1. Absorption och utsläpp av strålning:
* växthusgaser: Vissa gaser, som koldioxid, metan och vattenånga, är mycket effektiva för att absorbera infraröd strålning (värme) som släpps ut från jordens yta. Dessa gaser återmonter sedan en del av denna strålning tillbaka mot ytan, fångar värme och värmer atmosfären. Koncentrationen av dessa växthusgaser varierar med höjd, vilket påverkar temperaturen på olika skikt.
* ozonskikt: Ozonskiktet i stratosfären absorberar ultraviolett (UV) strålning från solen. Denna absorptionsprocess värmer stratosfären, vilket gör den varmare än skikten över och under den.
2. Molekylär densitet och värmekapacitet:
* lägre atmosfär: Den lägre atmosfären (troposfären) är tätare, med fler molekyler per enhetsvolym. Detta möjliggör mer frekventa kollisioner mellan molekyler, vilket leder till större värmeöverföring och därmed en högre temperatur.
* Övre atmosfär: Den övre atmosfären (termosfären) har en mycket låg täthet av molekyler. Medan den får mycket solstrålning, absorberar eller överför de få molekylerna som finns närvarande lätt. Detta resulterar i mycket höga temperaturer, men atmosfären känns kall på grund av bristen på molekyler för att överföra värme till människor.
3. Gasens specifika värmekapacitet:
* Olika gaser har olika förmågor att absorbera och lagra värme. Till exempel har kväve och syre, de dominerande gaserna i troposfären, relativt låga värmekapaciteter. Detta innebär att de absorberar mindre värme från solen jämfört med andra gaser som vattenånga.
4. Kemiska reaktioner:
* Vissa atmosfäriska lager upplever kemiska reaktioner som frisätter eller absorberar värme. Till exempel är bildningen av ozon i stratosfären en exoterm reaktion som bidrar till stratosfärens värme.
Sammanfattningsvis:
Sammansättningen av gaser i varje atmosfäriskt skikt, deras förmåga att absorbera och avge strålning, deras densitet och värmekapacitet och de kemiska reaktionerna som uppstår inom dem spelar alla en viktig roll för att bestämma atmosfärens temperaturprofil.
