Общие сведения об атмосфере

Земля окутана воздушной оболочкой, которую называют а мосферой. Атмосфера состоит из смеси газов: азота —78% (ч объему), кислорода —21%, аргона —0,93% и углекислого г: за —0,03%. На остальные газы приходится менее 0,1%. центное соотношение газов в нижних слоях атмосферы пос но. Некоторые колебания наблюдаются лишь в содержании кислого газа. Над Арктикой и Антарктидой, а также над вод.ьм океанов его меньше, чем над густонаселенными областями мат<

риков.

В атмосфере всегда находятся примеси: вода (в трех coctoi ниях) и пыль. Содержание воды в атмосфере зависит от темт ратуры: чем выше температура воздуха, тем больше в нем мо>т содержаться водяного пара. Так, при температуре —20°С в 1^ ь воздуха может содержаться водяного пара 1,1 г/м³, при 0 4,8 г/м³, а при +20°— 17,3 г/м³.

Наличие воды в атмосфере определяет многие явления: дьн ку, туман, облака, осадки и др.

Пыль поступает в атмосферу во время вулканических изнс| жеиий, с поверхности суши в результате работы ветра и деятим иости человека, а также из космоса.

Строение атмосферы. Из курса физики известно, что г.' " можно сжимать, поэтому атмосфера более плотная у поверх-Мсмлн, а с поднятием вверх плотность ее уменьшается. На п то bfi км она составляет половину, а на высоте 10—11 км > '/< приповерхностного давления.

Научение атмосферы показало, что у нее слоистое стр

(рис. 14). Нижний слой атмосферы называют тропосферо

пр.,, гирмего! до высоты 17 км над экватором и 8—10 км-

и'пми, В чтом слое сосредоточено более ³/₄ всей массы а

1 'шпжстся непрерывно как в вертикальном, та*

нипрлплснии." В тропосфере содержится i |..1 пищуха в этом слое понижается с вьюн 1 икдис 100 м подъема и на верхней грнЩ

100 W00

Давление, гПа.

0 0,11 10

Рис. 14. Вертикальный разрез атмосферы

Выше тропосферы расположена стратосфера, верхняя грани­ца которой находится на высоте 50—55 км. Плотность и давле­ние здесь незначительны. Разреженный воздух состоит из тех же газов, что и в тропосфере, но в нем больше озона. Наиболь­шая концентрация озона наблюдается на высоте 15—30 км. Тем­пература в стратосфере повышается с высотой и на верхней гра­нице ее достигает 0°С и выше. Это объясняется тем, что озон по­глощает коротковолновую часть солнечной энергии, в результате чего воздух нагревается.

Над стратосферой лежит мезосфера, простирающаяся да вы­соты 80 км. В ней температура вновь понижается и достигает — —90°С. Плотность воздуха там в 200 раз меньше, чем у поверх­ности Земли.

Выше мезосферы распространяется термосфера (ионосфера) (от 80 до 800 км). Температура в этом слое повышается: на высо­те 150 км — до +220°; 600 км — до +1500°С. Газы атмосферы (азот и кислород) находятся в ионизированном состоянии. Под действием коротковолновой солнечной радиации отдельные элек­троны отрываются от оболочек атомов. В результате в ионосфере возникают слои заряженных частиц. Самый плотный их слой на­ходится на высоте 300—400 км. В связи с небольшой плотностью солнечные лучи не рассеиваются, поэтому небо черное, на нем ярко светят звезды и планеты.

В ионосфере возникают полярные сияния, образуются мощ­ные электрические токи, которые вызывают нарушения магнит­ного поля Земли.

Выше 800 км расположена внешняя оболочка — экзосфера. Скорость движения отдельных частиц в экзосфере приближает­ся к критической— 11,2 мм/с, поэтому частицы могут преодолеть земное притяжение и уйти в мировое пространство. Ученые пред­полагают наличие в этом слое атомов водорода.

Значение атмосферы в жизни нашей планеты исключительно велико. Без нее Земля была бы мертва. Атмосфера предохраняет поверхность Земли от сильного нагревания и охлаждения. Ее влияние можно уподобить роли стекла в парниках: пропускать солнечные лучи и препятствовать отдаче тепла.

Атмосфера предохраняет живые организмы от коротковолно­вой и корпускулярной радиации Солнца. Атмосфера — среда, где происходят погодные явления, с которыми связана вся человече­ская деятельность. Изучение этой оболочки производится на ме­теорологических станциях. Днем и ночью, в любую погоду мете­орологи ведут наблюдения за состоянием нижнего слоя атмос­феры. Четыре раза в сутки, а на многих станциях ежечасно из­меряют температуру, давление, влажность воздуха, отмечают облачность, направление и скорость ветра, количество осадкой, электрические и звуковые явления в атмосфере. Метеорологичс ские станции расположены всюду: в Антарктиде и во влажно тропических лесах, на высоких горах и на необозримых прост

pax тундры. Ведутся наблюдения и на океанах на специально по­строенных кораблях.

С 30-х годов текущего века начались наблюдения в свободной атмосфере. Стали запускать радиозонды, которые поднимаются на высоту 25—35 км п при помощи радиоаппаратуры передают на Землю сведения о температуре, давлении, влажности воздуха и скорости ветра. В наше время широко используются метеоро­ логические ракеты и спутники. Последние имеют телевизионные установки, передающие изображение земной поверхности и об­ лаков, ф

1961 год ознаменовался новыми успехами в изучении верх­них слоев атмосферы. 12 апреля первый космонавт мира Юрий Алексеевич Гагарин совершил космический полет вокруг Земли. С этих пор космические корабли и станции дают верную карти­ну процессов, происходящих на больших высотах.

Вопросы и задание. 1. Каково значение атмосферы в жизни нашей пла­неты? 2. Каково практическое значение изучения атмосферы? 3. Нарисуйте гхсму строения атмосферы.