|
Атмосфера
[atmosphere] – газ. оболочка Земли, состоящая, исключая воду и пыль, из азота (78,08%), кислорода (20,95%), аргона (0,93%), углекислого газа (~ 0,09%), водорода, неона, гелия, криптона, ксенона и ряда др. газов (в сумме ~ 0,01%). Состав сухой А. на всю ее толщу практически одинаков, но в ниж. части возрастает содер. воды, пыли, а у почвы – углекислого газа. Ниж. граница А. – поверх. суши и воды, а верх. фиксируется на высоте 1300 км постепенным переходом в космич. пространство. А. делится на пять слоев (снизу вверх):тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу, различающиеся по плотности и по составу. В тропосфере до высоты 7–10 км (над полярными областями) и 16–18 км (над экваториальной областью) сосредоточено > 79% массы А. Это наиболее теплая оболочка с tср = 15 °C; она также содержит основную массу воды, в т. ч. в форме облаков. Конвекция и турбулентность в ее пределах регулируют погодные условия. Стратосфера простирается до высоты ~ 50 км, характеризуется сухим разреженным воздухом и сильными ветрами; в ее пределах находится и т. н. озоновый слой. Мезосфера охватывает слой до высоты ~ 85 км, температура здесь падает от 0 °C на ниж. границе до -95 °C на верх. Термосфера, внеш. граница которой находится на высоте ~ 600 км, характеризуется тем, что за счет солнечной радиации (рентгеновское и др. коротковолновое излучение) молекулы газа приобретают очень большую энергию, отвечающую t~ 1300 °C. Однако из-за его высокого разрежения человеком она не ощущается. Экзосфера составляет наруж. часть А. и состоит из разреженных водорода и гелия. Верх. часть А. занимает ионосфера, охватывающая слой от 80 до 600 км. Здесь солнечное излучение ионизирует молекулы, что имеет следствием его способность отражать радиоволны. Во всех слоях А. совершаются сложные горизонтальные (разл. по направлению и с разл. скоростями), вертикальные и турбулентные движения. Происходят поглощение солнечного и космич. излучения и самоизлучение. Особенно важное значение как поглотитель УФ-излучения имеет в А. озон с общ. содер. всего 0,000001% от объема А., но на 60% сосредоточенный на высоте 20–25 км (озоносфера, или озоновый слой, предохраняющий живые организмы от коротковолнового солнечного излучения), а для тропосферы – пары воды, пропускающие коротковолновое излучение и задерживающие «отраженное» длинноволновое. Последнее приводит к нагреванию ниж. слоев А. В истории развития Земли состав А. не был постоянным. В архее кол-во углекислого газа, вероятно, было значительно большим, а кислорода – меньшим и т. д. Содер. кислорода в А. в течение геол. истории могло варьировать в зависимости от развития растительности. Геохимич. и геологич. роль А. как вместилища значительной части биосферы и агента гипергенеза весьма велика.
|
