Atmosfäär ja kliima: Põhjalik ülevaade Maa õhkkonnast ja ilmastikunähtustest

Atmosfääri olemus ja koostis

Atmosfäär ehk õhkkond on pidev, katkematu sfäär, mis ümbritseb Maad.

Atmosfääri koostis

• Lämmastik: ~78%
• Hapnik: ~21%
• Teised gaasid: ~1% (sh argoon, süsihappegaas jt)

Atmosfääri ehitus

Atmosfäär jaguneb neljaks peamiseks kihiks:

1. Troposfäär: Ulatub poolustel kuni 7 km ja ekvaatoril kuni 18 km kõrguseni. Sisaldab enamiku hapnikust (elukeskkond) ja veeaurust (veeringe). Siin kujunevad ilm ja kliima. Sisaldab ~80% õhkkonna massist.
2. Stratosfäär: Paikneb 20–50 km kõrgusel. Sisaldab osoonikihti, mis neelab UV-kiirgust, põhjustades temperatuuri tõusu.
3. Mesosfäär: Asub 40–50 kuni 80–90 km kõrgusel. Temperatuur tõuseb alguses kuni +50 °C-ni, seejärel langeb kuni −80 °C-ni. Siin põlevad ära meteoorid.
4. Termosfäär: Ulatub 80–500 km kõrguseni. Temperatuur võib ulatuda 1000–1800 K-ni. Siin asuvad virmalised ja satelliidid.

Atmosfääri tähtsus

• Tagab elu võimalikkuse (hapnik hingamiseks ja põlemiseks).
• Võimaldab taimede elu (CO₂ fotosünteesiks, lämmastik taimekasvuks).
• Toimib elukeskkonnana (linnud, putukad, eosed).
• Kujundab kliimat ja ilma (tuuled, soojusvahetus, veeringe).
• Reguleerib temperatuuri (looduslik kasvuhooneefekt).
• Kaitseb kosmiliste kehade ja UV-kiirguse eest.
• Võimaldab keemilisi reaktsioone (oksüdeerumine).

Meteoroloogilised protsessid

Päikesekiirgus ja kiirgusbilanss

Päikesekiirguse hulk sõltub langemisnurgast. Kiirgusbilanss on neeldunud ja lahkunud kiirguse vahe. Albeedo on pinna peegeldumisnäitaja (heledatel pindadel suurem).

Õhurõhk ja tuuled

Õhurõhk langeb kõrguse suurenedes. Õhutemperatuur langeb keskmiselt 6 °C iga 1 km kohta. Tuul on õhu horisontaalne liikumine kõrgema rõhuga alalt madalama rõhuga alale.

Tsüklonid ja antitsüklonid

• Tsüklon: Madalrõhuala.
• Antitsüklon: Kõrgrõhuala.

Kliimavöötmed

• Arktiline vööde: Madalad temperatuurid, vähe sademeid, polaaröö ja -päev.
• Parasvööde: Neli aastaaega, sademete hulk varieerub.
• Troopiline vööde: Kõrged temperatuurid, vähe sademeid, valitseb kõrgrõhuala.
• Ekvatoriaalne vööde: Kõrged temperatuurid, suur sademete hulk, passaattuulte mõju.
• Antarktiline vööde: Äärmuslikult madalad temperatuurid, tugevad kagutuuled.

Keskkonnaprobleemid

• Kasvuhooneefekt: Liigne CO₂ ja veeaur põhjustavad globaalset soojenemist ja merepinna tõusu.
• Sudu: Õhusaaste suurlinnades.
• Happevihmad: Madala pH-ga sademed.
• Osooniaugud: Kloori- ja fluoriühendite põhjustatud osoonikihi hõrenemine.