„Spoločný základ všetkého existujúceho; pralátka, z ktorej vznikajú všetky veci: ak sa vzduch zrieďuje, stáva sa ohňom, ak sa zhusťuje, stáva sa vodou, zemou a kameňmi.“

(Anaximenes)

Vzduch je zmes plynov obklopujúca zemský povrch a tvoriaca atmosféru Zeme. Pozostáva najmä z troch plynov: dusíka, kyslíka a argónu, ktoré sú v konštantnom (nemennom) pomere. Obsahuje aj vodnú paru, ale v meniacom sa množstve. Okrem týchto najhlavnejších zložiek sú v ňom malé množstvá desiatich ďalších plynov: oxid uhličitý, neón, hélium, metán, kryptón, vodík, oxid dusný, oxid uhoľnatý, xenón a ozón, ktoré tvoria približne 0,04 % objemu atmosféry.

Vzduch obsahuje aj menšie množstvá plynov pochádzajúcich z povrchu ako je amoniak, oxid dusičitý, sírovodík a oxid siričitý. Nakoniec sú tam častice prachu a dymu. Vzduch zaraďovali medzi základné živly.

Atmosféra

Atmosféra okolo Zeme pozostáva z niekoľkých vrstiev. Ich hustota so stúpajúcou výškou klesá. V každej vrstve sa teplota konštantne mení s výškou, k zlomu dochádza na hraniciach vrstiev. Najnižšia vrstva sa nazýva troposféra – vďaka ohrievaciemu efektu Slnka v nej existuje život a pôsobí počasie. Slnečné lúče prechádzajú cez atmosféru a zohrievajú zemský povrch, takže vzduch sa pohybuje a vodné pary sa vyparujú alebo kondenzujú. Tak vzniká počasie a vytvárajú sa odlišné klimatické oblasti. Škodlivé ultrafialové žiarenie filtruje vrstva ozónu – plynu, ktorý tvorí tenkú vrstvu v stratosfére.

Vrstvy atmosféry – najnižšou vrstvou atmosféry je troposféra. So stúpajúcou výškou teplota vzduchu klesá. Teplý vzduch stúpa, uvoľňuje časť svojej energie a ochladzuje sa. Nakoniec dosiahne hranicu, keď sa už nemôže ďalej ochladzovať. Keďže vzduch nad ním nie je hustejší prestáva stúpať. Táto hladina označuje hranicu nazývanú tropopauza. Oddeľuje troposféru od stratosféry, ktorá sa končí stratopauzou. Nad ňou je mezosféra a termosféra. Horná hranica termosféry, termopauza siaha do výšky 1000 km. Táto najvrchnejšia vrstva prechádza do vákua slnečnej atmosféry (vesmír) postupne, takže zemská atmosféra nemá výraznú hornú hranicu.

Atmosferické častice – vzduch obsahuje pevné častice nazývané aerosól, ktoré sú také malé, že môžu byť vo vzduchu dočasne rozptýlené. Padajú tak pomaly, že vzdušné prúdy ich opäť vynášajú nahor. Jednotlivé častice nezotrvávajú vo vzduchu veľmi dlho. Veľké častice sa vracajú na zem za niekoľko minút, malé, ako je dym sa tam zdržia niekoľko hodín. Napríklad sopečné výbuchy vymršťujú do vzduchu obrovské množstvo popola a prachu, kým vetry prenášajú piesok a prach na veľké vzdialenosti – prach zo Sahary sa občas dostáva až do Severnej Ameriky. Niektoré druhy aerosólu odrážajú svetlo späť do vesmíru a tým čiastočne neutralizujú vplyvy globálneho otepľovania. Nazývajú sa kondenzačné jadrá a umožňujú vznik oblakov.
Vlhkosť vzduchu

Z povrchu oceánov, riek, jazier a vlhkej pôdy sa vyparuje voda. Vodná para je plyn a niet takého vzduchu, kde by nebola. Množstvo vodnej pary je veľmi premenlivé. Veľmi málo jej obsahuje vzduch na púšti a dokonca aj najvlhší vzduch vo vlhkých trópoch zriedkakedy obsahuje viac ako 4 objemové percentá vodnej pary. Teplý vzduch zadrží viac vlhkosti ako studený.

Hmla - zakalenie prízemnej vrstvy atmosféry drobnými kvapôčkami vo vzduchu nasýtenom vodou, pričom dohľadnosť je menšia ako 1 km. Zmes hmly, prachu a spalných plynov vytvára smog. Smogom sú ohrozené najmä veľkomestá, kde prírodné podmienky bránia dobrému prúdeniu vzduchu.

Skleníkový efekt

Slnečné žiarenie je najintenzívnejšie v krátkych vlnových dĺžkach. Atmosféra prepúšťa takmer všetko toto žiarenie, takže prechádza cez vzduch a pohlcuje ho povrch Zeme. Plynné nečistoty (oxidy dusíka, uhlíka a síry), ktoré vznikajú napr. pri spaľovaní bežných palív a unikajú do ovzdušia sa zohrievajú a vyvolávajú tzv. skleníkový efekt. Bez prirodzeného skleníkového efektu by boli teploty približne o 30 - 40 oC nižšie. Veľa vedcov sa zhoduje v tom, že pribúdanie oxidu uhličitého a iných skleníkových plynov porušuje tepelnú rovnováhu, zosilňuje prirodzený skleníkový efekt a zvyšuje celkovú priemernú teplotu na zemeguli.

Ozónová vrstva

Ozón je prirodzenou zložkou atmosféry a je to plyn, ktorý hrá dôležitú úlohu v udržiavaní života na zemi. Ozónová vrstva v stratosfére zachytáva krátkovlnné utrafialové UV žiarenie – druh slnečnej energie, ktorý poškodzuje alebo usmrcuje živé bunky.

Ozónová vrstva okolo zeme bola stabilná celé milióny rokov. Táto situácia sa však začala meniť v dvadsiatych rokoch 20. storočia, keď chemici syntetizovali prvé chlorofluorokarbóny (CFC) – medzi nimi aj známe freóny. Tieto nehorľavé plyny majú mnohoraké využitie – ako rozpúšťadlá, hnacie plyny sprejov, priemyselné čistiace prostriedky, chladiace zmesi v chladničkách a klimatizačných zariadeniach. CFC unikajúce do ovzdušia rozkladajú ozón. Vplyvom znečistenia ovzdušia sa ozónová vrstva vážne stenčila (vzniká tzv. ozónová diera), ale vďaka medzinárodným akciám na konci 80. rokov sa jej poškodenie pomaly napravuje.

Ozón je pre život veľmi dôležitý, ale keď je blízko povrchu zeme, je preň nebezpečný. Prízemná ozónová vrstva je jedovatá pre rastliny a u živočíchov dráždi výstelku pľúc, vyvoláva astmu a bronchitídu.

Počasie sa mení zo dňa na deň, čo sa prejavuje kolísaním teploty, zrážok, vetra a oblačnosti. Pri mnohoročnom skúmaní počasia sa však objavuje určitý stereotyp: napr. zimy sú studené a sprevádzané ľadom a snehom, letá sú teplé, júnové zrážky sa približne rovnajú novembrovým. Rozdiely v podnebí čiastočne spôsobuje Slnko, ktoré v trópoch svieti silnejšie ako inde, a čiastočne spôsob, akým atmosféra a oceány prenášajú slnečné teplo preč od rovníka. Keby na Zemi nebolo atmosféry a oceánov nebolo by ani podnebia.

„Spôsob, akým vzduch a voda vytvárajú podnebie, je zložitý a skutočne fascinujúci.“