Що потрібніше людині - живий світ нашої планети, земля. надра, вода чи повітря? Усе! Без них неможливо не тільки наш розвиток, а й саме життя. Однак потрібно наголосити на особливому значенні атмосфери (від грец. Atmos - пар і sphaira - куля). Вона є резервуаром кисню - необхідного компонента протікають в організмі окислювально-відновних реакцій і, крім того, виконує захисні функції. Космонавт виходить у відкритий космос в скафандрі, оберігає його від згубного впливу космічних променів. В загально планетарному масштабі таким скафандром є атмосфера.
Атмосфера має протяжність до 1100 км. На такій висоті ще виявляються сліди складових її речовин. У той же час нагадаємо, що дія магнітного і гравітаційного поля Землі поширюється на всі частинки, що знаходяться від неї на відстані до 10 земних радіусів (60 тис. Км). Вони рухаються разом із Землею навколо Сонця і тому можуть вважатися належними атмосфері.
За фізичними властивостями окремих частин атмосфери, характеру зміни температури - встановлюється п'ять основних її сфер: тропосфера (0-10 км), стратосфера (10-50 км), мезосфера (50-100 км), термосфера (100-800 км) і екзосфера (800-1100).
Маса атмосфери становить 5 * I0 в 15 ступені т. Однак основна кількість речовини зосереджено в тропосфері і нижній частині стратосфери. Так, в обсязі атмосфери протяжністю I тис. Км (100-1100 км) навряд чи сконцентровано по масі більше мільйонної частки її речовини.
Атмосфера являє собою суміш газоподібних продуктів, не вступають у взаємодію при звичайних природних умовах. Ця суміш, звана повітрям, містить в основному азот, кисень і аргон.
Склад сухого повітря
будова атмосфери
Атмосфера Землі складається з декількох шарів.
Сучасна наука позначає 7 шарів атмосфери і вони розподіляються наступним чином:
- тропосфера
- стратосфера
- мезосфера
- термосфера
- екзосфера
- іоносфера
- магнітосфера
тропосфера
Нижній шар до висоти 10-15 км над поверхнею Землі називається тропосфера. Верхня межа знаходиться на висоті 8-10 км в полярних, 10-12 км в помірних і 16-18 км в тропічних широтах; взимку нижче, ніж влітку. Вона нагрівається від Землі, тому температура повітря з висотою падає на 6 ° С на 1 кілометр підйому. У тропосфері знаходиться майже весь водяний пар і утворюються практично всі хмари. Висота тропосфери над різними широтами планети неоднакова. Над полюсами вона піднімається до 9 км, над помірними широтами - до 10-12 км, а над екватором - до 15 км. Процеси, що відбуваються в тропосфері - формування і переміщення повітряних мас, освіта циклонів і антициклонів, поява хмар і випадання опадів, - визначають погоду і клімат у земної поверхні. Вище тропосфери розташовується стратосфера, яка простягається до 50-55 км.
мезосфера
Далі за стратосферой простягається мезосфера, в якій температура повітря з висотою падає до декількох десятків градусів нижче нуля. Верхня частина атмосфери характеризується дуже високими температурами і називається термосферою. Газовий склад мезосфери, як і розташованих нижче атмосферних шарів, постійний і містить близько 80% азоту і 20% кисню. Мезосферу поділяють на дві частини - іоносферу - до висоти близько 1000 км, де повітря сильно іонізован, і екзосферу - понад 1000 км.
У іоносфері молекули атмосферних газів поглинають ультрафіолетову радіацію Сонця, при цьому утворюються заряджені атоми і вільні електрони. У іоносфері спостерігаються полярні сяйва.
Поблизу верхньої межі мезосфери спостерігаються сріблясті хмари, освітлювані сонцем в нічний час. Тиск повітря на верхній межі мезосфери в 200 разів менше, ніж у земної поверхні.
термосфера
Термосфера - шар атмосфери, наступний за мезосферою, - починається на висоті 80-90 км і простягається до 800 км. У термосфере відбувається зростання температури до 1500 С (на висоті 500-600 км), пов'язаний, головним чином, з поглинанням сонячної короткохвильової радіації. Причиною є поглинання ультрафіолетового випромінювання Сонця на висотах 150-300 км, обумовлене іонізацією атмосферного кисню.
екзосфера
Екзосфера - зовнішній, найбільш розріджений шар атмосфери від верхньої межі термопауза і вище, що характеризується постійністю температури з висотою. Газ в екзосфері сильно розріджене, і звідси йде витік його частинок у міжпланетний простір.
іоносфера
Іоносфера - частина верхньої атмосфери Землі, сильно іонізуючих внаслідок опромінення космічними променями. Іоносфера характеризується сильною іонізацією повітря, яка відбувається під впливом ультрафіолетової сонячної радіації.
магнітосфера
Магнітосфера Землі - область навколоземного простору, фізичні властивості якої визначаються магнітним полем Землі і його взаємодією з потоками заряджених частинок сонячного походження. У разі набігаючого потоку плазми, наприклад, в разі взаємодії власного магнітного поля планети з сонячним вітром, магнітосфера представляє порожнину досить складної форми, обтічну сонячним вітром.