A Föld Naprendszerünk harmadik tagja, a Föld-típusú, azaz kőzetbolygók közül a legnagyobb. Közel körpályán, a Naptól átlagosan 150 ezer km-re kering központi csillagunk körül, kicsi a különbség napközel és naptávol között. Saját tengelye körül 24 óra alatt fordul meg (ez egy földi nap), míg a Napot 365 nap alatt kerüli meg (ez egy földi év).

A tengely körüli forgás, a gravitációs és a centrifugális erő következtében a Föld észak-déli irányban lapult, és az Egyenlítőnél „kidudorodik”: az egyenlítői sugár 21 km-re hosszabb (geoid alakzat).

A Föld tengelye meglehetősen dőlt, az ekliptika síkjára állított merőlegessel mintegy 22-24 fokot zár be – ez az idők folyamán változik (nutáció), jelenleg 23,4 fok körül van. Ez a tengelyferdeség (és persze a Nap körüli keringés) eredményezi az évszakok (tavasz, nyár, ősz, tél) váltakozását – de vannak olyan területek, ahol csak két évszak létezik (pl. trópusi monszun vagy szavanna esős és száraz évszaka, vagy a sarkpontok, ahol fél évig tart a nyár – nappal –, és fél évig a tél – éjszaka.

A Föld forgástengelye (R) a Nap és a Hold hatására egy kúpfelületen mozog (P: precesszió),
de emellett, mivel a Hold nem egyenletes forgatónyomatékot fejt ki a Földre,
az kismértékben ingadozik is (N: nutáció).
hu.wikipedia.org. 

A Földet körülölelő vastag gázburkot, a légkört, legnagyobb részt nitrogén (78%) és oxigén (21%) alkotja, a maradék 1 %-ot pedig számtalan egyéb gáz-összetevő teszi ki (pl. argon (0,9%), vízgőz, szén-dioxid, metán). A nitrogént, az oxigént és az argont állandó összetevőknek nevezzük, mert ezek légköri tartózkodási ideje, vagyis az az idő, amely alatt a teljes tömeg kicserélődik, évezredeket, évmilliókat vesz igénybe. A többi (nyom)gáz jóval kisebb tartózkodási idővel rendelkezik, a vízgőz-tartalom pl. mindössze 14 nap alatt teljesen kicserélődik a párolgás és csapadékképződés révén.

A vízkörzés alapvető elemeI a párolgás és a csapadékképződés.
morriscourse.com 

A mintegy 1000 km vastag atmoszféra a felszínre normál körülmények között 1013,25 hPa nyomást fejt ki, felfelé haladva a légkör ritkul, nyomása csökken. A légkörről (fizikai tulajdonságairól) bővebben itt olvashat.

A földi atmoszféra, a kép a Nemzetközi Űrállomáson készült. A narancsos sáv a légkör legalsó és
legsűrűbb rétege, a troposzféra, amelyet a tropopauza zár le 10-12 km-es magasságban.
Zömmel itt játszódnak az időjárási jelenségek. A magasban a Hold látható.

nasa.gov

A földi globális átlaghőmérséklet kb. 15 Celsius-fok, ami a légkör, illetve az üvegházhatás hiányában mindössze csupán mínusz 18 fok körül alakulna. A Földön mért eddigi legalacsonyabb értéket az Antarktiszon mérték (-89,2 fok), a legnagyobb forróság pedig a líbiai El’ Aziziyah-ban fordult elő (57,8 fok).

A Föld időjárási jelenségei (pl. a felhő- és csapadékképződés – eső, hó, jég, stb. –, szél, ciklontevékenység) zömmel a légkör alsó 10-12 km-es rétegében, a troposzférában játszódnak le. Bizonyos „időjárási” jelenségek azonban kifejezetten a felső légkör jellemzői. Itt pl. a sarki fényre (aurora) gondolunk, amely a pólusok körül a légkörbe jutó nagy energiájú protonok és elektronok gerjesztő hatására jön létre 80-100 km-es magasság felett. Ide sorolhatók még egyes villámfajták is, amelyek több 10-100 km magasan figyelhetők meg (pl. red sprite, blue jet, elf).

Sarki fény az alaszkai Fairbanks egén.

princesslodges.com

A nagy földi légkörzés

A Földön az időjárási jelenségek mozgatórugója a Napból érkező sugárzás, ami a légkörön áthatolva felmelegíti egyrészt a légkört, másrészt a földfelszínt. A legtöbb besugárzás az Egyenlítő környékét éri, majd a pólusok felé csökken a mennyiség. Ez az övezetesség a meghatározója a nagy földi légkörzésnek és az éghajlati viszonyoknak is.

A légköri cirkuláció lényege, hogy az Egyenlítő vidékén, ahol a legjobban felmelegszik a levegő, felfelé irányuló áramlás, emiatt itt alacsony nyomás alakul ki. A felszálló levegő fokozatosan lehűl, majd a térítőknél leereszkedik (itt magas nyomású zóna jön létre), és az Egyenlítő felé visszaáramlik. A Coriolis-erő hatására azonban módosul a szélirány, és kialakul a passzát szelek zónája. Ezt az Egyenlítő és a térítők közti részt nevezzük Hadley-cellának.

Az áramlási viszonyoknak megfelelően az egyenlítői (trópusi) zónában trópusi esőerdő éghajlat alakult ki, amit szinte naponta menetrendszerűen érkező csapadék, állandó fülledtség, kis napi és évi hőingás jellemez (pl. Amazonas-medence, Kongó-medence, Indonézia). Az Egyenlítőtől kicsit eltávolodva, a passzát szelek övében trópusi monszun éghajlat alakult ki (pl. India). Ezt is igen sok csapadék jellemzi, de ennek zöme a nyári, esős időszakban hullik, amikor a szél az óceán felől szállítja a nedves levegőt. Télen a szélirány megfordul, és a kontinens belsejéből fúj, száraz levegőt hozva. A Hadley-cella leszálló ágainál (a térítők mentén), a kontinensek belsejében jöttek létre a szubtrópusi sivatagok (pl. Szahara, Arab-sivatag, Kalahári-, Atacama-sivatag).

A nagy földi légkörzés sematikus ábrája.
termtud.akg.hu

A mérsékelt övben, a térítők és a sarkkörök között egy újabb áramlási cella (a Ferrel-cella) alakul ki. Ezt a zónát a nyugatias szelek övének nevezzük az uralkodó széliránynak megfelelően. Az Északi- és Déli-sarkkörnél a nagyjából itt húzódó állandó frontzóna, az ún. polárfront mentén a levegő ismét felemelkedésre kényszerül, azaz alacsony nyomás jön létre, és a sarkkörön túl kialakul a sarki (Poláris) cella, ahol keleties szelek uralkodnak, amelyek a sarkoktól fújnak a sarkkörök felé, mert a pólusoknál az ismét leszálló levegő magas nyomást alakít ki.

A mérsékelt égöv időjárásának meghatározói a ciklonok és anticiklonok. Előbbieket nagytérségű, rendezett feláramlás (alacsony nyomás), utóbbiakat nagytérségű, rendezett leáramlás (magas nyomás) jellemez. Az anticiklonokhoz általában nyugodt időjárás társul, nyáron napos, télen viszont gyakran ködös, szmogos idővel. A ciklonokat változékony idő jellemzi, hiszen ezekben alakulnak ki az időjárási frontok (hideg, meleg), amelyeket felhőzet, csapadék és gyakran szélerősödés kísér. A ciklonok és anticiklonok mozgásuk során a sarkkörök, illetve a térítők felé sodródnak. Ezek végzik az alacsonyabb és magasabb szélességi körök közti hőszállítás nagy részét.

Alacsony nyomású képződmények a térítők közti övben is kialakulnak, ezek a trópusi ciklonok. A trópusi ciklonokban azonban nincsenek frontok.

A Föld légkörében a legdrasztikusabb időjárási jelenségek a tornádók, a trópusi ciklonok, a mérsékelt övi viharciklonok és a szupercellás zivatarok. Bolygónk időjárási jelenségeiről, szélsőségeiről „A levegő birodalma” című kiállításunkban olvashat bővebben.

A Nanmadol tájfun a NASA Aqua műholdjának felvételén 2011.08.26-án.
earthobservatory.nasa.gov

Viharfelhő a Nemzetközi Űrállomásról nézve.
nasa.gov

A Föld felszínének, a Naprendszerben egyedülállóan mintegy háromnegyedét borítja víz (fagyott és folyékony állapotban), ezért „kék bolygónak” is nevezik. Noha jég, légkör és időjárás, évszakok több más bolygón is vannak, csak a Földön alkot az egész egy olyan komplikált rendszert, hogy az életnek is teret engedjen.

1970 óta minden év április 22-én ünnepeljük a Föld napját, amelynek célja, hogy különféle programokkal hívja fel a figyelmet a környezetvédelem fontosságára.

Bolygónk egyetlen kísérője, a Hold. Feltételezések szerint a Hold a Földből „szakadt ki”,
amikor egy Mars-méretű objektum összeütközött bolygónkkal.
A NASA felvétele a Galileo űrsiklóból készült.

Írta: Wendl Bernadett

A kék bolygó, melynek légkörében fehér (víz, vízjég) felhők örvénylenek.
nasa.gov