Atmosféra

Atmosféra Země je plynný obal planety, který drží gravitace. Suchý vzduch tvoří zhruba 78 % dusíku, 21 % kyslíku a 0,9 % argonu a oxid uhličitý, jehož koncentrace dnes přesahuje 427 ppm, je jen drobná příměs.¹² Podle průběhu teploty se atmosféra dělí na troposféru, stratosféru, mezosféru, termosféru a exosféru.¹

Co je atmosféra

Atmosféra (z řeckého atmos, „pára“, a sphaira, „koule“) je plynný obal Země. Drží ji gravitace, a proto je hustota vzduchu nejvyšší u povrchu a s výškou rychle klesá. Polovina hmoty atmosféry leží níže než asi 5,5 km a téměř celá je pod výškou 30 km, i když slabé stopy plynů najdeme stovky kilometrů vysoko.¹

Atmosféra je jednou z pěti sfér, které zkoumá fyzická geografie, vedle litosféry, hydrosféry, pedosféry a biosféry. Chrání život před škodlivým zářením, zadržuje teplo, rozvádí vodu ve formě srážek a vytváří počasí. Atmosféru zkoumají meteorologie (počasí) a klimatologie (podnebí), o kterém píšeme v článku Podnebí.

Vrstvy atmosféry

Atmosféra se obvykle dělí podle toho, jak se s výškou mění teplota. Hranice mezi vrstvami (pauzy) se řídí tím, kde se trend teploty obrací. Standardní modely, například americká standardní atmosféra z roku 1976, vycházejí z tohoto členění.¹

Troposféra

Nejnižší vrstva sahá od povrchu do výšky asi 7 až 9 km nad póly a 16 až 18 km nad rovníkem; v našich zeměpisných šířkách je to kolem 11 km. Teplota s výškou klesá, ve standardní atmosféře o 6,5 °C na kilometr. Obsahuje asi tři čtvrtiny hmotnosti atmosféry a téměř veškerou vodní páru, proto se tu odehrává počasí: oblačnost, srážky, vítr.¹ Horní hranice se nazývá tropopauza.¹³

Stratosféra

Sahá přibližně do 50 km. Teplota s výškou roste, protože ozon pohlcuje ultrafialové záření Slunce a ohřívá okolní vzduch. Díky teplotnímu zvrstvení je stratosféra stabilní a v ní se prakticky nevytvářejí bouřky ani vertikální proudění. Většina ozonu se nachází ve výšce zhruba 15 až 35 km, což je takzvaná ozonová vrstva.¹¹³

Mezosféra

Nad stratosférou do výšky asi 85 km teplota opět klesá, až na hodnoty kolem −90 °C. Je to nejchladnější část atmosféry. V mezosféře shoří většina meteoroidů, které do atmosféry vniknou, takže jejich stopy pozorujeme jako meteory.¹¹³

Termosféra a exosféra

V termosféře, která sahá do několika set kilometrů, teplota znovu stoupá, protože zde vzduch pohlcuje krátkovlnné záření a částice ze Slunce. Je ovšem natolik řídký, že „horké“ molekuly teplo prakticky nepřenášejí. V těchto výškách obíhá Mezinárodní kosmická stanice a vznikají polární záře. Poslední vrstva, exosféra, plynule přechází do meziplanetárního prostoru; ze svého okraje unikají nejlehčí atomy, hlavně vodík a hélium.¹¹³

Hranice atmosféry a kosmu není ostrá, nejvyšší vrstvy plynule přecházejí do meziplanetárního prostoru.¹³

Složení atmosféry

Suchý vzduch u povrchu se skládá z přibližně 78,08 % dusíku (N₂), 20,95 % kyslíku (O₂) a 0,93 % argonu (Ar). Zbytek, asi 0,04 %, tvoří oxid uhličitý, neon, hélium, metan, krypton, vodík a další plyny.¹ Poměr hlavních plynů je do výšky asi 80–100 km stálý, protože se vzduch promíchává.

Mimo to obsahuje vzduch proměnlivé množství vodní páry, od zanedbatelného množství nad pouštěmi a v mrazu po několik procent ve vlhkých tropech. Vodní pára je nejvýznamnější skleníkový plyn a její množství se mění v rozsahu, který žádný jiný plyn nemá.¹⁵ Dále se v atmosféře vyskytují částice, takzvané aerosoly: prach, mořská sůl, sopečný popel, saze nebo pyly, které slouží jako kondenzační jádra pro vznik kapek v oblacích.

Důležitý je i ozon (O₃), který tvoří jen několik molekul na milion, přesto ale pohlcuje většinu škodlivého ultrafialového záření.¹³

Kolik je v atmosféře oxidu uhličitého

Oxid uhličitý (CO₂) je v atmosféře drobnou příměsí, přesto je pro klima klíčový, protože pohlcuje infračervené záření. Přímé měření koncentrace začal roku 1958 Charles David Keeling na havajské hoře Mauna Loa.³ Podle americké NOAA dosáhla průměrná koncentrace CO₂ na Mauna Loa v srpnu 2026 hodnoty 427,55 ppm, zatímco v srpnu 2025 to bylo 425,48 ppm.² Před průmyslovou revolucí byla koncentrace kolem 278 ppm.⁴

Jednotka ppm (parts per million) znamená jednu část na milion: 427 ppm odpovídá asi 0,0427 % objemu vzduchu.

Tlak vzduchu a jednotky: atmosféra, bar a pascal

Vzduch má hmotnost, a proto tlačí na povrch. Standardní atmosférický tlak na hladině moře je 101 325 pascalů (Pa), tedy 1013,25 hektopascalu (hPa). Tato hodnota se nazývá normální atmosféra (atm).¹ Starší a běžně používaná jednotka bar odpovídá přesně 100 000 Pa, takže 1 atm je o něco více než 1 bar (přibližně 1,013 bar).

S výškou tlak klesá zhruba exponenciálně. Ve výšce asi 5,5 km je poloviční oproti hladině moře¹ a na vrcholu Mount Everestu (8 849 m) zhruba třetinový,¹⁷ což je důvod, proč tam horolezci potřebují kyslík. Změny tlaku v řádu desítek hektopascalů souvisejí s počasím: tlakové výše přinášejí obvykle jasno, tlakové níže oblačnost a srážky.¹⁸

Jak vznikla atmosféra

Dnešní atmosféra není původní. Zemi nejprve obklopovaly lehké plyny z mlhoviny, které z planety rychle unikly. Druhotnou atmosféru vytvořilo vyzařování plynů ze sopek a z dopadů komet a planetek: vodní pára, oxid uhličitý, dusík a další plyny. Pára časem zkondenzovala a vytvořila oceány, o kterých píšeme v článku o hydrosféře.⁵

Zásadní proměnou byl vznik kyslíku. Vyrábějí jej při fotosyntéze sinice a později rostliny. Podle přehledu Lyonse a kol. (2014) se volný kyslík v atmosféře začal ve větším množství hromadit asi před 2,4 miliardami let v takzvané Velké oxidační události, a další výrazný nárůst přišel až v průběhu neoproterozoika.⁵ Dnešní koncentrace kolem 21 % dosáhla atmosféra podle odhadů v paleozoiku.⁵

S vývojem atmosféry souvisí takzvaný paradox slabého mladého Slunce: Slunce svítilo na počátku dějin Země asi o 30 % slaběji, a přesto na Zemi existovala kapalná voda. Carl Sagan a George Mullen tento problém roku 1972 přisoudili silnějšímu skleníkovému efektu tehdejší atmosféry.⁶

Energetická bilance a skleníkový efekt

Zemi ohřívá sluneční záření. Přibližně třetinu dopadajícího záření odráží zpět do kosmu oblaka, atmosféra a světlý povrch (tomu se říká albedo). Zbytek pohlcuje povrch a atmosféra a Země jej vyzařuje zpět jako infračervené záření.⁴¹⁶

Skleníkové plyny, hlavně vodní pára, oxid uhličitý, metan a oxid dusný, část tohoto vyzařování pohlcují a vracejí k povrchu. Díky tomuto přirozenému skleníkovému efektu je průměrná teplota povrchu kolem 15 °C, zatímco bez něj by byla asi −18 °C.¹⁵ Zesílení efektu rostoucími koncentracemi plynů je podstatou současné změny klimatu.⁴

Všeobecná cirkulace atmosféry

Tropy dostávají od Slunce více tepla než póly a atmosféra (spolu s oceány) toto teplo rozvádí. Vzniká tak všeobecná cirkulace atmosféry, soustava rozsáhlých proudění, která je výsledkem ohřevu a rotace Země.

V tropech vzduch u rovníku stoupá, protože je ohřátý, a ve výšce proudí k pólům. Zhruba kolem 30. rovnoběžky klesá a vrací se k rovníku jako pasát. Tomuto oběhu se říká Hadleyho buňka podle George Hadleyho, který jej v roce 1735 vysvětlil.¹⁴⁷ Pásmo, kde se pasáty z obou polokoulí setkávají, se nazývá intertropická zóna konvergence a leží v ní nejvydatnější tropické deště.

V mírných šířkách převládají západní větry (a ve výšce proudění tzv. tryskové proudění) a mezi nimi a polární oblastí se střídají tlakové výše a níže, které tvoří počasí. Rotace Země vychyluje proudění na severní polokouli doprava a na jižní doleva (Coriolisova síla), proto vítr nefouká přímo od tlakové výše k níži, ale stáčí se kolem nich.¹⁸

Počasí a podnebí

Počasí je okamžitý stav atmosféry v určitém místě a čase. Podnebí (klima) je statistický souhrn počasí za dlouhou dobu, podle konvence Světové meteorologické organizace obvykle za 30 let.¹⁹ Rozdíl je důležitý: jeden chladný týden nevyvrací oteplování, protože podnebí se posuzuje za desetiletí.

Počasí je neurčité také z fyzikálních důvodů. Roku 1963 Edward Lorenz ukázal, že jednoduchý model proudění je chaotický: velmi malá změna výchozích podmínek vede k velmi rozdílným výsledkům. To je důvod, proč lze počasí spolehlivě předpovídat jen na několik dní až týdnů dopředu.⁸ Podnebí se naproti tomu popisuje klasifikacemi, nejčastěji Köppenovou–Geigerovou, kterou aktualizovali Beck a kol. (2018) v rozlišení jednoho kilometru.⁹

Ozonová vrstva

Ozonová vrstva ve stratosféře pohlcuje většinu ultrafialového záření UV-C a podstatnou část UV-B. Bez ní by záření vážně poškozovalo živé organismy. Mario Molina a Sherwood Rowland v roce 1974 upozornili, že chlorované a fluorované uhlovodíky (freony), které se používaly v chladničkách a sprejích, se ve stratosféře rozkládají a uvolněný chlor ozon ničí.¹⁰

V roce 1985 britští vědci Joseph Farman, Brian Gardiner a Jonathan Shanklin zveřejnili měření, podle kterých nad Antarktidou na jaře dramaticky klesá množství ozonu, což se začalo označovat jako ozonová díra.¹¹ Mezinárodní reakcí byl Montrealský protokol z roku 1987, který vedl k postupnému zákazu látek poškozujících ozonovou vrstvu. Je často uváděn jako příklad úspěšné mezinárodní dohody o ochraně životního prostředí.²⁰

Atmosféra v Česku

Česko leží v mírném pásu, kde se střídá vliv oceánského a kontinentálního klimatu, a proto jsou časté změny počasí. Nejdelší nepřerušenou řadu meteorologických měření ve střední Evropě má pražské Klementinum, kde se systematicky měří teplota od roku 1775. Díky této řadě víme, jak se podnebí u nás za posledních 250 let měnilo.¹²

Podrobněji se podnebí Česka a rekordy popisují v článku Podnebí.

Nejčastější omyly o atmosféře

Vzduch není z velké části kyslík. Kyslíku je jen přibližně pětina, převažuje dusík.¹

Ozonová díra a skleníkový efekt nejsou totéž. Ozonová díra je úbytek ozonu ve stratosféře způsobený hlavně freony. Globální oteplování způsobují hlavně skleníkové plyny v troposféře, především oxid uhličitý. Jevy spolu souvisejí jen okrajově.⁴¹⁰

Atmosféra není ve vesmíru ostře ohraničená. Nejvyšší vrstvy jsou extrémně řídké a plynule přecházejí do kosmického prostoru.¹

Související témata

Další články: fyzická geografie (nadřazený obor), geografie, litosféra, hydrosféra, pedosféra a biosféra.

Časté otázky

Jaké jsou vrstvy atmosféry?

Atmosféra se dělí na pět vrstev podle průběhu teploty: troposféru (do asi 11 km), stratosféru (do asi 50 km), mezosféru (do asi 85 km), termosféru (do několika set km) a exosféru, která přechází do vesmíru.¹

Jaké je složení atmosféry?

Suchý vzduch tvoří přibližně 78,08 % dusíku, 20,95 % kyslíku a 0,93 % argonu. Zbytek, asi 0,04 %, tvoří oxid uhličitý a další plyny, a navíc proměnlivé množství vodní páry.¹

Kolik je CO₂ v atmosféře?

Podle měření NOAA na Mauna Loa to bylo v srpnu 2026 asi 427,55 ppm, tedy asi 0,043 % objemu vzduchu. Před průmyslovou revolucí to bylo kolem 278 ppm.²⁴

Co je atmosféra?

Atmosféra je plynný obal Země, který drží gravitace. Chrání život před zářením, zadržuje teplo a vytváří počasí.¹