Атмосфера

15

Атмосфера (от греч. atmos — пар и sphaira — шар) — это газовая оболочка (или оболочки) небесного тела, удерживаемая вокруг него силой гравитации.

Когда говорят "атмосфера", чаще всего имеют в виду атмосферу Земли — воздух, которым мы дышим. Но атмосферы есть и у других планет, звёзд и даже некоторых крупных спутников.

Атмосфера Земли

Это смесь газов, окружающих нашу планету, которая вращается вместе с ней. Она жизненно необходима для существования биосферы.

1. Состав (у поверхности, без учёта водяного пара):

  • Азот (N₂) — ~78%: Инертный газ, разбавитель кислорода.

  • Кислород (O₂) — ~21%: Необходим для дыхания живых организмов и процессов горения.

  • Аргон (Ar) — ~0.93%: Инертный газ.

  • Углекислый газ (CO₂) — ~0.04%: Критически важен для фотосинтеза растений и регуляции климата (парниковый эффект).

  • Прочие газы: Неон, гелий, метан, озон, водород и др. в следовых количествах.

  • Водяной пар (H₂O): Его содержание сильно меняется (от 0% до 4%). Главный игрок в формировании погоды (облака, осадки) и сильнейший парниковый газ.

2. Слои атмосферы (от поверхности вверх)

Атмосфера делится на слои в зависимости от того, как с высотой меняется температура.

  • Тропосфера (0 до 8-18 км):

    • Нижний, самый плотный слой. Здесь сосредоточено ~80% массы воздуха и почти весь водяной пар.

    • В этом слое формируется погода (ветер, облака, дожди, штормы).

    • Температура падает с высотой (примерно на 6.5°C на км).

    • Верхняя граница — тропауза.

  • Стратосфера (~18 до 50 км):

    • Температура растёт с высотой из-за поглощения ультрафиолета озоновым слоем.

    • Озоновый слой защищает всё живое от вредного солнечного УФ-излучения.

    • Мало турбулентности, здесь летают стратостаты и пассажирские самолёты (для избежания погодных помех).

  • Мезосфера (~50 до 85 км):

    • Температура снова падает, достигая минимума до -90°C.

    • Именно здесь сгорает большинство метеоров ("падающие звёзды").

    • Это наименее изученный слой, куда не долетают самолёты и спутники.

  • Термосфера (~85 до 600-800 км):

    • Температура резко растёт (до 1500°C и выше) из-за поглощения рентгеновского и жёсткого УФ-излучения Солнца. Однако воздух здесь невероятно разрежен, и "температура" — это скорее скорость движения единичных частиц.

    • Здесь летают МКС и низкоорбитальные спутники.

    • Происходит полярное сияние.

    • В её составе — ионосфера (слой, сильно ионизированный солнечным излучением, отражающий радиоволны).

  • Экзосфера (выше 600-800 км):

    • Внешняя, переходная область в космическое пространство.

    • Воздух настолько разрежен, что частицы движутся по баллистическим траекториям и могут улетать в космос.

    • Именно здесь начинается «космос» по некоторым определениям (линия Кармана на высоте 100 км).

3. Главные функции и значение для Земли:

  • Дыхание: Содержит кислород для живых организмов.

  • Защита:

    • От метеоров (большинство сгорает в мезосфере).

    • От вредного солнечного излучения (озоновый слой поглощает УФ, атмосфера в целом — рентген и гамма-лучи).

    • От космических лучей (вторичные ливни образуются высоко в атмосфере, снижая дозу на поверхности).

  • Климат и парниковый эффект: Удерживает тепло, не давая Земле превратиться в ледяную пустыню. Средняя температура планеты благодаря атмосфере +15°C, а без неё была бы около -18°C.

  • Погода: Циркуляция воздушных масс и круговорот воды формируют погодные условия, распределяют тепло и влагу по планете.

  • Звук: Атмосфера — среда, в которой распространяются звуковые волны (в вакууме звука нет).

4. Проблемы и влияние человека:

  • Загрязнение воздуха (смог, выбросы промышленности и транспорта).

  • Разрушение озонового слоя хлорфторуглеродами (фреонами).

  • Усиление парникового эффекта из-за выбросов CO₂, метана и др., ведущее к глобальному потеплению и изменению климата.

Атмосферы других планет

Они кардинально отличаются от земной и служат примерами иных условий:

  • Венера: Очень плотная (давление у поверхности в 90 раз больше земного), состоит в основном из CO₂. Сильнейший парниковый эффект, температура +470°C.

  • Марс: Очень разреженная (давление в 160 раз меньше земного), также из CO₂. Не может удержать тепло и жидкую воду, слабая защита от излучения.

  • Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун (газовые гиганты): Огромные атмосферы из водорода и гелия, без чёткой твёрдой поверхности.

  • Титан (спутник Сатурна): Плотная атмосфера из азота и метана, где идут "метановые" дожди.

Итог: Атмосфера Земли — это динамичная, многослойная газовая оболочка, создающая уникальные и хрупкие условия для жизни. Это наш защитный щит, климатический регулятор и дыхательная смесь, сохранение которой критически важно.

Развернуть Свернуть