Мой город

×

Что представляет собой атмосфера Земли?

Что представляет собой атмосфера Земли?

 
07.12.2007 13:50

Автор текста Татьяна Дмитриевна Михайленко - синоптик Отдела метеорологических прогнозов Приморскгидромета

Атмосфера (от греч. atmos - пар и sphaira - шар) - газовая оболочка, окружающая Землю. Атмосфера Земли образована смесью газов, называемой воздухом. Ее основные составляющие – азот и кислород в соотношении приблизительно 4:1.

Размеры. Пока ракеты-зонды и искусственные спутники не исследовали внешние слои атмосферы на расстояниях, в несколько раз превосходящих радиус Земли, считалось, что по мере удаления от земной поверхности атмосфера постепенно становится более разреженной и плавно переходит в межпланетное пространство. Сейчас установлено, что потоки энергии из глубоких слоев Солнца проникают в космическое пространство далеко за орбиту Земли, вплоть до внешних пределов Солнечной системы. Этот так называемый солнечный ветер обтекает магнитное поле Земли, формируя удлиненную «полость», внутри которой и сосредоточена земная атмосфера. Общий вес газов атмосферы составляет приблизительно 4,5x1015 т. Таким образом, «вес» атмосферы, приходящийся на единицу площади, или атмосферное давление, составляет на уровне моря примерно 11 т/м2.

Состав. Нижние слои атмосферы состоят из смеси газов (см. табл. 1). Кроме приведенных в таблице, в виде небольших примесей в воздухе присутствуют и другие газы: озон, метан, такие вещества, как оксид углерода (СО), оксиды азота и серы, аммиак.

 

Газ
Объемная
концентрация (%)
Молекулярная масса
Азот
78,084
28,0134
Кислород
20,9476
31,9988
Аргон
0,934
39,948
Углекислый газ
0,0314
44,00995
Неон
0,001818
20,179
Гелий
0,000524
4,0026
Метан
0,0002
16,04303
Криптон
0,000114
83,80
Водород
0,00005
2,01594
Закись азота
0,00005
44,0128
Ксенон
0,0000087
131,30
Двуокись серы
От 0 до 0,0001
64,0628
Озон
От 0 до 0,000007 летом
47,9982
Двуокись азота
От 0 до 0,000002 зимой
46,0055
Аммиак
От 0 до 0,000002
17,03061
Окись углерода
Следы
28,01055
Иод
Следы
Средняя молекулярная масса
сухого воздуха равна 28,9644

 

По составу воздуха атмосфера делится на гомосферу и гетеросферу. В гомосфере - слое атмосферы от подстилающей поверхности до высоты 90 - 95 км - содержание основных газов (азота, кислорода, аргона) остается постоянным. В гетеросфере - слое выше 95 км - состав атмосферного воздуха значительно изменяется.

Строение. Поскольку атмосфера является сферической оболочкой, у нее нет боковых границ, а имеются только нижняя граница и верхняя (внешняя) граница, открытая со стороны межпланетного пространства. По характеру изменения температуры воздуха с высотой атмосфера делится на следующие основные и переходные слои.

Тропосфера – нижний слой атмосферы от поверхности Земли до высот от 8 км (в умеренных широтах) до 18 км (в тропиках). Здесь формируется погода, зарождаются ее изменения. Большая часть атмосферного водяного пара сосредоточена в тропосфере, и поэтому здесь формируются облака, хотя некоторые из них, состоящие из ледяных кристаллов, встречаются и в более высоких слоях. Для тропосферы характерны турбулентность и мощные воздушные течения. В верхней тропосфере существуют сильные воздушные течения строго определенного направления.

Тропопауза - переходный слой, толщиной от нескольких сотен метров до 1,5 - 2 км, в котором падение температуры замедляется или прекращается.

Стратосфера - вышележащий слой атмосферы, простирающийся до высоты около 50 км, характеризующийся ростом температуры с высотой. Нагрев атмосферы в этой области происходит за счет присутствия молекул озона. Слой озона служит своего рода солнечной батареей, позволяющей аккумулировать солнечную энергию. Кроме того, он является своеобразным зонтиком, без которого жизнь на Земле была бы невозможна. Водяной пар в стратосфере содержится в ничтожном количестве, поэтому обычные облака в этом слое не образуются. Выше стратосферы, которая заканчивается стратопаузой, температура вновь понижается.

Мезосфера, располагающаяся выше стратосферы, представляет собой оболочку, в которой до высоты 80–85 км происходит понижение температуры до минимальных показателей для атмосферы в целом. Рекордно низкие температуры до –110°С были зарегистрированы метеорологическими ракетами, запущенными с американо-канадской установки в Форт-Черчилле (Канада). Верхний предел мезосферы - мезопауза - совпадает с нижней границей области активного поглощения рентгеновского и наиболее коротковолнового ультрафиолетового излучения Солнца, что сопровождается нагреванием и ионизацией газа.

Термосфера представляет собой слой атмосферы, в котором непрерывно повышается температура. Его мощность может достигать 600 км. Давление и, следовательно, плотность газа с высотой постоянно уменьшаются.

Слой, находящийся между термосферой и вышележащей оболочкой (экзосферой) и называется термопаузой. Термопауза отстоит от земной поверхности примерно на 650 км.

Экзосферой называется внешний слой атмосферы, выделяемый на основе изменений температуры и свойств нейтрального газа.


Поделитесь новостью

Вверх
Актуальные темы
Полезные ссылки
Приближайте, чтобы увидеть больше точек

Погода на карте

×