Средний химический состав атмосферы
| Элемент | Объемные % | Весовые % |
| N2 | 78,08 | 75,51 |
| О2 | 20,95 | 23,15 |
| Аr | 0,93 | 1,28 |
| СО2 | 0,03 | 0,046 |
| Ne | 1,8x10-3 | 1,25 x 10-3 |
| Не | 5,2 x 10-4 | 0,72 x 10-4 |
| СН4 | 2,2 x 10-4 | 1,2 x 10-4 |
| Кr | 1 x 10-4 | 2,9 x 10-4 |
| N20 | 1 x 10-4 | 1,5 x 10-4 |
| Н2 | 5 x 10-5 | 0,3 x 10-5 |
| Хе | 8 x 10-6 | 3,6 x 10-5 |
| О3 | 1 x 10-6 | 3,6 x 10-5 |
Тропосфера представляет собой зону вертикальной циркуляции воздушных масс, величина которой связана с интенсивностью солнечной радиации на разных географических широтах. Поэтому мощность тропосферы в полярных странах низкая (5 - 8 км), а в области экватора достигает 16 - 18 км. В тропосфере с увеличением высоты температура воздуха понижается в среднем на 0,6° С на 100 м. Верхняя граница тропосферы отмечается тропопаузой - слоем постоянной температуры (примерно - 55° С). Через тропосферу осуществляется непрерывный круговорот воды, что определяет присутствие влаги и формирование облаков.
Рис. 5. Строение атмосферы Земли: 1 - уровень моря, 2 - тропосфера, 3 - тропопауза, 4 - стратосфера, 5 - стратопауза, 6 - мезосфера, 7 - мезопауза, 8 - термосфера, 9 - главный максимум ионизации, 10 - экзосфера, 11 - ионосфера.
Стратосфера - находится выше, до высоты 50 -55 км. Для нее характерно турбулентное перемешивание воздуха. Температура у ее верхней границы повышается (озоновый пояс).
Мезосфера - слой атмосферы, располагающийся выше стратосферы и достигающий высот 80 - 85 км. Характеризуется понижением температуры от 0 до -90° С. Этот минимум соответствует мезопаузе. В мезосферу в малом количестве попадают водяные пары из нижележащих слоев атмосферы и их конденсация приводит к образованию светящихся серебристых облаков. На высоте около 80 км поглощается ультрафиолетовая радиация Солнца и поток космических лучей, что приводит к ионизации - отрыву электронов от присутствующих атомов и молекул азота и кислорода. Максимальные проявления ионизации в широком масштабе осуществляются выше в гетеросфере. Эта ионизация приводит к явлениям северных и южных полярных сияний под действием магнитных воздействий.
Термосфера (ионосфера) располагается до высоты 800 км. Она характеризуется высокими температурами (в среднем ~ 1500° С).
Экзосфера представляет собой по существу внешнюю атмосферу до высоты 2000 - 3000 км, из которой легкие атомы и молекулы непрерывно поступают в межпланетное пространство.
В атмосфере можно выделить постоянные и переменные компоненты в зависимости от длительности их пребывания в ней. К переменным можно отнести О3, SО2, NО2, CH2О, NaCl, NH3, CO, H2O, содержание которых изменчиво. Однако подразделение составных частей атмосферы на постоянные и переменные носит сугубо относительный характер, поскольку в разрезе крупных интервалов геологического времени, все составные части атмосферы Земли по существу выступают как переменные.
Основные компоненты земной атмосферы - азот, кислород и углекислый газ, составляющие 99% ее общей массы, непрерывно обмениваются с другими частями биосферы. Они поступают в атмосферу и удаляются при взаимодействии с гидросферой, литосферой и живым веществом.
ГИДРОСФЕРА
Вода является важнейшим веществом биосферы Земли, создавая водную оболочку планеты - гидросферу. Воде принадлежит исключительно важная роль в геологической истории Земли, в возникновении и развитии жизни, в формировании физико-химических условий среды, климата и погоды на поверхности земного шара. Свойства воды определяют целый ряд геохимических и биогеохимических процессов.
В связи со своей высокой подвижностью природные воды проникают повсеместно в различные части биосферы и земной коры. Они находятся в виде паров и облаков в земной атмосфере, формируют океаны и моря, существуют в замороженном состоянии в высокогорных районах и в виде мощных ледяных панцирей покрывают полярные области суши.
Распределение водных масс в биосфере Земли показано в таблице 8. В океанах сосредоточена большая часть воды нашей планеты, а меньшая часть приходится на озера, болота, реки, ледники и подземные воды. Площадь водной поверхности Земли 360,8x106 км2. Средняя глубина Мирового океана 3,8 км. Присутствие растворенных веществ определяет соленость океанических вод. Соленость определяется общей масссой в граммах растворенного вещества в 1000 г морской воды и выражается в промилле (%о). Хлорность воды определяется как содержание хлора в граммах на 1000 г морской воды, где бром и йод полностью замещены хлором. Согласно элементарной формуле М. Кнудсена, между соленостью и хлорностью существует прямая зависимость:
S = 0,03 + 1,805 С1,
где S - соленость, С1 - хлорность.
Таблица 8