2Л. АТМОСФЕРА2.1 Л. Строение и состав атмосферы

Атмосфера (от греч atmoc - пар и сфера - шар) - газовая (воздушная) оболочка Земли, вращающаяся вместе с ней. Жизнь на Земле возможна, пока существует атмосфера. Все живые организмы используют воздух атмосферы для дыхания, атмосфера защищает от вредного воздействия космических лучей и губительной для живых организмов температуры, холодного «дыхания» космоса.

Атмосферный воздух - это смесь газов, из которых состоит атмосфера Земли. Воздух не имеет запаха, прозрачен, его плотность 1,2928 г/л, растворимость в воде 29,18 см3/л, в жидком состоянии приобретает голубоватую окраску. Жизнь людей невозможна без воздуха, без воды и пищи, но если без пищи человек может прожить несколько недель, без воды - несколько дней, то смерть от удушья наступает через 4-5 мин.
Основными составными частями атмосферы являются: азот, кислород, аргон и углекислый газ. Кроме аргона, в малых концентрациях содержатся другие инертные газы (табл. 2). В атмосферном воздухе всегда присутствуют пары воды (примерно 3-4%) и твердые частицы - пыль.
Таблица 2
ХИМИЧЕСКИМ СОСТАВ АТМОСФЕРЫ (В СРЕДНЕМ)

Элемент	Объемная доля, %	Весовая доля, %
Азот (N2)	78,08	75,51
Кислород (02)	20,95	23,15
Аргон (Аг)	0,93	1,28
Углекислый газ (С02)	0,03	0,046
Неон (Ne)	1,8*10'3	1,25*10'3
Г елий(Не)	5,2*10'4	0,72*10'4
Метан (СН4)	2,2*10'4	1,2*10'4
Криптон (Кг)	1*10'4	1,5*10'4
Оксид азота (N02)	1*10'4	2,9*10'4
Водород (Н2)	5*Ю-5	0,3*10'5
Ксенон (Хе)	8*10'6	3,6*10'5
Озон (03)	1*10'6	3,6*10'5

Через атмосферу осуществляется обмен веществ между Землей и Космосом, при этом Земля получает космическую пыль и метеориты и теряет самые легкие газы - водород и гелий.
Физические свойства и состояние атмосферы меняются во времени - в течение суток, сезонов, лет - и в пространстве в зависимости от высоты над уровнем моря, широты местности, удаленности от океана. Атмосфера, общая масса которой составляет 5,15-Ю15 т, простирается вверх от поверхности Земли примерно до 3 тыс. км. С высотой меняются химический состав и физические свойства атмосферы, поэтому ее подразделяют на тропосферу, стратосферу, мезосферу, ионосферу (термосферу) и экзосферу.
Основная масса воздуха в атмосфере (до 80%) находится в нижнем, приземном, слое - тропосфере.

Толщина тропосферы в среднем 11- 12 км: 8-10 км - над полюсами, 16-18 км - над экватором. При удалении от поверхности Земли в тропосфере происходит понижение температуры на 6°С на 1 км (рис. 1). На высоте 18-20 км плавное уменьшение температуры прекращается, она остается почти постоянной: -60...-70°С. Этот участок атмосферы называется тропопаузой.
Следующий слой - стратосфера - занимает высоту 20-50 км от земной поверхности. В ней сосредоточена остальная (20%) часть воздуха. Здесь температура повышается при удалении от поверхности Земли на 1-2°С на 1 км и в стратопаузе на высоте 50-55 км доходит до 0°С. Далее, на высоте 55-80 км расположена мезосфера. При удалении от Земли температура понижается на 2-3°С на 1 км и на высоте 80 км, в мезопаузе, она достигает -75...-90°С. Термосфера и экзосфера, занимающие высоты соответственно 80-1000 и 1000-2000 км, представляют собой наиболее разреженные части атмосферы. Здесь встречаются лишь отдельные молекулы, атомы и ионы газов, плотность которых в миллионы раз меньше, чем у поверхности Земли.
Плотность атмосферы на уровне моря равна 0,001 г/см3, т. е. в тысячу раз меньше плотности воды.
Между атмосферой, земной поверхностью и другими сферами Земли происходит постоянный обмен теплом, влагой и газами, который вместе с циркуляцией воздушных масс в атмосфере влияет на основные климатообразующие процессы. Атмосфера защищает живые организмы от мощного потока космического излучения. Ежесекундно на верхние слои атмосферы обрушивается поток космических лучей - гамма, рентгеновские, ультрафиолетовые, видимые, инфракрасные. Если бы все они достигали земной поверхности, то в течение нескольких мгновений уничтожили бы все живое.



Важнейшее защитное значение имеет озоновый экран. Он расположен в стратосфере на высоте от 20 до 50 км от поверхности Земли. Общее количество озона (О,) в атмосфере оценивается в 3,3 млрд. т. Основное значение озонового экрана состоит в том, что он защищает живые организмы от жесткого ультрафиолетового излучения. Озоновый экран поглощает ультрафиолетовые лучи с длиной волны около 290 нм и менее, поэтому до земной поверхности доходят ультрафиолетовые лучи, полезные для высших животных и человека и губительные для микроорганизмов.
Атмосфера защищает Землю от многочисленных метеоритов. Ежесекундно в атмосферу попадает до 200 млн. метеоритов, доступных для наблюдения невооруженным глазом, но они сгорают в атмосфере. Замедляют свое движение в атмосфере мелкие частицы космической пыли. Атмосфера является теплоизоляционным фильтром. Без атмосферы перепад температур на Земле в сутки достигал бы 200°С (от 100°С днем до -100°С ночью).
Атмосфера является одним из основных метеорологических и климатообразующих факторов. Климатообразующая система включает в себя атмосферу, океан, поверхность суши, криосферу и биосферу. С атмосферой связаны циркуляционные процессы переноса влаги и тепла, циклоническая деятельность.

Еще по теме 2Л. АТМОСФЕРА2.1 Л. Строение и состав атмосферы:

1. 14.1. Структура и состав атмосферы
2. 6.1. Атмосфера, ее состав
3. Состав и строение биосферы
4. Атмосфера. Структура атмосферы
5. 7.2.2. Атмосфера
6. 5.2. Атмосфера
7. Клеточное строение
8. 4.5. Атмосфера
9. § 4. Договор аренды зданий и сооружений (строений)
10. 12.5. Загрязнение атмосферы