Атмосфера Земли

Земля со всех сторон окутана газовой оболочкой — атмосферой. В ее состав входит кислород, которым мы дышим и без которого не можем жить. Его, в свою очередь, выделяют другие населяющие планету организмы.

Первичная атмосфера Земли была непригодной для жизни. Она почти не содержала кислорода, а представляла собой смесь углекислого газа, азота, водяного пара и метана (в меньшем количестве). Люди не смогли бы дышать таким воздухом.

Правильный состав

Атмосфера сыграла важную роль в зарождении жизни на Земле. Содержащийся в ней пар конденсировался в облака. Из заливавших молодую планету кислотных дождей образовались первые океаны. В первичной атмосфере и насыщенных минеральными веществами водоемах под действием различных видов энергии (ультрафиолетового и радиоактивного излучения, грозовых электрических разрядов, вулканических процессов и др.) происходили химические реакции с образованием органических (углеродных) соединений. Именно к таким соединениям относятся аминокислоты, участвующие в образовании белков.

Из самовоспроизводящихся молекул постепенно образовались простейшие одноклеточные организмы, обитавшие в океанах. Они научились с помощью энергии солнечного света в процессе фотосинтеза создавать из углекислого газа и воды органические вещества, выделяя при этом кислород. Для древнейших
существ он был ядовит, и вначале они избегали его. Однако со временем организмы научились не только выдерживать высокие концентрации газа, но и с успехом использовать его в своей жизнедеятельности. Кислород накопился в атмосфере Земли через сотни миллионов лет после ее возникновения. Современная атмосфера состоит из азота (77%), кислорода (21%), водяных паров (около 1%) и небольшого количества других газов.

Озон — защитник жизни

После появления кислорода атмосфера пополнилась еще одним газом — озоном. Он возникает из кислорода в верхних слоях атмосферы под действием ультрафиолета. Озоновый слой задерживает большую часть ультрафиолетовых лучей. Если бы солнечная радиация достигала земной поверхности, не пройдя
сквозь озоновый щит, жизнь никогда не вышла бы из воды на сушу.

Озон сосредоточен в довольно тонком слое на высоте примерно 25 км от поверхности земли. Видимо, некоторые газы, поступающие в воздух в результате хозяйственной деятельности человека, способны уменьшать содержание озона в атмосфере. Возможно, именно с антропогенным загрязнением связано не¬
давнее появление над Южным полюсом обширной озоновой дыры — области с пониженным в несколько раз содержанием озона.

Строение атмосферы

Толщина атмосферы около 80 км — немного в сравнении с 6350 км, которые отделяют поверхность Земли от ее центра. Межпланетное пространство не имеет четких границ, поэтому нельзя однозначно определить и толщину атмосферы. К примеру, полярное сияние происходит на высоте до 400 км. Это атмосферное
явление возникает, когда заряженные частицы солнечного ветра сталкиваются с атомами атмосферных газов — кислорода и азота, заставляя их светиться.

В атмосфере принято выделять несколько слоев в соответствии с высотным распределением температуры: это (в порядке удаления от земной поверхности) тропосфера, стратосфера, мезосфера и термосфера. В первом и третьем слоях температура с высотой падает, во втором и четвертом — растет. Значительные
колебания температуры и давления вызывают постоянное перемешивание воздуха, обеспечивая теплообмен между полярными и тропическими областями. Особенно сильно это явление выражено в нижних слоях атмосферы. Циркуляция воздушных масс в тропосфере определяет погоду на планете.

Из чего состоит атмосфера

• 1. Тропосфера

Люди живут на высоте не выше 6 км над уровнем моря в этом нижнем слое атмосферы, самом тонком и одновременно самом плотном. Его толщина
примерно 15 км. Температура на верхней границе тропосферы понижается до -52 °С.

• 2. Стратосфера (15-45 км)

Очень сухая зона, в которой расположен озоновый слой. Тропосфера и стратосфера составляют 99% всего  объема атмосферного воздуха.

• 3. Мезосфера (45-80 км)

Холодный слой: в верхней части температура около -90°С.

• 4. Термосфера (80-480 км)

Горячий слой  (850-2000 °С в зависимости от солнечной активности).