Атмосфера: строение, значение, изучение

На Земле выделяют несколько оболочек: литосфера, гидросфера, атмосфера, биосфера.

Сегодня вы познакомитесь с атмосферой – воздушной оболочкой Земли. Она покрывает всю поверхность планеты. Толщина атмосферы равна 3000 км. Нижней ее границей считают поверхность Земли, а верхней границей у этой оболочки нет – она постепенно переходит в космическое пространство.

Воздух у поверхности нашей планеты удерживается силой её притяжения, а не упасть его частицам помогает их постоянное движение.

Из чего же состоит воздух?

Воздух – это смесь различных газов, твёрдых частиц, пыли, сажи. Он состоит из азота – 78% и кислорода – 21%, остальную же долю занимают другие газы: аргон – 0,93%, углекислый газ – 0,03%, а также гелий, водород, озон и так далее. Из-за того, что в атмосфере с высотой изменяется состав воздуха, его температура и плотность, в ней выделяют несколько слоёв.

Первый слой называется тропосферой. Он простирается до высоты в 18 км. Это максимальная толщина тропосферы у экватора. У полюсов же её толщина составляет 8-10 км. В этом слое содержится до 80% воздуха, здесь же расположен весь водяной пар. В тропосфере образуются дожди, летают самолёты, дует ветер. Тропосфера нагревается от поверхности Земли, и чем дальше мы от неё поднимаемся, тем температура падает всё ниже и ниже. Учёные подсчитали, что на 1 км подъёма в высоту, температура воздуха здесь падает на 6⁰С.

Выше тропосферы расположена стратосфера. Здесь, воздуха содержится намного меньше, чем в тропосфере. Температура воздуха продолжает понижаться, но на высоте 20-30 км она постепенно увеличивается. Происходит это потому, что именно здесь расположен озоновый слой.

Озоновый слой играет очень важную роль для всего живого на Земле. Благодаря ему губительные для всего живого ультрафиолетовые лучи не доходят до поверхности Земли. Если бы мы с вами собрали бы весь озон у поверхности Земли, то его толщина составила бы всего лишь 0,25 см. Небо здесь практически чёрное. Происходит это потому, что молекулы газов, содержащиеся в воздухе, рассеивают голубые, синие и фиолетовые лучи, придавая небу голубой цвет. Поэтому с поверхности Земли мы и видим голубое небо.

Но чем выше мы поднимаемся над нашей планетой, тем плотность воздуха уменьшается, и цвет неба темнеет и приобретает густо-синюю, а в стратосфере – чёрно-фиолетовую окраску. Верхняя граница стратосферы расположена на высоте 50 км.

К верхним слоям атмосферы относятся мезосфера, термосфера и экзосфера.

Мезосфера простирается до высоты 80 км. Здесь очень холодно. Температура доходит до -90⁰С. А вот в следующем слое атмосферы – термосфере, она снова увеличивается и достигает 1500⁰С. Здесь мы можем наблюдать полярные сияния.

Они наблюдаются и в следующем слое атмосферы – в экзосфере. Он расположен на высоте свыше 400 км и постепенно переходит в космическое пространство.

Атмосфера Земли играет огромную роль для всех её жителей. Она защищает поверхность нашей планеты от метеоритов, которые под воздействием земного притяжения с огромной скоростью врезаются в атмосферу Земли. В результате трения о воздух они в основном сгорают.

Однако, иногда всё-таки встречаются случаи, когда эти космические тела вторгаются на нашу планету, не успевая полностью сгореть в атмосфере. Например, 15 февраля 2013 года у города Челябинска упал метеорит. Его падение сопровождалось атмосферными взрывами не только над территорией этого города, но и над другими районами России.

Воздушная оболочка Земли регулирует тепловой баланс планеты. Она задерживает половину тепла, накопленного у поверхности. Благодаря этому на Земле нет резких перепадов температур между полюсами и экватором.

Кислород, содержащийся в атмосферном воздухе, необходим всему живому на Земле. Каждую минуту человек вдыхает от 5 до 10 литров воздуха. Если мы с вами без еды можем прожить несколько недель, без воды 8 дней, то без воздуха человек не сможет прожить ни одной минуты.

Атмосфера – источник азота. Это незаменимый элемент, который входит в состав белков – строительных кирпичиков нашего тела.

Воздушная оболочка является средой, в которой распространяется звук. Без воздуха на Земле царила бы тишина. Как видно, наша планета без атмосферы была бы совсем другой и вряд ли на ней была бы жизнь.

К сожалению, человек очень часто забывает об этом, и своей деятельностью загрязняет воздух различными вредными веществами. В нём всё больше и больше увеличивается количество сажи, пыли, углекислого газа. Такой загрязнённый воздух становится причиной роста заболеваемости людей. Человек должен помнить, что воздух необходимо сохранять чистым. Сделать это можно благодаря уменьшению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и увеличению числа зеленых насаждений.

Человеку всегда было интересно знать, что же происходит в воздушной оболочке, потому что от этого зависит и его деятельность.

Сейчас изучением атмосферы занимается Всемирная метеорологическая организация, членом которой является и Россия. Практически в любой точке земного шара действуют метеорологические службы. Их работники каждые 3 часа снимают показания с метеорологических приборов, что позволяет предсказывать погоду.

Узнать, какие же процессы происходят высоко над Землёй, помогают современные метеорологические спутники, зонды, шары, ракеты. Так, для изучения толщи атмосферы используют специальные воздушные шары, к которым прикрепляют радиозонды. Они передают на поверхность Земли всю информацию о происходящих на высоте атмосферных процессах. Если же необходимо получить сведения о состоянии атмосферы на очень больших высотах, то используют метеорологические ракеты. А при помощи искусственных спутников человек может наблюдать за тем, что происходит в верхних слоях атмосферы и предсказывать погоду.

Подведём итоги.

Атмосфера – воздушная оболочка Земли. Её толщина составляет 3000 км. Атмосфера состоит из смеси газов, называемой воздухом.

Воздух атмосферы имеет следующий состав: 78% азота, 21% кислорода, 0,93% аргона, 0,03% углекислого газа и другие газы. Воздушная оболочка Земли имеет неоднородное строение. Она состоит их тропосферы, стратосферы, мезосферы, термосферы и экзосферы.

Самый нижний слой атмосферы – тропосфера, простирается до высоты 18 км. Здесь содержится 80% всего воздуха, выпадают осадки, а температура воздуха понижается с каждым километром подъёма на 6⁰С.

В стратосфере расположен озоновый слой. Он защищает всё живое на Земле от вредных ультрафиолетовых излучений Солнца. Выше стратосферы находятся верхние слои атмосферы: мезосфера, термосфера и экзосфера. В этих слоях воздух очень разряжен. Постепенно верхние слои атмосферы переходят в космическое пространство.

Значение воздушной оболочки Земли огромно: она защищает всё живое на Земле от вредного ультрафиолетового излучения, защищает от падающих метеоритов, предохраняет от переохлаждения или перегревания планеты.