De aarde is
gehuld in een deken van gasvormige chemische stoffen. Deze deken, die
wij de dampkring of atmosfeer noemen, levert de bouwstoffen voor het
weer en maakt allerlei vormen van leven op aarde mogelijk. Onze
dampkring levert zuurstof en bevat waterdamp. Hieruit wordt het weer in
feite gemaakt. Stromingen in de dampkring doen winden en stormen
ontstaan en zijn bepalend voor het ontstaan van klimaatgordels.
De
dampkring is alles wat ons beschermd tegen de straling van de zon en de
mogelijk rampzalige effecten van meteorieten. Toch is de dampkring
vergeleken met de diameter van de aarde maar heel dun. Als de aarde zo
groot was als een speelgoedballon, zou de dampkring niet dikker zijn dan
het rubber van deze ballon. Pas in deze eeuw werd ontdekt dat dit dunne
schild is opgebouwd uit een aantal verschillende lagen. In de
negentiende eeuw werd met behulp van heteluchtballonnen ontdekt dat de
temperatuur geleidelijk afneemt met de hoogte. Eerst dachten de
onderzoekers dat die daling zich zou voortzetten tot in de luchtledige
ruimte. Onderzoek in 1899 door de Franse weerkundige Teisserence de Bort
liet echter zien dat deze afname op een hoogte van ongeveer 10 kilometer
stopt en dat daar een nieuwe laag begint. Uit later onderzoeken blijkt
dat er boven het aardoppervlak vijf afzonderlijke lagen liggen. We weten
nog niet precies hoe en waarom ze zijn ontstaan. De voor de meteorologie
meest belangrijke laag is de troposfeer omdat zich daarin 99 procent van
ons weer afspeelt. Maar alle lagen zijn van invloed op het klimaat.
De troposfeer strekt zich vanaf het aardoppervlak uit tot een hoogte van
8 à 16 kilometer. Deze grens hangt af van de hoeveelheid zonnestraling
die de aarde bereikt. Ze ligt het laagst boven de poolgebieden en het
hoogst boven de evenaar. Gemiddeld daalt de temperatuur 7° Celsius per
kilometer. Het niveau waarop de temperatuurdaling stopt, noemt men de
tropopauze en hier kunnen temperaturen heersen van -60° Celsius. De
volgende laag, de stratosfeer, strekt zich uit tot een hoogte van
ongeveer 50 kilometer, waar de temperatuur is gestegen tot ongeveer 5°
Celsius. De densiteit (dichtheid) van de ozonlaag, die zich in de
stratosfeer bevindt, is het grootst op een hoogte van ongeveer 25
kilometer. In deze laag wordt het grootste deel van de schadelijke
ultraviolette straling van de zon geabsorbeerd.
Boven de stratosfeer bevindt zich de mesosfeer. Hier neemt de temperauur
weer af en deze keer tot ongeveer -90° Celsius. De afname stopt op
ongeveer 80 kilometer hoogte bij de mesopauze. In de volgende laag de
thermosfeer of ionosfeer neemt de temparatuur sterk toe; soms tot 1500°
Celsius. Omdat de lucht hier zo ijl is, merkt men niets van deze hitte.
De straling van de zon - met haar röntgenstraling en ultraviolette
straling - breekt de moleculen in deze thermosfeer in positieve ionen en
negatieve elektronen. Deze ionen en elektronen kaatsen radiogolven van
bepaalde golflengten terug naar het aardoppervlak. Zo wordt
radiocommunicatie over lange afstanden mogelijk. In de thermosfeer
ontstaan ook de meeste meteoren. De sporen van snelle stofdeeltjes uit
de ruimte verbranden hier.
De buitenste laag, de exosfeer, wordt gekenmerkt door de zeer grote
ijlheid van de daarin aanwezige gassen. Er is ook een extreem lage druk
op die gassen. De temperatuur bereikt hier waarden tot boven de 1600°
Celsius. |
|
|
|
|
|
|