جو زمین موجودات روی زمین را از طریق جذب اشعه فرابنفش خورشید و کم کردن دمای بالای بین روز و شب محافظت می‌کند. مشخصات پروازی یا مأموریت هواپیما به شرایط اتمسفری که هواپیما در آن در حال پرواز میباشد، بستگی دارد. چونکه حالت اتمسفر هر روز فرق می‌کند، امکان ندارد که بتوان مأموریت پروازی را دقیق تعیین نمود. بدون اولین تعریف دقیق از حالت اتمسفر این تفکر ما را کاملاً به سمت تعریف اتمسفر استاندارد می‌برد که در آن مقادیر استاندارد اتمسفر یعنی فشار و دما و چگالی (دانسیته) را در هر ارتفاع می‌دهد.
چهار عامل مهم در هوا عبارتند از: فشار، دما، جرم حجمی و لزجت. فشار و جرم حجمی‌هوا با ارتفاع کاهش می‌یابد. تغییرات دما و لزجت و همچنین سرعت صوت بر حسب دما، روند‌ثابتی ندارند و بسته به ارتفاع، کاهش و افزایش می‌یابند. این تغییرات باعث می‌شود، سازمان‌ها و کشورهای مختلف جو را به لایه‌هایی با خواص مشترک تقسیم کنند. تقسیم‌بندی جو به طور عمده عبارت است از:
1-تروپوسفر(troposphere)
2-استراتوسفر(Stratosphere)
3-مزوسفر(Mesosphere)
4-ترموسفر(Thermosphere) یا یونوسفر (Ionosphere)
5-اگزوسفر(Exosphere)
تروپوسفر از سطح زمین تا ارتفاع تقریبی 6 تا 13 مایل (10 تا 20 کیلومتر) گسترش می‌یابد.
توده‌های هوا در تروپوسفر دائما در حال حرکت هستند، و این ناحیه با خصوصیات بادهای ناپایدار و یا تند باد و توربولانس مشخص می‌شود. تاثیر توربولانس و قیچی باد روی سازه و رفتار پرواز هواپیما یک بخش مهمی از تحقیقات در صنعت هوایی است. بارهای سازه‌ای که روی هواپیما در طی رویاروی با توربولانس اعمال می‌شود، عمر ساز را کاهش می‌دهد و یا توربولانس مقطعی می‌تواند سبب آسیب رساندن به سازه هواپیما شود.
قیچی باد (wind shear)یک پدیده مهم اتمسفری است که برای هواپیما در حین نشست و برخاست پرخطر میباشد. قیچی باد تغییربردار باد در مقدار و مسیر است. در قیچی باد عمودی، سرعت و مسیر باد با ارتفاع تغییر می‌کند. ممکن است نشست هواپیما در یک چنین قیچی بادی برای کنترل مشکل باشد. که سبب انحراف از نقطه مورد نظر نشست شود. قیچی بادها توسط حرکت توده‌های هوا نسبت به یکدیگر یا نسبت به سطح زمین به‌وجود می‌آید.
در این لایه دما با افزایش ارتفاع کم می‌شود. بطور متوسط کاهش درجه حرارت نسبت به ارتفاع در طبقات پایین جو ، 6 درجه سانتیگراد در هر کیلومتر است.ازت، اکسیژن، ازن ، گاز کربنیک ،هیدروژن و گازهای نادر ترکیبات هوا در تروپوسفر را تشکیل می‌دهند.
لایه بعدی بالایی تروپوسفر لایه استراتوسفر است. استراتوسفر از سطح زمین تا ارتفاع تقریبی 50 کیلومتر گسترش می‌یابد.
برخلاف تروپوسفر، استراتوسفر نسبتا ناحیه آرام و بدون توربولانس و تندباد میباشد ولی ویژگی آن بادهای شدید و پایدار میباشد.
سرعت باد در استراتوسفر 36 متر برثانیه (120 فوت بر ثانیه) اندازه‌گیری شده است.
در این لایه دما با افزایش ارتفاع زیاد می‌شود.
مزوسفر لایه‌ای از جو زمین است که درست در بالای استراتوسفر قرار دارد. این لایه در ارتفاع 50 تا 80 کیلومتری بالای سطح زمین قرار دارد.
در این لایه دما با افزایش ارتفاع کاهش می‌یابد. دما در بالای مزوسفر به اندازه 200 درجه کلوین افت می‌کند.
روزانه میلیونها شهاب سنگ در اثر برخورد با ذرات داخل مزوسفر می‌سوزند. این برخورد باعث می‌شود که اجسام آسمانی قبل از رسیدن به زمین بسوزند.
ترموسفر لایه‌ای از جو زمین است که درست در بالای مزوسفر و زیر اگزوسفر قرار دارد. این لایه در ارتفاع 80 تا 600 کیلومتری بالای سطح زمین قرار دارد.
در این لایه اشعه فرابنفش باعث یونیزاسیون می‌شود. دمای ترموسفر به شدت به فعالیت خورشید وابسته است و می‌تواند به 2000 درجه سانتیگراد هم برسد.
تابش در این لایه می‌تواند باعث پخش ذرات هوا و باردار شدن آنها شود و قادر است امواج رادیوی را به دورتر از فضا برساند.
در این لایه دما با افزایش ارتفاع زیاد می‌شود.
اگزوسفر در 500 تا 1000 کیلومتری بالای سطح زمین قرار دارد.
آخرین لایه اتمسفر اگزوسفر نامیده می‌شود. اگزوسفر دورترین ناحیه اتمسفر میباشد و گازها در این ناحیه رقیق هستند. در نتیجه این قلمرو بین جو زمین و فضای واقع در سیارات میباشد. برای بیشتر کاربردها از مقاومت هوا در اگزوسفر می‌توانیم صرفنظر کنیم.
ذرات ناچیز گازهای این منطقه در طول روز می‌تواند به 2500 درجه سانتیگراد برسد.
شامل 25 اسلاید powerpoint
