Атмосфера

Атмосфера – воздушная оболочка Земли – является одной из самых важных составляющих нашей планеты. Атмосфера покрывает всю поверхность Земли. Внутренняя поверхность атмосферы покрывает гидросферу (водную оболочку Земли) и частично земную кору. В то время как внешняя поверхность атмосферы переходит в околоземную часть космического пространства. Воздух у поверхности нашей планеты удерживается силой ее притяжения, а не упасть его частицам помогает их постоянное движение.

Атмосфера Земли состоит в основном из газов и различных примесей (пыль, капли воды, кристаллы льда, продукты горения, пыльца растений и другое). Главные компоненты воздуха Земли – это азот (примерно 78 %), кислород (21 %) и углекислый газ (доля которого в атмосфере составляет 0,03 %). Доля других газов не превышает 1 % (это такие газы, как аргон, криптон, ксенон, неон, гелий и другие). Концентрация газов, составляющих атмосферу, практически постоянна, за исключением углекислого газа, концентрация которого растёт с середины XX века.

Все чаще мы видим с экранов телевизоров, слышим и читаем в новостях, что к экологическим проблемам относится тенденция глобального потепления на Земле. Небезосновательно эти явления связывают с выбросами в атмосферу углекислого газа, который является побочным продуктом промышленной деятельности человечества. Экологи предупреждают, что если не удастся уменьшить выброс в атмосферу углекислого газа, то нашу планету оживает катастрофа, связанная с повышением температуры вследствие так называемого «парникового эффекта».

Если кратко, парниковый эффект вызовет значительные изменения климата. В результате многие биологические виды не смогут адаптироваться к быстро изменившимся условиям и просто погибнут. К последствиям глобального потепления, также будут относиться: повышение уровня Мирового океана из-за таяния ледников, увеличение частоты и интенсивности стихийных бедствий, низкая урожайность. Также изменения климата повлияют и на здоровье людей. Из-за аномально высоких температур значительно возрастет количество сердечных, легочных и респираторных заболеваний.

Из-за того, что в атмосфере с высотой изменяется состав воздуха, его температура и плотность, в ней выделяют 5 основных слоёв.

И начнём с самого нижнего и наиболее плотного слоя атмосферы – тропосферы. Это наиболее изученный слой атмосферы. Термин «тропосфера» как обозначение нижней части земной атмосферы возник в 1908 году благодаря французскому метеорологу Леону Тейсерену де Бору. Высота тропосферы зависит от её широты. Так, например, чем ближе к полюсам Земли, тем ниже опускается граница атмосферного слоя. Таким образом, верхняя граница тропосферы проходит на высоте 16–18 км над экватором, 10–12 км в умеренных широтах и 8–9 км над полюсами нашей планеты.

В тропосфере сосредоточено более 80 % всей массы атмосферного воздуха, сосредоточена преобладающая часть водяного пара, здесь возникают облака, формируются и атмосферные фронты, развиваются циклоны и антициклоны, идут атмосферные осадки (дождь, снег), а также происходят все другие процессы, определяющие погоду и климат планеты. Воздухом тропосферы дышат все живые организмы на Земле. Влага, которая конденсируется в тропосфере и выпадает с атмосферными осадками, обеспечивает человека и все живые организмы питьевой водой.

Выше тропосферы располагается стратосфера. Второй слой от поверхности Земли. Стратосфера простирается до высоты 50–55 км. Воздух здесь разрежён, им невозможно дышать, здесь почти нет водяного пара. В стратосфере, на высоте 20–25 км располагается озоновый слой. Это самый лёгкий и тонкий слой в атмосфере, который защищается нашу планету от опасного ультрафиолетового излучения. Которое способно причинить значительный ущерб жизни на Земле. Оберегая Землю от излучения, озоновый слой спасает растения, животных и людей от солнечных ожогов и множество болезней. В том числе от рака кожи.

Озоновые дыры – это истощение, уменьшение концентрации озонового слоя. Сквозь такой участок атмосферы ультрафиолетовому излучению легче пробиться к земной поверхности. Так, в пределах озоновой дыры концентрация озона может составлять всего 30% от нормы. Самая известная озоновая дыра находится над Антарктидой. Это самая крупная на Земле озоновая дыра, площадь которой составляет чуть меньше 20 млн. км².

Однако не только естественные процессы становятся причиной возникновения озоновых дыр. Учеными установлено, что большую роль в этом также играет хозяйственная деятельность человека

Вернёмся к основным слоям атмосферы. Выше 50–55 км располагаются верхние слои атмосферы – это мезосфера, термосфера и экзосфера. Мезосфера – средний слой атмосферы, который простирается до высоты 85 км над поверхностью Земли. Верхняя область мезосферы является самым холодным естественным местом на Земле, где температура может опускаться ниже -143 °C. Интересный факт! Большинство метеоров, которые входят в атмосферу Земли, сгорают в мезосфере, так и не долетая до земной поверхности.

Термосфера. Верхний слой атмосферы, который простирается до высоты 800 км. Температуры здесь достигают до плюс 2000 градусов по Цельсию, но из-за сильной разреженности воздуха и нехватки молекул газа для переноса тепла, эти высокие температуры воспринимаются, как очень холодные. В термосфере наблюдаются полярные сияния. Полярное сияние или ещё северное сияние – это свечение верхних слоёв атмосферы Земли, вызванное движением заряженных частиц солнечного ветра в магнитном поле нашей планеты. В термосфере летают спутники Земли.

И, наконец, пятый основной слой атмосферы Земли – экзосфера.

Это внешний слой атмосферы нашей планеты, который постепенно переходит в космическое пространство. В экзосфере происходит ускользание в космическое пространство водорода, кислорода и гелия. Здесь преобладает очень высокий уровень разрежённого воздуха.

Атмосфера Земли играет важную роль для всех её жителей. Она защищает поверхность нашей планеты от метеоритов, которые под воздействием земного притяжения с огромной скоростью врезаются в атмосферу Земли. В результате трения о воздух они в основном сгорают. Однако иногда всё-таки встречаются случаи, когда эти космические тела вторгаются на нашу планету, не успевая полностью сгореть в атмосфере. Например, 15 февраля 2013 года у города Челябинска упал метеорит. Его падение сопровождалось атмосферными взрывами не только над территорией этого города, но и над другими районами России.

Из всех планет Солнечной системы только земная атмосфера содержит кислород. Который так необходим для дыхания всего живого. А вот азот поддерживает содержание кислорода в стабильном состоянии и обеспечивает питание растений. Углекислый газ используется растениями при образовании органического вещества.

Стоит отметить, что атмосфера является важнейшим звеном в круговороте воды в природе. Атмосферный воздух проводит радиоволны, которые обеспечивают работу связи.