Что такое атмосфера и из чего она состоит

Что такое атмосфера?

Атмосфера — это газовая оболочка, окружающая Землю. Она удерживается силой притяжения планеты и вращается вместе с ней. Без атмосферы жизнь на Земле была бы невозможна: мы бы не могли дышать, на поверхности царили бы космический холод и смертельная радиация, а метеориты беспрепятственно падали бы на планету.

Слово «атмосфера» происходит от греческих слов atmos — «пар» и sphaira — «шар». То есть буквально — «шар пара». Но на самом деле атмосфера состоит не только из пара, а из смеси множества газов.

Значение атмосферы

Атмосфера выполняет несколько важнейших функций:

• Защита от метеоритов. Большинство космических тел сгорает в атмосфере, не долетая до поверхности.
• Сохранение тепла. Атмосфера удерживает тепло, создавая парниковый эффект. Без неё средняя температура на Земле была бы около −18 °C, а сейчас +15 °C.
• Защита от радиации. Озоновый слой поглощает опасное ультрафиолетовое излучение Солнца.
• Обеспечение дыхания. Кислород, содержащийся в атмосфере, необходим для дыхания живых организмов.
• Круговорот воды. В атмосфере происходит испарение, конденсация и выпадение осадков.

Из чего состоит атмосфера?

Атмосфера — это смесь газов. Основные из них:

• Азот (N₂) — около 78%.
• Кислород (O₂) — около 21%.
• Аргон (Ar) — около 0,93%.
• Углекислый газ (CO₂) — около 0,04%.
• Другие газы (неон, гелий, метан, водород и др.) — менее 0,1%.

Кроме газов, в атмосфере содержатся водяной пар, пыль, сажа, пыльца растений, кристаллики льда и капли воды. Их количество непостоянно и зависит от места и времени.

Почему важен каждый газ?

• Азот — инертный газ, не участвует в дыхании, но является основой для белков и нуклеиновых кислот в живых организмах. Азот попадает в почву благодаря деятельности бактерий.
• Кислород — необходим для дыхания животных и человека, а также для горения. Он выделяется растениями в процессе фотосинтеза.
• Углекислый газ — участвует в фотосинтезе, а также влияет на парниковый эффект. Его концентрация растёт из-за сжигания топлива.
• Озон (O₃) — образует озоновый слой на высоте 20–30 км, защищающий от ультрафиолета.
• Водяной пар — определяет влажность воздуха, образование облаков и осадков.

Строение атмосферы

Атмосфера неоднородна: с высотой меняются температура, давление, плотность и состав. Учёные выделяют несколько слоёв.

Тропосфера

• Высота: 0–8 км над полюсами, 0–16 км над экватором.
• Здесь сосредоточено около 80% всей массы атмосферы и почти весь водяной пар.
• Температура понижается с высотой примерно на 6 °C на каждый километр.
• Именно в тропосфере формируется погода: облака, дождь, снег, ветер.

Стратосфера

• Высота: от 8–16 км до 50–55 км.
• Здесь находится озоновый слой, который поглощает ультрафиолет.
• Температура с высотой растёт, так как озон нагревается за счёт солнечного излучения.
• Воздух здесь разрежен, водяного пара почти нет, облака не образуются.

Мезосфера

• Высота: 50–85 км.
• Температура снова понижается, достигая −90 °C на верхней границе.
• Здесь сгорают метеоры.

Термосфера

• Высота: 85–600 км.
• Температура повышается до 1500 °C и выше, но из-за крайне низкой плотности воздуха это не ощущается как жара.
• Здесь возникают полярные сияния.

Экзосфера

• Высота: выше 600 км.
• Самый внешний, сильно разреженный слой. Постепенно переходит в космическое пространство.

Как измеряют состав и свойства атмосферы?

Для изучения атмосферы используют:

• Метеозонды — шары с приборами, запускаемые в верхние слои.
• Самолёты-лаборатории — летают в тропосфере и нижней стратосфере.
• Метеорологические спутники — следят за облачностью, температурой, составом с высоты.
• Наземные станции — измеряют давление, температуру, влажность, скорость ветра.

Интересные факты

• Масса атмосферы составляет около 5,15 × 10¹⁸ кг — это примерно миллионная доля массы Земли.
• Если бы атмосферу можно было сжать до плотности воды, её толщина составила бы всего 10 метров.
• На высоте 100 км начинается космос (линия Кармана).
• В 1 литре воздуха содержится примерно 21% кислорода, но на высоте 5 км его парциальное давление падает, и альпинисты используют кислородные баллоны.

Проверь себя

1. Что такое атмосфера?
2. Какой газ преобладает в атмосфере?
3. Какой слой атмосферы отвечает за погоду?
4. Где находится озоновый слой?
5. Почему атмосфера важна для жизни?

Заключение

Атмосфера — уникальная газовая оболочка, которая делает Землю обитаемой. Она состоит в основном из азота и кислорода, имеет слоистое строение и защищает всё живое от опасных космических воздействий. Изучение атмосферы помогает прогнозировать погоду, понимать климат и заботиться о чистоте воздуха.