Instudering


Frågor
Begrepp
Länkar

Atmosfären

Historia

Jorden bildades tillsammans med resten av solsystemet för drygt 4,5 miljarder år sedan. Det är svårt att veta exakt hur den första atmosfären såg ut men troligtvis bestod den mestadels av väte och helium eftersom de var och är de vanligast förekommande grundämnena i solsystemet. Jordens atmosfär ändras hela tiden och genom historien har den haft en rad olika sammansättningar.

När solen kom igång med att stråla ut sin energi ökade temperaturen i atmosfären. Tillsammans med solvinden innebar den ökade temperaturen att de lätta ämnena väte och helium "blåste" bort från atmosfären. För cirka 4 miljarder år sedan hade en ny atmosfär mer eller mindre tagit över. Den nya atmosfären bestod av ämnen som kommut ur jordens inre.

Genom att studera de gaser som kommer ur dagens vulkaner kan vi få en uppfattning om hur atmosfären då kan ha sett ut. Troligen innehöll den främst vattenånga, koldioxid och vätesulfid men även mindre mängder av kväve, metan, koloxid och ammoniak. Vattenångan bildade till slut oceaner och koldioxiden löstes i havet liksom vätesulfiden. Kvar blev kväve, metan och ammoniak men fortfarande finns nästan inget syre i atmosfären.

För drygt 3.5 miljarder år sedan uppkom fotosyntesen hos blågröna alger och via den frigjordes syremolekyler till atmosfären. Det mesta av syret reagerade med järn som fanns upplöst i oceanerna. Dessa järnoxider återfinns nu som mäktiga lager i berggrunden. Efter någon dryg miljard år hade det mesta av järnet förbrukats och började långsamt syrehalten i atmosfären att stiga. Fotosyntesen bidrog inte bara till att öka syrehalten den minskade också halten koldioxid.


Sammansättning

Idag består atmosfären till allra största delen av två gaser: kväve och syre. Resten av gaserna och partiklarna upptar en volymmässigt väldigt liten del även om de kan vara av väldigt stor betydelse för hur atmosfären fungerar. När man anger innehåll i atmsofären brukar man inte ta med vattenånga trots att den är mycket viktigt. Anledningen är att andelen vattenånga i atmosfären skiftar väldigt beroende på var och när man mäter. Innehållet i tabellen nedan visar andel i torr luft.


Ämne Volymandel
Kväve 78,084%
Syre 20,942%
Argon 0,934%
Koldioxid 0,038%
Neon 18,18ppm

- Kväve

- Syre

- Argon

Atmosfärens lager

Atmosfären brukar delas in i olika skikt beroende på att atmosfären har olika egenskaper vid olika höjd över marken. Det som varierar är bland annat temperatur, sammansättning, tryck och rörelse. Gränserna mellan de olika skikten är lite flytande och beroende av var någonstans på jorden man mäter. Man kan dela in atmosfären på olika sätt men ett vanligt sätt att göra uppdelningen är: troposfär, stratosfär, mesosfär, termosfär och exosfär.

Troposfären är det lagret som ligger närmast jordytan och tjockleken varierar mellan runt 7km vid polerna till runt 17-18km vid ekvatorn. Troposfären innehåller ca 80% av atmosfärens gaser och det är här allt väder och nästan alla moln finns. I troposfären sjunker temperaturen ju högre upp man kommer.

Stratosfären är nästa skikt och det sträcker sig från tropopausen(gränsen mellan stratosfären och troposfären) upp till cirka 50 kilometers höjd. Här ligger ozonlagret och det innebär att atmosfären innehåller höga halter av ozonmolekyler. En ozonmolekyl består av tre syreatomer som sitter ihop. I stratosfären stiger temperaturen med höjden beroende på att ozonmolekylerna absorberar energi från solens strålar.

Mesosfären sträcker sig upp till 85km höjd. Här avtar återigen temperaturen med höjden.

Termosfären sträcker sig hundratals kilometer ut från jorden och övergår så småningom i exosfären. I termosfären är atmosfären mycket tunn och solens strålar värmer effektivt upp de få partiklar som finns så att temperaturen ökar ju högre upp man kommer.



atmosfärens lager

Jordens inre och jordskorpan

Precis som atmosfären består jordens inre av flera skikt där de olika skikten har olika egenskaper. Ett sätt att dela in jordens inre är: jordskorpa, övre mantel, undre mantel, yttre kärna och inre kärna. Temperaturen ökar ju längre in man kommer för att uppgå till flera tusen grader i mitten. Därtill kommer att trycket ökar drastiskt mot centrum på grund av allt material som ligger ovanför och trycker. Människan har inte lyckats ta sig särskilt djupt och det djupaste borrhålet är endast 12km vilket bara motsvarar 0,19% av jordens radie.

Jordskorpan sträcker sig mellan ungefär 5 och 70 km ner i jorden. Den är tjockare under kontinenterna än under oceanerna. Jordskorpan är hård och fast och består att olika plattor.

Manteln upptar största delen av jordens volym och den sträcker sig från jordskorpan (5-70km djup) ner till yttre kärnan (2890km djup). Övre manteln är plastisk och trögflytande. Hett material från djupare områden stiger långsamt och gör att material i övre manteln rör på sig. Denna process kallas konvektion och den är en av anledningarna till att jordskorpans olika plattor långsamt rör på sig.

Kärnan består mestadels av järn och nickel och innehåller knappt en tredjedel av jordens massa. Inre kärnan är fast medan den yttre är flytande. Konvektionsströmmar i den yttre kärnan alstrar elektriska strömmar som ger upphov till jordens magnetfält.

Plattektonik

Jordskorpan är inte ett enda hårt lager runt hela jorden utan den är uppdelad i mindre delar eller plattor. Plattorna är väldigt stora och har ofta namn efter den kontinent som ligger på dem. Exempel på plattor är den euroasiska, den afrikanska, stillahavs plattan osv. Se bild längre ner.

Eftersom plattorna hela tiden rör sig uppstår det områden där plattor antingen krockar, glider isär eller glider längs med varandra. I dessa områden uppstår ofta jordbävningar och vulkanisk aktivitet.

Där två plattor glider isär bildas en divergenszon. Ett exempel på en sådan zon är mittatlantiska ryggen som utgör gränsen mellan den euroasiska och den nordamerikanska plattan som långsamt glider ifrån varandra. Island som ligger just här drabbas relativt ofta av vulkanutbrott.

Där två plattor kolliderar bildas en konvergenszon och där uppstår ofta jordbävningar. De amerikanska kontinenternas västkuster är exempel på områden som drabbas relativt ofta av jordbävningar. Anledningen är att de kolliderar med Nazca och Cocosplattan.

Kartan nedan visar en översikt över de tektoniska plattorna och hur de rör sig.




Filmer








HEM UNIVERSUM JORDEN VATTEN EKOLOGI ENERGI MILJÖ

copyright © Niklas Odén 2011