Атмосфера. Хімічний склад. Будова
Атмосфера— це газова оболонка, що оточує .Землю. Наявність атмосфери — одна з найголовніших умов життя на планеті. Без їжі людина може обходитися місяць, без води — тиждень, а без повітря не проживе й кількох хвилин.
Атмосфера, як елемент глобальної екосистеми, виконує кілька основних функцій:
•захищає живі організми від згубного впливу космічних випромінювань та ударів метеоритів;
•регулює сезонні й добові коливання температури (якби на Землі не існувало атмосфери, то добові коливання температури досягали б ± 200 °С);
•є носієм тепла й вологи;
•є депо газів, які беруть участь у фотосинтезі й забезпечують дихання;
•зумовлює низку складних екзогенних процесів (вивітрювання гірських порід, діяльність природних вод, мерзлоти, льодовиків тощо).
Ту частину повітря, яка приблизно однакова в усіх куточках Землі й мало змінюється за день, тиждень чи навіть рік, назвали «постійною складовою атмосфери».
До неї входять десять газів. Домінують два з них: азот N2 – 78, 084% і кисень О2 – 2,946%. Частка всіх інших узятих разом не сягає й одного процента у сухому повітрі. Ці «інші» 8 газів постійної складової атмосфери за концентрацією розташовуються у такому порядку:
2. Аргон (Ar)- 0,934%
3. Вуглекислий газ (CO2)- 0,036%
4. Неон (Ne)- 0,0018%
5. Гелій (He)- 0,0000524%
6. Метан (CH4)- 0,0002%
7. Криптон (Kr)- 0,00014%
8. Водень (H)- 0,00005%
9. Ксенон (Xe)- 0,000009%
Термін «постійна складова» стосується однорідності складу повітря у межах її нижніх 94 км (зона інтенсивного конвективного перемішування), а не його незмінності впродовж тривалого часу.
Постійна складова повітря – екологічно безпечна на всій поверхні Землі.
Якби атмосфери не існувало, то коливання добової температури на Землі досягало б ±200°С. Атмосфера є не лише життєдайним “буфером” між Космосом і поверхнею нашої планети, носієм тепла та вологи, а й впливає на характер і динаміку всіх екзогенних процесів, що відбуваються в літосфері (фізичне та хімічне вивітрювання, діяльність вітру, природних вод, мерзлоти, льодовиків).
Розвиток гідросфери також значною мірою залежав від атмосфери через те, що водний баланс і режим поверхневих і підземних басейнів і акваторій формувався під впливом режиму опадів і випаровування. Процеси гідросфери і атмосфери тісно пов'язані між собою.
За характером змін температури атмосферу ділять на тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу і екзосферу. Ці сфери розділені шарами, які називаються паузами: тропо-, страто-, мезо- і термопаузи.
Легко здогадатися, що її нижня межа проходить по поверхні Землі, а ми живемо на дні повітряного океану. Чітку верхню межу визначити неможливо, умовно її проводять на висоті 2000-3000 км. Атмосфера має шарувату будову (див. мал. на початку теми). Кожний шар відрізняється щільністю повітря, вмістом водяної пари, температурою, іншими особливостями.
Найнижчий і найщільніший шар атмосфери — тропосфера, її верхня межа над екватором — 18 км, над полюсами — 8-9 км. (Як ти вважаєш чому). В тропосфері міститься 80% усього повітря атмосфери і майже вся водяна пара. Всі атмосферні явища відбуваються у тропосфері.
У зв'язку з тим, що повітря нагрівається від поверхні Землі, а не від Сонця, температура повітря в тропосфері знижується з висотою в середньому на 6°С з кожним кілометром підняття. Тому на вершинах гір лежить сніг, а за бортом літака, навіть у літню спеку, температура повітря нижча від нуля.
Другим «поверхом» атмосфери є стратосфера, що простягається в середньому до висоти 50-55 км. Повітря в ній розріджене, холодне й сухе. Хмар у стратосфері майже немає. З висоти 20 км температура починає поступово підвищуватися, але дуже повільно.
Вище стратосфери розміщені верхні шари атмосфери. Повітря там настільки розріджене, що космічні кораблі літають, як у безповітряному просторі. Саме тут виникають полярні сяйва і магнітні бурі.
На висоті від 21 до 29 км, у стратосфері, розташований шар найбільшої концентрації газуозону. Саме озон поглинає ультрафіолетові промені Сонця, згубні для живих істот. Ось чому порушення цього шару промисловими викидами газів небезпечне для життя людини.