teplotu vzduchu, tlak, vítr, vlhkost, srážky a jejich změny.

Klimatologie: zabývá se střídáním různých typů počasí v delším časovém období (podnebí)
Charakter podnebí na určitém místě povrchu Země je určován klimaticko-geografickými činiteli. Patří mezi ně zeměpisní šířka (od rovníku k pólům klesá intenzita slunečního záření), nadmořská výška (s výškou klesají teploty a zvyšuje se množství srážek), vzdálenost od oceánu (se vzdáleností se zvyšuje kontinentalita), oceánské proudy (teplé, studené), vlastnosti zemského povrchu (orientace reliéfu, vegetace), činnost člověka.
Na podnebí mají podstatný vliv i teplotní změny na povrchu pevnin a oceánů. Pro oceány jsou typické malé změny teploty během dne i roku (oceanida podnebí), zatímco kontinentů je to naopak (kontinentalita podnebí).