اتمسفر آب و هوا

اتمسفر زمین عاملی کلیدی در حفظ اکوسیستم جهانی به حساب می‌آید. لایه نازکی از گازها که زمین را پوشانده، به وسیله جاذبه زمین پایدار گشته‌است. هوای خشک شامل ۷۸ درصد نیتروژن، ۲۱ درصد اکسیژن، ۱ درصد آرگون و سایر گازهای خنثی، کربن دی‌اکسید و غیره است. اما هوا نیز شامل مقدار متنوعی بخار آب است. فشار اتمسفر با افزایش ارتفاع کاهش می‌یابد و حدود ۸ کیلومتر بالاتر از سطح زمین، ارتفاع در مقیاس فشار دارد: ارتفاعی که فشار اتمسفر با عاملی از عدد نپر (ثابت ریاضی برابر ۲٫۷۱) کاهش یافته‌است. لایه ازون اتمسفر زمین، نقش مهمی در کاهش میزان اشعه فرابنفشی (یو وی) که به سطح زمین می‌رسد، بازی می‌کند. از آن جا که پرتوی فرابنفش به آسانی به دی‌ان‌ای آسیب می‌رساند، این لایه در حقیقت از حیات سطح زمین محافظت می‌کند. همچنین اتمسفر در طول شب گرمای خورشید را حفظ می‌کند تا اختلاف دمای شبانه‌روزی کاهش یابد.

آب‌وهوای زمینی منحصراً در تروپوسفر اتفاق می‌افتد، و به عنوان یک سیستم همرفتی برای توزیع مجدد گرما عمل می‌کند. جریان‌های اقیانوسی یکی دیگر از عوامل مهم در تعیین آب‌وهوا ٬به ویژه گردش دماشوری زیرآبی هستند که انرژی گرمایی را از اقیانوس‌های استوایی به مناطق قطبی می‌رسانند. این جریان‌ها به اعتدال اختلاف دما بین زمستان و تابستان در مناطق معتدل کمک می‌کنند. همچنین، اگر توزیع مجدد انرژی گرمایی به وسیله جریان‌های اقیانوسی و اتمسفر، وجود نداشت، استوا بسیار گرم‌تر و سرزمین‌های قطبی بسیار سردتر می‌شدند.

هوا می‌تواند هم تأثیرهای مخرب و هم تأثیرهای مفید داشته باشد. ابرقدرت‌های هوا، مانند پیچند، توفند و چرخند می‌توانند هرچیزی را که در مسیرشان قرار دارد نابود کنند. زندگی گیاهی سطح زمین به صورت تکاملی به تنوع فصلی هوا وابسته است، و یک تغییر ناگهانی که چند سال دوام داشته باشد، می‌تواند تأثیر غم‌انگیزی بر گیاهان و حیواناتی که از آن‌ها تغذیه می‌کنند، بگذارد.

آب‌وهوای جهانی اندازه‌گیری روند بلندمدت تغییر در هواست. عوامل متعددی شناخته شده‌اند که بر تغییرات آب‌وهوایی تأثیر می‌گذارند و از جمله آن‌ها می‌توان به جریان‌های اقیانوسی، سپیدایی سطح، گازهای گلخانه‌ای، تغییرات در درخشش منظومه‌ای و تغییرات چرخش زمین اشاره کرد. براساس اسناد تاریخی، زمین تغییرات آب‌وهوایی شدیدی را مانند عصرهای یخبندان در گذشته تحمل کرده‌است.

آب‌وهوای یک منطقه به عوامل مختلفی از جمله عرض جغرافیایی وابسته است. خطی از عرض جغرافیایی با خواص آب‌وهوایی مشابه، یک منطقه آب‌وهوایی تشکیل می‌دهد. تعداد زیادی از این مناطق وجود دارند که از اقلیم گرمسیری در استوا تا اقلیم قطبی در دو قطب شمال و جنوب متغیراند. هوا نیز تحت تأثیر فصول قرار دارد، که حاصل انحراف محوری زمین نسبت به صفحه مداری آن است. بنابرین، در هر زمانی از زمستان یا تابستان، یک بخش از زمین به‌طور مستقیمتر، در معرض تابش نور خورشید قرار دارد. این رویداد با گردش زمین تکرار می‌شود. در هر زمانی، بدون در نظر گرفتن فصل، نیم‌کره شمالی ونیم‌کره جنوبی فصل‌های مخالفی را تجربه می‌کنند.

هوا یک سیستم آشوبی است که با تغییرات کوچک در محیط زیست به سادگی تغییر می‌کند، لذا هواشناسی دقیق اکنون فقط به چند روز محدود است. به‌طور کلی، دو چیز اکنون در جهان در حال وقوع است: (۱) میانگین دما در حال افزایش است، و (۲) آب‌وهوای منطقه‌ای در حال تحمل تغییرات قابل توجهی است.