Atmosféra

Vrstva plynů, která obklopuje planetu Zemi, se nazývá atmosféra. Často je označována jako plynný obal Země. K planetě je připoutána přitažlivou (gravitační) silou.

Atmosféra je tvořena vzduchem. Suchý vzduch sestává ze 78 % dusíku (\mathrm{N_2}), 21 % kyslíku (\mathrm{O_2}) a z 1 % dalších a vzácných plynů (např. argonu – \mathrm{Ar}, oxidu uhličitého – \mathrm{CO_2}, methanu – \mathrm{CH_4}, helia – \mathrm{He}, ozonu – \mathrm{O_3}, neonu – \mathrm{Ne} aj.). Množství vodní páry v něm je proměnlivé. Pro člověka i jiné organismy je nezbytnou složkou atmosféry kyslík, který vzniká fotosyntézou. Atmosféru mohou mít i jiná vesmírná tělesa, nicméně pouze atmosféra planety Země umožňuje existenci života v jeho současné podobě.

Atmosféra má ochrannou funkci – do určité míry brání před nebezpečným slunečním a kosmickým zářením, před dopadem kosmických těles na povrch Země a udržuje na planetě stálou teplotu.

Udržování teploty na Zemi

Průměrná teplota vzduchu činí 15 °C. Bez vlivu skleníkového efektu by průměrná teplota na Zemi byla o 33 °C nižší, přibližně –18 °C. Skleníkový efekt je tedy proces, který zahřívá povrch planety na teplotu vyšší, než jakou by měl bez přítomnosti atmosféry. Přirozený skleníkový efekt přispívá k přítomnosti podmínek vhodných pro život. Vlivem lidské činnosti však dochází k nadměrnému zahřívání planety (antropogenní skleníkový efekt), a atmosféra planety Země v současné době otepluje rychleji, než je přirozené, což má pozorovatelně negativní vlivy na živé organismy i lidskou společnost.

Počasí a podnebí

V atmosféře probíhají procesy důležité pro fungování planety. Jako okamžitý stav atmosféry na určitém místě se označuje počasí, které zkoumá věda meteorologie. Počasí se může měnit z hodiny na hodinu. Podnebí, neboli klima, je pak dlouhodobý vývoj atmosféry na určitém místě. Na základě typického podnebí pro danou oblast jsou na Zemi vymezovány podnebné pásy – polární (arktický), subpolární (subarktický), mírný, subtropický a tropický. Dlouhodobou podobu atmosféry studuje věda klimatologie.

Tlak vzduchu

Vzduch tvořící atmosféru je hmotný, a proto atmosféra vyvíjí na tlak na zemský povrch. Hodnoty atmosférického tlaku se určují v jednotkách hektopascalech (hPa) nebo „atmosférách“ (kg/cm²). Jako tlakové útvary v atmosféře se označují tlakové níže a tlakové výše. Tlakové níže (cyklony) jsou vyplněny teplejším a lehčím vzduchem. Nejnižší tlak je ve středu cyklony. Tlakové níže s sebou přináší deštivé počasí a oblačnost. Tlakové výše (anticyklóny) obsahují chladnější a těžší vzduch, je s nimi spojeno jasné a slunečné počasí. Ve středu cyklony se je nejvyšší hodnota tlaku vzduchu a směrem od středu anticyklony klesá.

Proudění vzduchu

Proudění vzduchu (respektive vzdušných atmosférických hmot) se označuje jako cirkulace atmosféry. Je závislé na rozložení pevnin a oceánů na Zemi, a také na otáčení Země kolem osy a Slunce. Proudící vzduch se označuje jako vítr. Obecně platí, že vítr proudí z míst s vyšším tlakem do míst s nižším tlakem.