Атмосфера являє собою зовнішню оболонку небесних тел. На різних планетах вона відрізняється за складом, хімічним і фізичним властивостям. Які основні властивості атмосфери Землі? З чого вона складається? Як і коли виникла? Дізнаємося про це далі.

Освіта атмосфери

Атмосфера – це суміш газів, що огортають планету ззовні і утримуються за рахунок гравітаційних сил. У момент утворення наша планета ще не мала газової оболонки. Вона сформувалась дещо пізніше і встигла неодноразово змінитися. До кінця невідомо, які основні властивості атмосфери були тоді.


Вчені припускають, що найперша атмосфера була підхоплена з сонячної туманності і складалася з гелію і водню. Високі температури планети і вплив сонячного вітру швидко зруйнували цю оболонку. Наступна атмосфера утворилася завдяки вулканів, які вивільнили гази з мантії Землі. Вона була тонкою і складалася з парникових газів (метану, вуглекислого газу, аміаку), водяної пари і кислот. Два мільярди років тому стан атмосфери почало трансформуватися в теперішнє. Участь у цьому брали зовнішні процеси (вивітрювання, активність Сонця) на планеті і перші бактерії та водорості, за рахунок виділення ними кисню.

Склад і властивості атмосфери

Газова оболонка нашої планети не має чіткого краю. Її зовнішній контур розмитий і поступово переходить у космічний простір, зливаючись з ним в однорідну масу. Внутрішній край оболонки стикається з земною корою і гідросферою Землі. Те, які основні властивості атмосфери, багато в чому визначається її складом. В більшості своїй він представлений газами. Основна частка припадає на азот (755 %) і кисень (231 %). Крім них атмосферне повітря складається з аргону, вуглекислого газу, водню, метану, гелію, ксенону і т. д.


Концентрація речовин практично не змінюється. Непостійні значення характерні для води і вуглекислого газу. Вміст вуглекислого газу визначається кількістю рослинності. Вода міститься у вигляді водяної пари. Її кількість варіюється залежно від географічних широт і складає до 25 %. В атмосфері присутні продукти горіння, морська сіль, домішки пилу, лід у вигляді дрібних кристалів.

Фізичні властивості атмосфери

Головні властивості атмосфери – тиск, вологість, температура і щільність. У кожному з шарів атмосфери їх значення відрізняються. Повітря оболонки Землі – це безліч молекул різних речовин. Сили тяжіння утримують їх в межах планети, стягуючи ближче до її поверхні. Внизу молекул найбільше, тому щільність і тиск там більше. З висотою вони зменшуються, а в космічному просторі стають практично непомітними. В нижніх шарах атмосфери тиск зменшується на 1 мм рт. ст. через кожні 10 метрів. На відміну від поверхні планети, атмосфера не нагрівається Сонцем. Тому чим ближче до Землі, тим температура більше. На кожні сто метрів вона знижується приблизно на 06 градуса. У верхній частині тропосфери вона досягає -56 градусів. На параметри повітря сильно впливає вміст у ньому води, тобто вологість. Загальна маса повітря планети становить (51-53)·10 18 кг, де частка водяної пари - 127·10 16 кг. Так як властивості атмосфери на різних ділянках відрізняються, виведені стандартні значення, які прийняті за «нормальні умови» на поверхні Землі:


Тиск



10135 кПа



Щільність



12 кг/м 3



Температура



+20 °C



Вологість



50 %

Будова газової оболонки Землі

Характер газової оболонки змінюється з висотою. В залежності від того, які основні властивості атмосфери, її поділяють на кілька шарів:

тропосфера;

стратосфера;

мезосфера;

термосфера;

екзосфера.

Головним параметром для розмежування є температура. Між шарами виділяють прикордонні області, названі паузами, в яких фіксується постійний показник температури. Тропосфера – найнижчий шар. Його межа проходить на висоті від 8 до 18 кілометрів, в залежності від широти. Вище всього вона на лінії екватора. Приблизно 80 % маси повітря атмосфери припадає саме на тропосферу. Зовнішній шар атмосфери представлений экзосферой. Її нижня межа і товщина залежать від активності Сонця. На Землі екзосфера починається на висоті від 500 до 1000 кілометрів і доходить до ста тисяч кілометрів. Внизу вона насичена киснем і азотом, вгорі – воднем та іншими легкими газами.

Роль атмосфери

Атмосфера – це повітря, яким ми дихаємо. Без нього людина не проживе і п'яти хвилин. Він насичує всі клітини рослин і тварин, сприяючи обміну енергіями між організмом і зовнішнім середовищем. Атмосфера є фільтром планети. Проходячи через неї, сонячна радіація розсіюється. Це зменшує її інтенсивність і шкоду, яку вона може завдати в концентрованому вигляді. Оболонка відіграє роль щита Землі, у верхніх шарах якого згорають багато метеорити і комети, не долітаючи до поверхні планети. Температура, щільність, вологість і тиск атмосфери формують клімат та погодні умови. Атмосфера бере участь у розподілі тепла на планеті. Без неї температура коливалася в межах двохсот градусів. Оболонка Землі бере участь в круговороті речовин, є середовищем існування частини живих істот, сприяє передачі звуків. Її відсутність зробило б неможливим існування життя на планеті.