هوا فضا سیاره ارض

[زیبا سنم]

خورشید نیز مانند دیگر ستارگان که دچار دگرگونی می‌شوند، پس از ۵ Gyr تبدیل به یک غول سرخ خواهد شد. بررسی‌ها نشان داده‌است که در این هنگام شعاع خورشید ۲۵۰ بار بزرگتر از شعاع آن در عصر حاضر خواهد بود، چیزی نزدیک به ۱ AU یا ۱۵۰٬۰۰۰٬۰۰۰ کیلومتر. در این هنگام سرنوشت زمین چندان روشن نیست. هنگامی که خورشید یک غول قرمز می‌شود ۳۰٪ از جرم خود را از دست می‌دهد. هنگامی که خورشید به بیشترین حجم خود رسیده زمین در مداری در ۱٫۷ AU یا ۲۵۰٬۰۰۰٬۰۰۰ km از آن قرار می‌گیرد. انتظار آن می‌رود که زمین پوشش خود را از دست بدهد و به دلیل بیشتر شدن پرتوهای خورشید در زمین (نزدیک به ۵۰۰۰ برابر مقدار کنونی) اگر نگوییم همه، بیشتر آنچه از حیات بر سطح آن باقی‌مانده از بین می‌رود. یک شبیه‌سازی در سال ۲۰۰۸ نشان داد که هنگامی که خورشید یک غول بزرگ می‌شود مدار زمین به دور آن تنگ‌تر شده و زمین به سوی خورشید کشیده خواهد شد تا آنکه وارد اتمسفر خورشید شده و بخار خواهد شد.

ساختار و سازهٔ زمین:​

سیاره‌های سنگی از چپ به راست: تیر، ناهید، زمین و مریخ
نوشتار اصلی: علوم زمین
آگاهی بیشتر در مقالهٔ جدول ویژگی‌های فیزیکی زمین
زمین یک سیارهٔ سنگی است یعنی به جای آنکه مانند سیارهٔ هرمز یک غول گازی باشد، از خاک و سنگ ساخته‌است. زمین در جرم و حجم در میان چهار سیارهٔ سنگی سامانهٔ خورشیدی در جایگاه نخست قرار دارد. همچنین زمین در میان آن‌ها از بیشترین چگالی و گرانش سطحی، نیرومندترین میدان مغناطیسی و سریع‌ترین سرعت در گردش برخوردار است و احتمالاً تنها سیاره‌ای است که صفحه‌های زمین‌ساخت بشقابی آن فعال‌اند.

 

[زیبا سنم]

شکل زمین مانند یک کره‌است با این تفاوت که بر روی دو قطب آن و در راستای محور میان آن دو، دچار پهن شدگی و در گرداگرد استوا دچار بیرون زدگی شده‌است (شکم داده‌است). این بیرون زدگی در ناحیهٔ استوا، به دلیل گردش زمین به وجود آمده‌است و باعث ایجاد اختلاف ۴۳ کیلومتری میان قطر زمین در مدار استوایی و قطر آن میان دو قطب شده‌است.

کوه اورست با بلندی ۸۸۴۸ متر بالاتر از سطح آزاد دریاها و درازگودال ماریانا با عمق ۱۰٬۹۱۱ متر پایین‌تر از سطح آزاد دریاها به ترتیب بلندترین و عمیق‌ترین نقاط در سطح کرهٔ زمین‌اند. اما باید به این نکته توجه داشت که به دلیل شکم دادگی کرهٔ زمین در مدار استوا، نوک کوه اورست همچنان دورترین نقطه از مرکز کرهٔ زمین نیست. دورترین نقطه از مرکز کرهٔ زمین یا به عبارت دیگر بیرونی‌ترین نقطه از سطح زمین، نوک آتشفشانی به نام چیمبورازو در اکوادور و کوه اوآسکاران در پرو است.

ترکیب شیمیایی پوسته

مجموع	۹۹٫۶٪	۹۹٫۹٪
قاره‌ها	اقیانوس‌ها
ترکیب شیمیایی	فرمول	درصد در
سیلیسیم دی‌اکسید	SiO۲	۶۰٫۲٪	۴۸٫۶٪
آلومینا	Al۲O۳	۱۵٫۲٪	۱۶٫۵٪
کلسیم اکسید	CaO	۵٫۵٪	۱۲٫۳٪
اکسید منیزیم	MgO	۳٫۱٪	۶٫۸٪
آهن	FeO	۳٫۸٪	۶٫۲٪
اکسید سدیم	Na۲O	۳٫۰٪	۲٫۶٪
پتاسیم اکسید	K۲O	۲٫۸٪	۰٫۴٪
اکسید آهن (III)	Fe۲O۳	۲٫۵٪	۲٫۳٪
آب	H۲O	۱٫۴٪	۱٫۱٪
دی‌اکسید کربن	CO۲	۱٫۲٪	۱٫۴٪
تیتانیوم دی‌اکسید	TiO۲	۰٫۷٪	۱٫۴٪
پنتا اکسید فسفر	P۲O۵	۰٫۲٪	۰٫۳٪

ساختار شیمیایی:​

جرم زمین تقریباً ۵٫۹۸×۱۰^۲۴ کیلوگرم است و بیشتر از عنصرهایی مانند آهن (۳۲٫۱٪)، اکسیژن (۳۰٫۱٪)، سیلیسیم (۱۵٫۱٪)، منیزیم (۱۳٫۹٪)، گوگرد (۲٫۹٪)، نیکل (۱٫۸٪)، کلسیم (۱٫۵٪) و آلومینیم (۱٫۴٪) ساخته شده‌است ۱٫۲٪ باقی‌مانده را نیز رگه‌هایی از دیگر عنصرها می‌سازد. دانشمندان بر این باورند که ۸۸٫۸٪ از هستهٔ زمین از آهن، ۵٫۸٪ از نیکل، ۴٫۵٪ از گوگرد و ۱٪ از دیگر عنصرها ساخته شده‌است.

 

[زیبا سنم]

فرانک کلارک، زمین‌شناس سرشناس محاسبه کرده‌است که کمی بیش از ۴۷٪ پوستهٔ زمین از اکسیژن ساخته شده‌است. بیشتر سنگ‌های سازندهٔ پوستهٔ زمین از مواد اکسیدشده ساخته شده‌اند. البته کلر، گوگرد و فلوئور در این مورد استثناء هستند و مقدار آن‌ها در سنگ‌ها معمولاً کمتر از ۱٪ است. اکسیدهای مهم عبارتند از: سیلیس، آلومینا، اکسید آهن، اکسید منیزیم، آهک، پتاس و سودا یا اکسید سدیم. در میان اکسیدهای گفته شده، سیلیس از همه مهم‌تر است. کلارک نتیجه‌گیری کرده‌است که ۹۹٫۲۲٪ از مواد پوستهٔ زمین از ۱۱ اکسید ساخته شده‌اند. این مواد در جدول کناری آمده‌اند.

ساختار درونی:​

نوشتار اصلی: ساختار زمین
درون زمین را مانند دیگر سیاره‌های خاکی می‌توان بسته به تفاوت‌های شیمیایی و فیزیکی (رئولوژی) که در آن دیده می‌شود، به چندین لایه تقسیم کرد. زمین بر خلاف دیگر سیاره‌های خاکی از دو هستهٔ بیرونی و درونی جدا از هم ساخته شده‌است. لایهٔ بیرونی زمین که پوسته نام دارد، جامد است و بیشتر از سیلیکات‌ها ساخته شده‌است. درست در زیر پوسته، گوشتهٔ جامد، لایه‌ای با گرانروی بسیار بالا قرار دارد. پوسته و گوشته با کمک لایه‌ای به نام ناپیوستگی موهوروویچیچ از هم جدا می‌شوند. ضخامت پوسته در نقاط گوناگون زمین تغییر می‌کند، این ضخامت به‌طور متوسط در زیر اقیانوس‌ها حدود ۶ کیلومتر است و در بخش‌های قاره‌ای به ۳۰ تا ۵۰ کیلومتر هم می‌رسد. مجموعهٔ پوسته و ناحیهٔ بالایی گوشته که سرد و سخت است روی هم لیتوسفر نام دارد. زمین‌ساخت بشقابی یا همان صفحه‌های تکتونیکی مربوط به لیتوسفر است. در زیر لیتوسفر، لایهٔ آستنوسفر قرار دارد. این لایه به نسبت از گرانروی کمتری برخوردار است به گونه‌ای که لیتوسفر بر روی آن روان است. دگرگونی‌های مهم در ساختار بلوری در گوشته در عمقی میان ۴۱۰ تا ۶۶۰ کیلومتری از سطح زمین رخ می‌دهد. این بازه، که ناحیهٔ گذار نام دارد، گوشتهٔ بیرونی و درونی را از یکدیگر جدا می‌کند. در زیر گوشته، لایه‌ای با گرانروی بسیار کم قرار دارد، این لایه که هستهٔ بیرونی نام دارد بر روی لایهٔ جامد و در حال گردش هستهٔ درونی جای گرفته‌است.

 

[زیبا سنم]

لایه‌های سازندهٔ کرهٔ زمین

برشی از مقطع زمین، از مرکز تا سطح آن، این شکل برپایهٔ اندازه‌های واقعی نیست.	عمق (کیلومتر)	نام لایه	چگالی g/cm۳
۰–۶۰	لیتوسفر	—
۰–۳۵	پوسته	۲٫۲–۲٫۹
۳۵–۶۰	گوشتهٔ بالایی	۳٫۴–۴٫۴
۳۵–۲۸۹۰	گوشته	۳٫۴–۵٫۶
۱۰۰–۷۰۰	استنوسفر	—
۲۸۹۰–۵۱۰۰	هستهٔ بیرونی	۹٫۹–۱۲٫۲
۵۱۰۰–۶۳۷۸	هستهٔ درونی	۱۲٫۸–۱۳٫۱

گرما:​

گرمای ناشی از یکپارچگی زمین در اثر نیروی گرانشی میان اجزای آن (نزدیک ۲۰٪) و گرمای تولید شده در اثر واپاشی هسته‌ای (۸۰٪) به اتفاقِ هم باعث گرم شدن درون زمین می‌شوند. ایزوتوپهای اصلی که باعث پیدایش این گرما می‌شوند عبارتند از: پتاسیم ۴۰، اورانیم ۲۳۸، اورانیم ۲۳۵ و توریم ۲۳۲. در مرکز زمین دما به بیش از ۷۰۰۰ کلوین و فشار به بیش از ۳۶۰ گیگا پاسکال می‌رسد. از آنجایی که گرمای درونی زمین بیشتر از واپاشی هسته‌ای به وجود می‌آید، دانشمندان برآورد می‌کنند که در آغاز تاریخ زمین، هنگامی که ایزوتوپ‌های با نیمه عمر کوتاه هنوز از دست نرفته بودند، گرمای تولیدی بسیار بیشتر از این مقدار بوده‌است. برای نمونه در سه میلیارد سال پیش این مقدار دو برابر گرمای تولیدی در عصر حاضر بوده‌است.

ایزوتوپ‌هایی که بیشترین میزان گرما را تولید می‌کنند.

ایزوتوپ	گرمای آزاد شده W/kg ایزوتوپ	نیمه عمر سال	غلظت میانگین در گوشته kg ایزوتوپ/kg گوشته	گرمای آزاد شده W/kg گوشته
۲۳۸U	۹٫۴۶ × ۱۰−۵	۴٫۴۷ × ۱۰۹	۳۰٫۸ × ۱۰−۹	۲٫۹۱ × ۱۰−۱۲
۲۳۵U	۵٫۶۹ × ۱۰−۴	۷٫۰۴ × ۱۰۸	۰٫۲۲ × ۱۰−۹	۱٫۲۵ × ۱۰−۱۳
۲۳۲Th	۲٫۶۴ × ۱۰−۵	۱٫۴۰ × ۱۰۱۰	۱۲۴ × ۱۰−۹	۳٫۲۷ × ۱۰−۱۲
۴۰K	۲٫۹۲ × ۱۰−۵	۱٫۲۵ × ۱۰۹	۳۶٫۹ × ۱۰−۹	۱٫۰۸ × ۱۰−۱۲

زمین به‌طور متوسط در هر متر مربع ۸۷ mW گرما از دست می‌دهد که در مجموع توان زمین در از دست دادن گرما برابر با ۴٫۴۲ × ۱۰۱۳ W خواهد بود.

 

[زیبا سنم]

صفحه‌های زمین‌ساخت:​

صفحه‌های اصلی زمین

نام صفحه	مساحت ۱۰۶ km۲
صفحهٔ اقیانوس آرام	۱۰۳٫۳
صفحهٔ آفریقا	۷۸٫۰
صفحهٔ آمریکای شمالی	۷۵٫۹
صفحهٔ اوراسیا	۶۷٫۸
صفحهٔ جنوبگان	۶۰٫۹
صفحهٔ هند-استرالیا	۴۷٫۲
صفحهٔ آمریکای جنوبی	۴۳٫۶

نوشتار اصلی: زمین‌ساخت بشقابی
لیتوسفر، لایهٔ سخت بیرونی زمین به چندین تکه شکسته شده‌است که به این تکه‌ها، صفحه‌های زمین‌ساخت (به انگلیسی: tectonic plate) گفته می‌شود. این تکه‌های سخت کوچکتر می‌توانند نسبت به یکدیگر جابجا شوند. جابجایی و تغییر مرز این صفحه‌های کوچکتر نسبت به هم می‌تواند به سه صورت باشد: مرزهای همگرا (Convergent boundaries) که در آن دو صفحه به هم نزدیک می‌شوند، مرزهای واگرا (Divergent boundaries) که در آن دو تکه از هم دور می‌شوند یا دو تکهٔ به هم پیوسته خرد می‌شوند و دگرگونی مرزها (Transform boundaries) که در آن دو صفحه بر روی یکدیگر سُر می‌خورند و جابجایی جانبی دارند. زمین‌لرزه، فعالیت آتشفشانی، ساخت کوه و پیدایش درازگودال همگی می‌توانند در مرز این صفحه‌ها روی دهند.

هفت صفحهٔ اصلی عبارتند از: صفحهٔ اقیانوس آرام یا صفحهٔ آرام، صفحهٔ آمریکای شمالی، صفحهٔ اوراسیا، صفحهٔ آفریقا، صفحهٔ جنوبگان یا آنتارکتیک، صفحهٔ اینداسترالیا یا هند-استرالیا و صفحهٔ آمریکای جنوبی. از میان دیگر صفحه‌ها می‌توان به صفحهٔ عربستان، کارائیب، نازکا در ساحل غربی آمریکای جنوبی و صفحهٔ اسکوشیا در جنوب اقیانوس اطلس اشاره کرد. صفحهٔ استرالیا و هند نزدیک به ۵۰ تا ۵۵ میلیون سال پیش با هم یکی شده‌اند. صفحه‌های اقیانوسی در جابجایی از دیگران سریع‌ترند و در این میان صفحهٔ کوکوز با سرعتی برابر با ۷۵ میلی‌متر در سال و صفحهٔ آرام با ۵۲ تا ۶۹ میلی‌متر در سال، از همه سریع‌تر جابجا می‌شوند. کندترین صفحه در جابجایی صفحهٔ اورسیا است که نزدیک به ۲۱ میلی‌متر در سال جابجا می‌شود.

 

[زیبا سنم]

سطح:​

نوشتار اصلی: زمین‌چهره
پستی و بلندی‌های زمین از جایی به جای دیگر تفاوت می‌کند. نزدیک به ۷۰٫۸٪ سطح زمین پوشیده از آب است. و بیشتر فلات قاره پایین‌تر از تراز دریا است. خاکی که در زیر آب‌ها قرار دارد خود دارای رشته‌کوه، دره و آتشفشان زیر آب است. همچنین در زیر آب، درازگودال، درهٔ عمیق و باریک زیردریایی، صفحه‌های زمین‌ساخت اقیانوسی و جلگه در عمق اقیانوس و دریا وجود دارد. ۲۹٫۲٪ باقی‌مانده از سطح زمین که از آب پوشیده نیست از کوه، بیابان، جلگه و دیگر پدیده‌های زمین‌شناسی ساخته شده‌است.

ناهمواری‌های روی زمین در گذر دوره‌های گوناگون دستخوش دگرگونی و فرسایش شده‌است. ناهمواری‌های سطح زمین در اثر بارندگی، هوازدگی، چرخه‌های گرمایی و دگرگونی‌های شیمیایی، پیوسته ساخته می‌شوند و دوباره فرسایش می‌یابند یا دچار تغییر شکل می‌شوند. یخگیری، فرسایش ساحلی، ساخته شدن آب‌سنگ مرجانی و برخورد شهاب‌سنگ‌ها با زمین از جمله عامل‌های دیگری اند که می‌توانند باعث دگرگونی چهرهٔ زمین شوند.

بخشی از پوستهٔ زمین از سنگ‌هایی با چگالی کم مانند سنگ‌های آذرین، سنگ خارا و آندزیت ساخته شده‌است. سنگی مانند بازالت که سازندهٔ اصلی کف اقیانوس‌ها است و خود از آذرین‌های با چگالی بیشتر است، کمتر در پوستهٔ زمین دیده می‌شوند. گونهٔ دیگر سنگ‌ها، سنگ‌های رسوبی است که از انباشته و فشرده شدن مواد ته‌نشینی ساخته می‌شود. نزدیک به ۷۵٪ صفحه‌های قاره‌ای از سنگ‌های رسوبی پوشیده شده‌است. با این حال این گونهٔ سنگ، تنها ۵٪ پوستهٔ زمین را می‌سازند. گونهٔ سوم سنگ‌ها، سنگ‌های دگرگون است که از دگرگونی سنگ‌هایی که پیشتر در زمین بوده‌اند با وارد شدن گرما یا فشار بسیار بالا یا هر دو ساخته می‌شوند. فراوان‌ترین کانی‌های سیلیکاتی در سطح زمین عبارتند از: کوارتز، فلدسپات، آمفیبول، میکا، پیروکسن و الیوین. همچنین از جمله کانی‌های کربناتی فراوان می‌توان به کلسیت (که در سنگ آهک پیدا می‌شود) و دولومیت اشاره کرد.

خاک‌سپهر بیرونی‌ترین لایهٔ زمین است که از خاک ساخته شده و خود در فرایندهای ساخت خاک درگیر است. این لایه، لایهٔ ارتباط دهنده میان لیتوسفر، هواکُره، آب‌کُره و زیست‌کُره است. امروزه در مجموع ۱۳٫۳۱٪ از خاک زمین، ویژهٔ کشاورزی است؛ که از آن میان تنها ۴٫۷۱٪ آن همواره محصول می‌دهد. نزدیک به ۴۰٪ از خاک زمین به عنوان چراگاه و کشتزار کاربرد دارد به عبارت دیگر ۱٫۳×۱۰۷ کیلومتر مربع برای کشتزار و ۳٫۴×۱۰۷ کیلومتر مربع برای چراگاه‌است.

 

[زیبا سنم]

بلندی ناهمواری‌های زمین از ۴۱۸- متر در دریای مرده آغاز می‌شود و به ۸٬۸۴۸ در قلهٔ اورست می‌رسد (برآورد شده در سال ۲۰۰۵). میانگین بلندی ناهمواری‌های زمین از سطح دریا ۸۴۰ متر است.

آب‌کُره یا هیدروسفر:​

نمودار بلندی‌های پوستهٔ زمین
نوشتار اصلی: آب‌کره
فراوانی آب در سطح زمین، عاملی است که باعث شده زمین نسبت به دیگر سیاره‌های سامانهٔ خورشیدی متفاوت باشد و نام «سیارهٔ آبی» بر آن گذاشته شود. هیدروسفر زمین عبارت است از تمام آب‌های سطح زمین، از دریاها، دریاچه‌ها، رودخانه‌ها و آب‌های زیرزمینی تا عمق ۲۰۰۰ متری، گرفته تا آب اقیانوس‌ها همگی در عنوان آب‌کره یا هیدروسفر جای می‌گیرند. عمیق‌ترین جایی از زمین که در آن می‌توان آب زیرزمینی پیدا کرد، گودال چلنجر و درازگودال ماریانا در اقیانوس آرام در عمق ۱۰٬۹۱۱٫۴ متری است. جرم اقیانوس‌ها ۱٫۳۵×۱۰۱۸ تن، برابر با ۱/۴۴۰۰ از جرم کل زمین زمین است. سطح پوشش اقیانوس‌ها ۳٫۶۱۸×۱۰۸ کیلومتر مربع و عمق متوسط آن در سراسر زمین ۳٬۶۸۲ متر است؛ که اگر حجم آن را برآورد کنیم حجمی نزدیک به ۱٫۳۳۲×۱۰۹ کیلومتر مکعب می‌شود. اگر آب اقیانوس‌ها در تمام سطح زمین گسترده می‌شد در آن صورت عمق اقیانوس‌ها بیش از ۲٫۷ کیلومتر می‌شد. نزدیک به ۹۷٫۵ درصد از آب‌های موجود در سطح زمین شور و ۲٫۵ درصد شیرین است که ۶۸٫۷درصد آب‌های شیرین در حال حاضر یخ زده‌اند.

متوسط نمک موجود در آب اقیانوس‌ها ۳۵ گرم در یک کیلوگرم از آب دریا است. (۳۵٪) این نمک از راه فعالیت‌های آتشفشانی یا از حل شدن نمک‌های موجود در سنگ‌های آذرین سرد شده وارد آب‌ها شده‌است. همچنین اقیانوس‌ها مخزن گازهای جو زمین نیز هستند. این گازها که در آب حل شده‌اند، برای ادامهٔ زندگی بسیاری از گونه‌های حیات در زیر آب، ضروری‌اند. آب دریاها نقش مهمی در چگونگی آب و هوای جهان دارد. در این میان اقیانوس‌ها به عنوان یک منبع گرمایی بزرگ عمل می‌کنند. جابجایی و دگرگونی دما در گسترهٔ اقیانوس باعث جابجایی‌های بزرگی در دمای هوا می‌شود. برای نمونه می‌توان از ال‌نینیو یاد کرد.

 

[زیبا سنم]

هوا کُره:​

نوشتار اصلی: جو زمین
فشار هوا در سطح زمین به صورت میانگین ۱۰۱٬۳۲۵ کیلو پاسکال است و بلندای آن تا ۸٫۵ کیلومتر اندازه‌گیری شده‌است. می‌توان گفت ۷۸٪ آن از نیتروژن، ۲۱٪ آن از اکسیژن ساخته شده‌است. همچنین اندکی از گازهای بخار آب، دی‌اکسید کربن و دیگر مولکول‌های گازی می‌توان در آن پیدا کرد. بلندای گشت‌سپهر بسته به عرض جغرافیایی متفاوت است برای نمونه در دو قطب ۸ کیلومتر و در استوا ۱۷ کیلومتر است. البته آب و هوا و عامل‌های فصلی هم می‌توانند تأثیرگذار باشند.

زیست‌کرهٔ زمین توانسته‌است دگرگونی‌های بزرگی در هواکره پدیدآورد. پیشینهٔ اکسیژنی که از فرایند نورساخت در هواکره تولید شده به تقریباً ۲۷۰۰ میلیون سال پیش بازمی‌گردد. این فرایند (رویداد بزرگ اکسیژنی)، سازکار هواشناسی زمین را دگرگون کرد. لایه‌ای از گاز اوزون را ساخت که پوششی برای زمین در برابر پرتوهای فرابنفش آمده از نور سفید خورشید بود و امکان جابجایی برخی گازهای ارزشمند مانند بخار آب را فراهم کرد. همچنین هواکره باعث می‌شد تا شهاب‌وارهای کوچک پیش از برخورد با زمین در آسمان بسوزند. هواکره در متعادل کردن دمای زمین هم مؤثر است. در این پدیده که اثر گلخانه‌ای نام دارد گرمایی که از سطح زمین بیرون رفته‌است در میان مولکول‌های هواکره نگه داشته می‌شود. بخار آب، دی‌اکسید کربن، متان و اوزون از گازهای گلخانه‌ای اصلی در هواکرهٔ زمین‌اند. اگر چنین پدیده‌ای نبود، میانگین دمای زمین به جای ۱۵ درجهٔ سانتی‌گراد که اکنون است، باید ۱۸- درجه می‌شد که در این دما امکان پدیدار شدن زندگی بسیار پایین است.

آب و هوا:​

تصویربرداری ماهواره‌ای ناسا از پوشش ابری زمین
نوشتار اصلی: آب و هوا و اقلیم
هواکرهٔ زمین دارای مرز روشنی نیست. کم‌کم نازک و نازک‌تر می‌شود تا آن که در پایان در فضای بیرونی ناپدید می‌گردد. سه-چهارم جرم هواکره در ۱۱ کیلومتر نخست از سطح زمین جای گرفته‌است. پایین‌ترین لایهٔ آن گشت‌سپهر نام دارد. انرژی آمده از سوی خورشید باعث گرم شدن این لایه و سطح زیرین آن و در نتیجه پراکنده گشتن هوا می‌گردد، آنگاه لایهٔ هوای با چگالی کمتر بالا می‌رود و جای آن را لایهٔ سردتر که چگالی بیشتری دارد، پُر می‌کند. نتیجهٔ این فرایند چرخهٔ هواکره است که باعث پخش شدن انرژی گرمایی در زمین می‌شود.

 

[زیبا سنم]

نخستین چرخه‌های هواکره‌ای از دسته‌هایی از باد بسامانها در منطقهٔ استوایی، پایین‌تر از عرض جغرافیایی °۳۰ و بادهای بیش‌وز در عرض جغرافیایی میانی که خود عبارت است از منطقهٔ میان °۳۰ و °۶۰ ساخته شده بود. همچنین جریان‌های اقیانوسی عامل‌های مهمی در چگونگی آب و هوا دارند، به ویژه گردش دماشوری که انرژی گرمایی بدست آمده از منطقهٔ اقیانوسی استوایی را میان منطقه‌های قطبی بخش می‌کند.

بخار آبی که در سطح زمین پدید آمده‌است چون دمای بالاتری دارد به کمک جریان‌های هوا به بالا می‌رود. این بخار آب متراکم می‌شود و به صورت بارندگی به زمین بازمی‌گردد. بیشتر آب بدست آمده به کمک رودخانه‌ها به سوی زمین‌های پست‌تر رانده می‌شود و بیشتر رودخانه‌ها آب را به اقیانوس‌ها و دریاها بازمی‌گردانند و برخی آن را در دریاچه جمع‌آوری می‌کنند. چرخهٔ آب ساز و کاری حیاتی برای ادامهٔ زندگی در زمین است و البته عامل مهمی در فرسایش سطح زمین در طول دوره‌های زمین‌شناسی بوده‌است. بارندگی در زمین می‌تواند بسیار گسترده باشد در بعضی منطقه‌ها به‌اندازهٔ چند متر در سال باران می‌بارد و در برخی دیگر کمتر از یک میلی‌متر در سال. چرخهٔ هواکره‌ای، پستی بلندی‌های زمین و تفاوت دما همگی از عامل‌هایی‌اند که در میانگین بارندگی در هر منطقه تأثیر می‌گذارند.

هواکُرهٔ بالایی:​

در این منظره بخشی از ماه زیر هواکُرهٔ زمین پنهان شده و بخشی به صورت تغییر شکل یافته دیده می‌شود. نگاره از ناسا
نوشتار اصلی: فضای بیرونی
در بالای تروپوسفر، معمولاً هواکره به بخش‌های استراتوسفر، مزوسفر و ترموسفر تقسیم می‌شود. هر لایه یک بازهٔ مربوط به خود دارد که در آن دما نسبت به ارتفاع تغییر می‌کند. فراتر از همهٔ این‌ها لایهٔ اگزوسفر جای دارد که آن قدر نازک می‌شود تا به مغناط‌کره برسد. جایی که میدان مغناطیسی زمین با بادهای خورشیدی اندرکنش دارد.

 

[زیبا سنم]

انرژی گرمایی باعث می‌شود برخی از مولکول‌ها که در بالاترین لایهٔ هواکرهٔ زمین‌اند سرعتشان افزایش یابد تا به جایی برسد که بتوانند از پوشش گرانش زمین بگریزند و به فضا روند. این پدیدهٔ نشت هواکره به فضا، به آرامی ولی پایدار روی می‌دهد. چون مولکول‌های آزاد هیدروژن وزن مولکولی کمی دارند و می‌توانند آسان‌تر از دیگران به سرعت گریز نزدیک شوند و به بیرون از هواکره نشت کنند. پدیدهٔ نشت هیدروژن، زمین را به این سو هُل داده، که از یک سیارهٔ کاهنده به یک سیارهٔ اکساینده دگرگون شود. پدیدهٔ نورساخت سرچشمهٔ اکسیژن آزاد است. اما عامل‌های کاهنده مانند هیدروژن خود پیش‌شرط مورد نیاز برای گسترش و انباشته شدن اکسیژن در هواکره‌اند.بنابراین توان هیدروژن در گریز از هواکرهٔ زمین بر طبیعت زندگی پدید آمده در این سیاره تأثیر گذاشته‌است. در سیارهٔ سرشار از اکسیژنی که امروز ما داریم بیشتر هیدروژن پیش از آنکه بتواند از زمین بگریزد به آب تبدیل شده‌است. به جای آن بیشتر کمبود هیدروژن با متلاشی شدن مولکول‌هایی مانند متان جبران می‌شود.

گرم شدن زمین:​

نوشتار اصلی: گرمایش جهانی

هم‌سنجی سیاره‌های سامانهٔ خورشیدی با تعدادی از ستاره‌های مشهور:
الف:
زمین (۴) > ناهید (۳) > مریخ (۲) > تیر (۱)
ب:
مشتری (۸) > زحل (۷) > اورانوس(۶) > نپتون (۵) > زمین (بدون شماره)
پ:
شباهنگ (۱۱) > خورشید (۱۰) > ولف ۳۵۹ (۹) > مشتری (بدون شماره)
ت:
دبران (۱۴) > نگهبان شمال (۱۳) > رأس پیکر پسین (۱۲) > شباهنگ (بدون شماره)
ث:
ابط‌الجوزا (۱۷) >قلب عقرب (۱۶) > پای شکارچی (۱۵) > دبران (بدون شماره)
ج:
وی‌وای سگ بزرگ (۲۰) >وی‌وی قیفاووس (۱۹) > مو قیفاووس (۱۸) > ابط‌الجوزا (بدون شماره)
گازهای اصلی تشکیل دهنده اتمسفر زمین، یعنی نیتروژن و اکسیژن، گاز گلخانه‌ای نیستند. دلیل آن این است که گازهای دواتمی مانند این دو، اشعه فروسرخ را نه جذب و نه تابش می‌کنند. دی‌اکسید کربن گاز گلخانه‌ای اصلی در اتمسفر است. برای اعصار متمادی درصد آن در جو پایدار مانده‌است، اما متأسفانه سوختن سوخت‌های فسیلی (که دارای کربن ذخیره شده هستند) به سرعت در حال افزایش دی‌اکسید کربن است که به‌طور قطع بیشترین سهم را در این حقیقت که دمای زمین در حال بالا رفتن است، دارد - پدیدهای موسوم به گرم شدن زمین.