ilmakehä

Ilmakehää on maapallon kaasukerros, joka ympäröi planeettaa ja mahdollistaa elämälle välttämättömät olosuhteet, kuten lämpötilan säätelyn sekä veden kiertokulun. Suomessa ilmakehää käytetään yleisesti tarkoittamaan sekä koko kaasukerroksen ilmiöitä että sen alaosia, joissa tapahtuu suurin osa sään ja ilmaston muutoksista.

Ilmakehän kerrokset ja niiden yleispiirteet. Alin kerros on troposfääri, jonka paksuus vaihtelee noin 7–20 kilometrin välillä riippuen paikasta ja vuodenajasta. Troposfäärissä tapahtuu suurin osa sääilmiöistä ja ilmanpaine sekä kosteus muuttuvat nopeasti korkeuden mukaan. Tämän yläpuolella sijaitsee stratosfääri, joka ulottuu noin 12–50 kilometrin korkeuteen ja jossa lämpötila kohoaa ylemmäs noustessa johtuen otsonin absorbsio­mekanismista. Seuraavaksi seuraa mesosfääri, then termosfääri ja lopulta eksosfääri, jotka ulottuvat satojen tai tuhansien kilometrien korkeuksiin. Näiden kerrosten pituudet ja ominaisuudet vaikuttavat esimerkiksi säteily-, lämpö- ja tasonvaihteluihin sekä satelliittien liikkeisiin.

Pääasialliset koostumukset ja prosessit. Ilmakehä koostuu suurimmaksi osaksi typestä (N2) noin 78 prosentilla ja hapesta (O2) noin 21 prosentilla; muut kaasut, kuten argon, hiilidioksidi ja vedynsäteet, ovat pienemmissä osissa. Vesi- ja pilvikertymät sekä kasvava vesihöyrynasakin vaikuttavat ilmankosteuteen ja ukkos- sekä sään muodostumiseen. Ilmakehän lämpötilan profiili muuttuu kerroksittain: troposfäärissä lämpötila yleensä laskee korkeuden mukana, stratosfäärissä korottaa lämpötila nousun vuoksi otsonin vaikutuksesta.

Merkitys ja tutkimus. Ilmakehän toiminta on keskeistä ilmanlaadulle, sääennusteille, ilmastonmuutoksen vaikutusten ymmärtämiselle sekä liikenteelle ja teollisuudelle. Tutkimusmetodeja ovat ilmanlaadun mittaukset maasta ja ilmapuolelta, radiosondefutkat eli säiliöilmapalloihin kiinnitettävät sensorit sekä satelliittiseuranta.

Käytännön huomio. Ilmakehän muutos vaikuttaa sekä local- että globaaleihin ilmiöihin, kuten sään äärimuutoksiin ja kasvihuonekaasupitoisuuksien muutoksiin, ja sitä seurataan jatkuvasti ilmasto- ja meteorologisen tutkimuksen kautta.