Что такое атмосфера

Что такое атмосфера? Это воздушная оболочка нашей планеты. Подобно многослойному одеялу, она укутывает Землю, согревая ее для жизни, защищая от астероидов и метеоритов и от губительного для всего живого солнечного излучения. Воздух вокруг Земли удерживается силой притяжения. Практически половина всей массы воздуха атмосферы находится в нижнем слое, на высоте до 5 км, а остальная часть - на высоте до 10 км. Выше воздух разрежен, хотя некоторое количество его поднимается даже до 2000 - 3000 км. Каждый атмосферный слой имеет собственное название.

Нижний слой, тропосфера, располагается на высоте до 10 - 15 км от поверхности. Воздух тропосферы нагревается от поверхности Земли. У поверхности он самый теплый, а дальше температура понижается по мере удаления от поверхности на 6°С на каждый километр. Тропосфера имеет неровную верхнюю границу: над экватором она поднимается до 15 км, а над полюсами понижается до 9 км. В тропосфере формируются облака, атмосферные вихри, осадки. Стратосфера располагается выше тропосферы и простирается до высот 50-55 км. От тропосферы она отделена переходным слоем - тропопаузой. После высоты 25 км температура воздуха в стратосфере начинает повышаться до 30 °С, это связано с озоновым слоем, который находится на высоте около 25-30 км и поглощает солнечное излучение, губительное для жизни. Кислород на этой высоте под действием ультрафиолетового излучения преобразуется из О2 в О3, озон. Выше стратосферы находится мезосфера, в которой температура воздуха - уже очень разряженного - падает до нескольких десятков градусов. Над мезосферой лежит термосфера, здесь температура очень высока. В свою очередь, этот последний слой атмосферы делится на ионосферу (до 1000 км) и экзосферу (выше 1000 км). В ионосфере возникают полярные сияния.

что такое атмосфера, состав атмосферы, состав воздуха, химический состав воздуха, химический состав атмосферы

Состав воздуха Земли: азот (N2) - 78%, кислород (O2) - 21%, аргон (Ar) - 0,93%, углекислый газ (CO2) и другие газы менее 0, 03%. Газовый состав воздуха на протяжении многих сотен лет не менялся, однако с развитием промышленности, связанным с переработкой и сжиганием каменного угля, нефти и газа, стало расти содержание углекислого газа в атмосфере.

Характеристики атмосферы

Кислород в атмосфере содержится на высоте до 115 км. Но уже на высоте 5 км человеку становится трудно дышать, наступает "кислородное голодание". На высоте около 15 км кислорода не достаточно для жизни.

Давление. На каждую точку на поверхности Земли давит атмосфера. Основной прибор, которым измеряется давление, - ртутный барометр, изобретенный итальянским физиком Э. Торичелли. В барометре вес ртутного столба в запаянной колбе, из которой откачан воздух, уравновешивается весом столба атмосферы. Иными словами, давление учитывает вес вертикального столба воздуха на поверхность площадью 1 м2. Давление зависит от того, на какой высоте мы находимся: если у уровня моря - давление атмосферного столба будет одним, если мы поднимаемся на высокие горы, то атмосферный столб над нами уменьшится, и давление станет меньше. Давление традиционно измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.) или в паскалях (1 паскаль = сила в 1 ньютон на площадь 1 м2) Среднее давление на уровне моря равно 760 мм рт.ст. при температуре 15°С. С ростом температур давление возрастает. Высота или глубина, на которую нужно подняться или опуститься для того, чтобы давление изменилось на 1 паскаль, называется барической ступенью.

Распределение давления неравномерно, что связано с температурой. Если в одном месте давление низкое, а в другом высокое, воздух будет перемещаться от области более высокого давления в сторону более низкого. Чем больше разница в давлении, тем с большей скоростью перемещается воздух. Перемещение воздуха относительно поверхности Земли - ветер. Между поверхностью планеты и движущимся воздухом возникает сила трения; неровности поверхности, такие как горные цепи или возвышенности, впадины, котловины, задерживают воздух. Трение о земную поверхность уменьшает скорость ветров в приземном слое, и по инерции эта задержка передается в более высокие слои атмосферы. Воздух начинает перемешиваться. Если учесть, что на все движущиеся предметы еще действует отклоняющая сила Кориолиса, а также сила притяжения (гравитация), удерживающая воздух у Земли, то можно себе представить, насколько сложное движение сообщается воздушным массам.

Влажность. Она зависит от наличия в воздухе водяного пара. Сколько пара может содержаться в воздухе? Его количество напрямую связано с давлением. Давление атмосферы суммируется с давлением водяного пара (парциальным давлением). Если влаги в атмосфере больше, чем давление водяного пара, происходит конденсация или сублимация водяного пара, т. е. из насыщенного влагой воздуха образуются капли или кристаллы льда: роса, иней, изморозь. Измерение влажности воздуха производят с помощью прибора - гигрометра. В нем используется обезжиренный человеческий волос, который при повышении влажности удлиняется, а в сухом воздухе - укорачивается. Больше всего водяного пара у поверхности Земли в экваториальных районах, там, где растут влажные дождевые леса, щедро выделяющие влагу в атмосферу. Недаром эти места называются еще туманными лесами. Чем дальше от поверхности Земли, тем меньше количество водяного пара, значит, и влажность уменьшается.

Для человека считается нормой содержание в воздухе водяного пара, равное 30-60 % относительной влажности (т. е. отношения давления водяного пара к максимально возможному насыщающему давлению).



© Пчелинцева В.А, 2010 г. Ушастики.RU.