Состав и строение атмосферы, ее значение

Охрана атмосферного воздуха и рациональное водопользование

Состав и строение атмосферы, ее значение

Планета Земля окружена воздушной оболочкой - атмосферой, которая распространяется над землей на высоту 1 500-2 000 км, что составляет около 1/3 радиуса Земли. Эта граница условна. Из-за действия гравитационных сил атмосфера не рассеивается в космосе. Масса атмосферы Земли составляет - 5,6-Ю¹⁸ кг. Различают несколько слоев атмосферы.

Тропосфера - нижняя часть атмосферы, содержащая 80 % массы всей атмосферы. Высота тропосферы составляет 8-18 км. Здесь находится практически весь водяной пар, формируются облака и осадки, происходят другие процессы, влияющие на погоду и климат планеты. Тропосферу сменяет слой воздуха толщиной в несколько сотен метров - тропопауза.

Стратосфера содержит около 19 % массы атмосферы и простирается до высоты 50-60 км. Температура воздуха здесь повышается в связи с тем, что на высоте 10-50 км расположен озоновый слой, частично задерживающий тепловое излучение земли. Стратосферу сменяет стратопауза.

Мезосфера распространяется до высоты 80-85 км. Здесь фиксируются серебристые облака из ледяных кристаллов. Мезосферу сменяет мезопауза.

Термосфера (до 800км) характеризуется сильным повышением температуры. На газы здесь воздействует ультрафиолетовый свет, на высоте до 400-500 км они находятся в ионизированном состоянии, а выше - в атомарном. Этот слой влияет на распространение радиоволн, обеспечивающих дальнюю радиосвязь на Земле. С ионизацией газов связано их свечение (полярные сияния).

Экзосфера (до 2 000-3 000км) состоит, в основном, из гелия и водорода, образующих вокруг земли корону.

По химическому составу вся атмосфера Земли делится на нижнюю (до 100км) - гомосферу, по составу сходную с приземным воздухом, и верхнюю - гетеросферу, характеризующуюся неоднородным химическим составом.

В атмосфере постоянно содержится кислород (объем около 21 %), придающий атмосфере окислительные свойства. Основной компонент воздуха - азот (78%). Инертные газы попадают в атмосферу в процессе распада естественных радиоактивных изотопов рядов урана, радия, тория. Важная составляющая атмосферы - озон - продукт соединения молекулярного и атомарного кислорода под действием ультрафиолетовых лучей. Содержание в воздухе паров воды изменяется в довольно широких пределах. Случайными составляющими в атмосфере являются естественные выделения организмов (эфиры цветущих растений), выбросы лесных и других пожаров, вулканов, гейзеров. В состав нижних слоев атмосферы входят аэрозоли (облака, туман), пылевые частицы с диаметром более 1 мкм, вода в жидком (капли) и твердом (лед, снег) состоянии, ионы (до десятков тысяч на 1 см³ воздуха).

Солнце испускает 2-Ю¹⁷ Дж лучистой энергии. До атмосферы Земли доходит лишь 0,5-10"⁷%, а ее поверхности достигает 46 % этой энергии, из которой лишь 1% используется при фотосинтезе.

Свет, проходя через атмосферу, рассеивается на молекулах газов, пыли, аэрозолях и создает равномерное освещение. Верхние слои атмосферы частично поглощают губительно ультрафиолетовое (до 95 % ультрафиолетовых лучей задерживает озоновый экран), ионизирующее излучения и этим защищают все живое. В этих же слоях сгорают метеориты.

Атмосфера, благодаря содержанию парниковых газов (С0₂, NO_x, CH₄ и др.) и озона, регулирует свою температуру и препятствует выходу в космическое пространство теплового излучения Земли.