Якщо воду, якої давно не вистачало, називали "ресурсом життя", то про повітрі згадали лише в нашу урбанізоване епоху. Нагадаємо, що без їжі людина може прожити кілька десятків днів, а без повітря - лише до 5-7 хв. Крім того, людині необхідний чисте повітря, якого, особливо в містах і індустріальних центрах, не вистачає.
Значення атмосфери. Атмосферне повітря - найважливіший природний ресурс, його призначе-ня (для Землі і людства):
- забезпечити людей, тваринний і рослинний світ життєво необ-дімимі газовими елементами (киснем, вуглекислим газом);
- смяг-чить температурні перепади (повітря - поганий провідник тепла і холоду), тобто забезпечити терморегуляцію на планеті;
- захистити поверхню Землі від космічного, радіаційного та ультрафіолетового сонячного випромінювання;
- захистити Землю від метеоритів і інших космічних тіл, переважна маса яких згорає в атмосфері;
- забезпечити виробничі антропогенні процеси киснем, азотом, воднем і нейтральними газами.
Атмосфера "зігріває" нашу планету, поглинутої-щая тепло, що випромінюється Землею в світовий простір, і частково воз-обертаючи його у вигляді зустрічного випромінювання. Атмосфера розсіює сонячне-ні промені, в результаті чого створюється поступовий перехід від світла до тіні (сутінки). У нічний час вона випромінює світлові промені і служить джерелом освітлення земної поверхні.
Нічне світіння атмосфе-ри (люмінесценція) - це світіння розріджених газів повітря на висо-тах від 80 до 300 км. Воно забезпечує 40 - 45% загальної освітленості земної поверхні в безмісячну ніч, в той час як зоряне світло становить близько 30%, а на світло, розсіюється міжзоряним пилом, припадають решта 25 - 30%. Різновидом світіння атмосфери є полярні сяйва. На Землі вони спостерігаються у високих широтах тільки вночі при відсутність про-наслідком хмар. З космосу полярні сяйва видно завжди, і при цьому одночасно над великими територіями.
Будова атмосфери. У складі атмосфери виділяють кілька шарів - сфер, між якими немає різко виражених кордонів.
1. Тропосфера - нижній основний шар атмосфери. Він найбільш хо-рошо вивчений. Висота тропосфери досягає 10 км над полюсами, 12 км в помірних широтах і до 18 км над екватором.
Тропосфера містить понад 4/5 всієї маси атмосферного повітря. У ній найбільш яскраво прояв-ляють різноманітні погодні явища. Відомо, що з підйомом на 1 км температура повітря в цьому шарі знижується більш ніж на 6 граду-сов. Це відбувається тому, що повітря пропускає до поверхні Зем-сонячні промені, які її нагрівають. Від земної поверхні на-Гревал і прилеглі до Землі шари атмосфери.
Взимку поверхня Землі сильно охолоджується, чому сприяє сніговий покрив, що відображає більшу частину сонячних променів. З цієї причини повітря біля поверхні Землі виявляється холодніше, ніж вгорі, тобто утворюється так звана інверсія температури. Інверсія температури часто спостерігається і в нічний час доби.
Влітку поверхня Землі сильно і нерівномірно нагрівається сол-кінцевих променями. Від найбільш нагрітих її ділянок піднімаються вгору повітряні вихори. На зміну піднявся повітрю притікає повітря з боку менш нагрітих ділянок Землі, в свою чергу, заміщається повітрям з верхніх шарів атмосфери. Виникає конвекція, яка викликає перемішування атмосфери в вертикальному напрямку. Конвекція сприяє розсіюванню туману і знижує запиленість нижнього шару атмосфери.
У верхніх шарах тропосфери на висоті 12 - 17 км при прольоті са-молетов часто утворюються білі хмарні сліди, що абсолютно очевидно з великої відстані. Ці сліди називаються конденсаційними. або слідами інверсії. Основною причиною конденсаційних слідів є конденсація, або сублімація водяної пари, що потрапляє в атмосферу з відпрацювавши-шими газами авіаційних двигунів, так як при спалюванні гасу в авіаційному двигуні утворюється водяна пара.
Для спалювання в двига-тілі 1 кг палива витрачається близько 11 кг атмосферного повітря, при цьому утворюється близько 12 кг відпрацьованих газів, що містять майже 1,4 кг водяної пари.
2. Стратосфера знаходиться над тропосферою до висоти 50-55 км. У ній міститься менше 20% маси всього атмосферного повітря. У цьому шарі є незначне переміщення газів і відбувається возрас-тание температури з висотою (до 0 0 С у верхньої межі).
Нижня частина стратосфери представляє потужний затримує шар, під яким скупчуються водяна пара, кристали льоду і інші тверді частинки. Відносна вологість повітря тут завжди близька до 100%.
У стратосфері розташований озоновий шар, що відображає губи-тельное для життя космічне випромінювання і частково ультрафіолету-ші промені Сонця. Найбільша концентрація озону є на висоті 15-35 км, де вільний кисень під впливом сонячної радіації перетворюється в озон.
3. Мезосфера простягається вище стратосфери на висоті приблизно від 50 до 80 км. На її частку припадає менше 1% повітря. Для неї характерно зниження температури зі збільшенням висоти, приблизно від 0 ° С на кордоні зі стратосферой до -90 ° С у верхніх шарах мезосфери.