Атмосфера Землі

АТМОСФЕРА ЗЕМЛІ (від грец. Atmos - пар і сфера), повітряне середовище навколо Землі, що обертається разом з нею; маса ок. 5,15 · 1015 т. По щільності атмосфери вона займає проміжне місце між Венерою і Марсом.

Вона унікальна в тому відношенні, що володіє великими запасами рідкої води. Складна взаємодія між океаном, атмосферою і планетарної поверхнею визначає її енергетичний баланс і температурний режим. Хмарний покрив звичайно закриває близько 50% поверхні, і теплота, що залишається усередині атмосфери (парниковий ефект), піднімає середню температуру більше ніж на 30 градусів. Склад її біля поверхні Землі: 78,1% азоту, 21% кисню, 0,9% аргону, в незначних частках відсотка вуглекислий газ, водень, гелій, неон та інші гази. У нижніх 20 км міститься водний пар (у земної поверхні - від 3% у тропіках до 2.10 -5% в Антарктиді), кількість якого з висотою швидко убуває. Вуглекислота - найбільш важлива слідова компонента атмосферного повітря. Висока концентрація кисню (виникла приблизно 2000 млн. років тому) є прямим результатом існування рослин. Присутність кисню дозволило сформуватися у верхніх шарах атмосфери озоновому шару (на висоті 20-25 км), який екранує поверхню планети від сонячного ультрафіолетового випромінювання, шкідливого для життя. Вище 100 км росте частка легких газів, і на дуже великих висотах переважають гелій і водень; частина молекул розкладається на атоми і іони, утворюючи іоносферу. Тиск і щільність повітря в атмосфері Землі з висотою убувають.

У залежності від розподілу температури атмосферу Землі підрозділяють на тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу, екзосферу. Нерівномірність її нагрівання сприяє загальної циркуляції атмосфери, яка впливає на погоду і клімат Землі. Атмосфера Землі має електричним полем.

ТРОПОСФЕРА (від грец. Tropos - поворот і сфера), нижній, основний шар атмосфери до висоти 8-10 км в полярних, 10-12 км у помірних і 16-18 км в тропічних широтах. У тропосфері зосереджено більше 1/5всей маси атмосферного повітря, сильно розвинені турбулентність і конвекція, зосереджена переважна частина водяної пари, виникають хмари, розвиваються циклони і антициклони - все що відбуваються тут процеси відіграють визначальну роль для формування погоди на планеті. Температура в тропосфері зменшується з збільшенням висоти. Тропосфера зверху обмежена тропопаузою, яка відповідає переходу до більш стійким умов лежить вище стратосфери.

СТРАТОСФЕРА (від лат. Stratum - шар і сфера), шар атмосфери, що лежить над тропосферою від 8-10 км у високих широтах і від 16-18 км поблизу екватора до 50-55 км. Стратосфера характеризується зростанням температури з висотою від -40 ° С (-80 ° С) до температур, близьких до 0 ° С, малої турбулентністю, нікчемним змістом водяної пари, підвищеним у порівнянні з нижче-та встановленими вище шарами змістом озону. Іоносфери, верхні шари атмосфери, починаючи від 50 - 85 км до 600км, характеризуються значним вмістом атмосферних іонів і вільних електронів. Атоми і молекули в цьому шарі інтенсивно іонізуються під дією сонячної радіації, зокрема, ультрафіолетового випромінювання. Переміщення заряджених частинок за магнітним силовим лініям до полярних областях на широтах від 60 до 75 ° приводить до появи полярних сяйв. Верхня межа іоносфери - зовнішня частина магнітосфери Землі. Причина підвищення іонізації повітря в іоносфері - розкладання молекул атмосфери газів під дією ультрафіолетового й рентгенівської сонячної радіації і космічного випромінювання. Іоносфера має великий вплив на поширення радіохвиль.

Складається іоносфера з мезосфери і термосфери. Мезосфера знаходиться приблизно до 80-85 км, над якою спостерігаються (зазвичай на висоті близько 85 км) сріблясті хмари. Тут температура з висотою зменшується, досягаючи -90 ° C біля верхньої межі (мезопаузи). Світлі блакитні хмари в літньому сутінковому небі виникають у верхній атмосфері на висотах близько 80 км і по структурі досить різноманітні.

Термосфера, шар атмосфери над мезосферою від висот 80-90 км, температура в якому росте до висот 200-300 км, де досягає значень порядку 1500 К, після чого залишається майже постійної до великих висот. Екзосфера (від екзо ... і сфера) (сфера розсіювання), зовнішній шар атмосфери, що починається з висоти близько 400-500 км, які межують з міжпланетної середовищем. У цих шарах щільність настільки низька, що між атомами відбувається дуже мало зіткнень і атоми, що рухаються з великою швидкістю, можуть вийти зі сфери гравітаційного тяжіння планети і відлітати (вислизати) в космічний простір. На відстанях більше 1000 км шар холодної плазми високої щільності (плазмосфера). Плазмосфера простирається до відстаней у 3 - 7 земних радіусів. Її верхня межа (плазмопауза) відзначена різким падінням плазмової щільності. Земна атмосфера не пропускає жорстке короткохвильове випромінювання. Одним з найважливіших газів, що поглинають ультрафіолетові промені, є озон.