1. Химический состав

Ат­мо­сфе­ра – верх­няя лег­кая воз­душ­ная обо­лоч­ка Земли.

Ат­мо­сфе­ра со­сто­ит из смеси газов – воз­ду­ха.

Рис. 1. Хи­ми­че­ский со­став ат­мо­сфе­ры

Общая масса ат­мо­сфе­ры Земли равна 5,3 • 1015 т (по раз­ным оцен­кам, 5,15-5,9 • 1015), при­чем 90% со­сре­до­то­че­но в око­ло­зем­ном слое тол­щи­ной около 16 км. По­сколь­ку ат­мо­сфе­ра яв­ля­ет­ся на­руж­ной обо­лоч­кой Земли, она «раз­гра­ни­чи­ва­ет» пла­не­ту и кос­ми­че­ское про­стран­ство, ослаб­ляя ряд по­сту­па­ю­щих из кос­мо­са из­лу­че­ний и сгла­жи­вая рез­кие ко­ле­ба­ния тем­пе­ра­ту­ры в био­сфе­ре.

Масса со­вре­мен­ной ат­мо­сфе­ры со­став­ля­ет при­бли­зи­тель­но одну мил­ли­он­ную часть массы Земли. С вы­со­той резко умень­ша­ют­ся плот­ность и дав­ле­ние ат­мо­сфе­ры, а тем­пе­ра­ту­ра из­ме­ня­ет­ся нерав­но­мер­но и слож­но, в том числе из-за вли­я­ния на ат­мо­сфе­ру сол­неч­ной ак­тив­но­сти и маг­нит­ных бурь. Из­ме­не­ние тем­пе­ра­ту­ры в гра­ни­цах ат­мо­сфе­ры на раз­ных вы­со­тах по­яс­ня­ет­ся неоди­на­ко­вым по­гло­ще­ни­ем сол­неч­ной энер­гии га­за­ми.

2. Слои атмосферы

Слои ат­мо­сфе­ры:

1. Тро­по­сфе­ра

2. Стра­то­сфе­ра

3. Ме­зо­сфе­ра

4. Тер­мо­сфе­ра

5. Эк­зо­сфе­ра 

Рис. 2. Стро­е­ние ат­мо­сфе­ры

Тро­по­сфе­ра – ниж­няя, наи­бо­лее плот­ная часть ат­мо­сфе­ры, до вы­со­ты 11-19 км, в ко­то­рой со­сре­до­то­че­но 4/5 всей массы ат­мо­сфер­но­го воз­ду­ха. Для нее ха­рак­тер­но, что тем­пе­ра­ту­ра здесь с вы­со­той па­да­ет. В тро­по­сфе­ре со­дер­жит­ся почти весь во­дя­ной пар ат­мо­сфе­ры и воз­ни­ка­ют почти все об­ла­ка. Силь­но раз­ви­та здесь и тур­бу­лент­ность, осо­бен­но вб­ли­зи зем­ной по­верх­но­сти, а также в так на­зы­ва­е­мых струй­ных те­че­ни­ях в верх­ней части тро­по­сфе­ры. Здесь фор­ми­ру­ют­ся об­ла­ка и вы­па­да­ют осад­ки. Тем­пе­ра­ту­ра в тро­по­сфе­ре по­ни­жа­ет­ся с вы­со­той.

Над тро­по­сфе­рой до вы­со­ты 50-55 км лежит стра­то­сфе­ра, ха­рак­те­ри­зу­ю­ща­я­ся тем, что тем­пе­ра­ту­ра в ней в сред­нем рас­тет с вы­со­той. Пе­ре­ход­ный слой между тро­по­сфе­рой и стра­то­сфе­рой (тол­щи­ной 1-2 км) носит на­зва­ние тро­по­па­у­зы.

Во­дя­но­го пара в стра­то­сфе­ре ни­чтож­но мало. Од­на­ко на вы­со­тах 20-25 км на­блю­да­ют­ся ино­гда очень тон­кие, так на­зы­ва­е­мые пер­ла­мут­ро­вые об­ла­ка.

В верх­ней части стра­то­сфе­ры на­хо­дит­ся озо­но­вый слой, ко­то­рый за­щи­ща­ет пла­не­ту от вред­ной сол­неч­ной ра­ди­а­ции.

Слой ат­мо­сфе­ры, ле­жа­щий выше стра­то­сфе­ры, на­зы­ва­ет­ся ме­зо­сфе­ра. У верх­них гра­ниц ме­зо­сфе­ры были от­ме­че­ны самые низ­кие тем­пе­ра­ту­ры.

Верх­няя часть ат­мо­сфе­ры, рас­по­ло­жен­ная над ме­зо­сфе­рой, ха­рак­те­ри­зу­ет­ся очень вы­со­ки­ми тем­пе­ра­ту­ра­ми и по­то­му носит на­зва­ние тер­мо­сфе­ры. В ней раз­ли­ча­ют­ся, од­на­ко, две части: ионо­сфе­ра, про­сти­ра­ю­ща­я­ся от ме­зо­сфе­ры до высот по­ряд­ка ты­ся­чи ки­ло­мет­ров, и ле­жа­щая над нею внеш­няя часть – эк­зо­сфе­ра, пе­ре­хо­дя­щая в зем­ную ко­ро­ну. Воз­дух в ионо­сфе­ре очень раз­ре­жен.

Эк­зо­сфе­ра – самый вы­со­кий слой ат­мо­сфе­ры. Ее сред­няя вы­со­та 600 км.

3. Значение и изучение атмосферы

Ат­мо­сфе­ра очень важна для нашей пла­не­ты.

Ат­мо­сфе­ра имеет очень важ­ное эко­ло­ги­че­ское зна­че­ние. Имен­но бла­го­да­ря ат­мо­сфе­ре люди и все живые ор­га­низ­мы на пла­не­те не по­па­да­ют под вли­я­ние нега­тив­ных кос­ми­че­ских из­лу­че­ний.

Ат­мо­сфе­ра ре­гу­ли­ру­ет тем­пе­ра­тур­ный режим на пла­не­те. Также эта обо­лоч­ка за­щи­ща­ет на­се­ле­ние Земли от ме­тео­ри­тов и дру­гих кос­ми­че­ских тел, ко­то­рые, не до­стиг­нув по­верх­но­сти пла­не­ты, рас­се­и­ва­ют­ся в ее тол­щине.

Ат­мо­сфе­ра вли­я­ет на все эк­зо­ген­ные (внеш­ние) про­цес­сы, ко­то­рые про­ис­хо­дят в ли­то­сфе­ре и гид­ро­сфе­ре, в част­но­сти, на де­я­тель­ность ветра, на хи­ми­че­ское и фи­зи­че­ское ис­па­ре­ние вод.

В ат­мо­сфе­ре об­ра­зу­ют­ся об­ла­ка и вы­па­да­ют осад­ки. Ат­мо­сфе­ра при­ни­ма­ет ак­тив­ное уча­стие в кру­го­во­ро­тах, ко­то­рые про­ис­хо­дят на Земле.

Люди ак­тив­но изу­ча­ют ат­мо­сфе­ру с по­мо­щью про­сто­го на­блю­де­ния, ме­тео­стан­ций, сним­ков из кос­мо­са, ме­тео­зон­дов, авиа­ции, стра­то­ста­тов.

Рис. 3. Ме­тео­зонд

4. Гелий

Гелий – газ без цвета и за­па­ха, со­дер­жа­щий­ся в ат­мо­сфе­ре. Гелий вме­сте с неко­то­ры­ми дру­ги­ми га­за­ми ис­поль­зу­ет­ся в на­руж­ной ионо­вой ре­кла­ме.

5. Полеты в стратосферу

По­ле­ты в стра­то­сфе­ру на­ча­лись в 30-е годы XX века на стра­то­ста­тах. В на­сто­я­щее время в стра­то­сфе­ру ле­та­ют на са­мо­ле­тах, за­пус­ка­ют туда ме­тео­зон­ды.

6. Парниковый эффект

Сол­неч­ные лучи легко про­хо­дят через тро­по­сфе­ру, а тепло, ко­то­рое из­лу­ча­ет на­гре­тая сол­неч­ны­ми лу­ча­ми Земля, на­кап­ли­ва­ет­ся в тро­по­сфе­ре: такие газы, как уг­ле­кис­лый газ, метан, а также пары воды, удер­жи­ва­ют тепло. Такой ме­ха­низм про­гре­ва­ния ат­мо­сфе­ры от Земли, на­гре­той сол­неч­ной ра­ди­а­ци­ей, на­зы­ва­ет­ся пар­ни­ко­вый эф­фект. Имен­но по­то­му, что ис­точ­ни­ком тепла для ат­мо­сфе­ры яв­ля­ет­ся Земля, тем­пе­ра­ту­ра воз­ду­ха с вы­со­той умень­ша­ет­ся.

В по­след­нее время, в связи с хо­зяй­ствен­ной де­я­тель­но­стью че­ло­ве­ка, ко­ли­че­ство пар­ни­ко­вых газов на пла­не­те уве­ли­чи­ва­ет­ся, что при­во­дит к уси­ле­нию пар­ни­ко­во­го эф­фек­та и ухуд­ше­нию эко­ло­ги­че­ской си­ту­а­ции.

Рис. 4. Схема пар­ни­ко­во­го эф­фек­та