Атмосфера Земли

Атмосфера Земли.

Вертикальное распределение температуры и плотности.

АТМОСФЕРА ЗЕМЛИ, воздушная среда вокруг Земли, вращающаяся вместе с нею; масса около 5,15´10¹⁵ т. Состав воздуха (по объему) у поверхности Земли: 78,1% азота, 21% кислорода, 0,9% аргона, незначительные доли углекислого газа, неона, гелия, водорода и других газов. Давление и плотность воздуха убывают с высотой. До высоты 20 км в атмосфере Земли содержится водяной пар. В результате конденсации пара происходит образование облаков и выпадение атмосферных осадков в виде дождя, града, снега. На высоте 20-25 км расположен слой озона. Выше 100 км возрастает доля легких газов; на очень больших высотах преобладают гелий и водород; часть молекул разлагается на атомы и ионы, образуя ионосферу. Атмосфера Земли имеет слоистое строение, которое определяется в первую очередь особенностями распределения температуры по высоте (различают тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу, экзосферу).

Нагревание атмосферы в разных частях Земли неодинаково, что способствует развитию общей циркуляции атмосферы Земли, тесно связанной с распределением атмосферного давления. Под действием перепада давления воздух испытывает ускорение, направленное от высокого давления к низкому. При движении воздуха на него действуют вызванные вращением Земли Кориолиса сила и центробежная сила, а также сила трения. Все это обусловливает сложную картину воздушных течений в атмосфере Земли, некоторые из них сравнительно устойчивы (например, пассаты и муссоны). В средних широтах преобладают воздушные течения с запада на восток, в которых возникают крупные вихри — циклоны и антициклоны, обычно простирающиеся на сотни и тысячи километров. Современная атмосфера Земли имеет, по-видимому, вторичное происхождение; она образовалась из газов, выделенных твердой оболочкой Земли после формирования планеты, и в дальнейшем развивалась при участии живых организмов и растений. Атмосфера Земли обеспечивает возможность жизни на Земле, причем наибольшее значение из атмосферных газов для жизнедеятельности организмов имеют кислород, азот, водяной пар, углекислый газ, озон. В течение 20 в. происходил рост концентрации углекислого газа в атмосфере Земли, обусловленный главным образом сжиганием все возрастающих количеств угля, нефти и других видов углеродного топлива. Это привело к некоторому усилению парникового эффекта и небольшому повышению средней температуры нижнего слоя воздуха. Наряду с углекислым газом под влиянием хозяйственной деятельности в атмосфере Земли возрастает количество фреонов (которые, по-видимому, ответственны за нарушение озонового слоя атмосферы Земли; смотри озоновая дыра), окислов азота и ряда других газов, которые также способствуют изменению климата в сторону потепления.