Атмосфера - Газовая оболочка, окружающая планету Земля, одна из геосфер. Внутренняя её поверхность покрывает гидросферу и частично земную кору, внешняя переходит в околоземную часть космического пространства.
Без этой оболочки на Земле было бы невозможно жить. Всякое живое существо всю свою жизнь на Земле и в воде дышит, питая кровь кислородом. Дышат также и растения, поглощая углекислый газ и выделяя кислород. Таким образом, атмосферный воздух - это источник дыхания человека, животных и растительности, сырьё для процессов горения и синтеза химических веществ; он является материалом, применяемым для охлаждения различных промышленных и транспортных установок, а также средой, в которую выбрасываются отходы жизнедеятельности человека, высших и низших животных и растений.
Газовая оболочка предохраняет Землю от чрезмерного нагревания и охлаждения, т.к. воздух (в виду наличия в нем углекислого газа) легко пропускает солнечные лучи, нагревающие землю, и не пропускает тепловые излучение. Поэтому на Земле не бывает резких переходов от жары к холоду. Если бы не было воздушной оболочки Земли, то в течение суток температура менялась бы до 200°С. Благодаря атмосфере средняя температура у поверхности земли составляет 15°С. Она определяет климат данной местности и планеты в целом. Атмосфера защищает Землю от многочисленных метеоритов. Ежесекундно в нее попадает до 200 млн. метеоритов, доступных для наблюдения невооруженным глазом, но они сгорают в атмосфере. Замедляют свое движение в атмосфере мелкие частицы космической пыли.
Мы живем на дне воздушного океана, представляющего собой смесь главным образом двух газов. На четыре пятых эта смесь состоит из азота, а на одну пятую — из кислорода. Можно сказать, что Земля имеет азотную атмосферу, в которую добавлен кислород. Кислород химически достаточно активен; зато азот отличается инертностью, благодаря чему оба газа хорошо уживаются вместе, образуя вполне устойчивую в химическом отношении смесь.
Говоря более строго, земная атмосфера состоит из трех газов— азота, кислорода, аргона. Относительная объемная концентрация этих газов в сухом воздухе составляет соответственно 78,08%, 20,95%, 0,93%. Оставшиеся 0,04% приходятся на другие газы, из которых наибольшую концентрацию (в среднем 0,03%) имеет углекислый газ. Укажем относительную объемную концентрацию ряда других постоянных газов, содержащихся в земной атмосфере в весьма малых количествах: неон, гелий, метан, криптон, водород, ксенон. Из переменных газов отметим наличие в атмосфере Земли, кроме углекислого газа, также угарный газ и озон.
Строение атмосферы представляет собой высотное деление оболочки на слои.
Тропосфера - нижняя, основная часть атмосферы. Простирается до 8-10 км. в полярных широтах, до 16-18 км. - на экваторе. Здесь заключена основная часть газовых компонентов атмосферы, а также почти весь водяной пар и твердые частицы (80% массы атмосферы). С высотой температура в тропосфере понижается в среднем на 0,65 градусов на каждые 100 м. Здесь образуются облака, формируются воздушные массы и фронты, циклоны и антициклоны, ураганы и смерчи. Углекислый газ и водяные пары тропосферы поглощают большую часть солнечной радиации и удерживает почти все излучаемое Землей тепло. Пограничный слой между тропо- и стратосферой называют тропопауза, ее толщина 2-4 км.
Стратосфера - слой атмосферы между тропосферой и мезосферой. Поднимается на высоту до 55 км. Она составляет около 20% массы атмосферы. Температура воздуха здесь постепенно повышается с высотой. Причиной этого повышения является слой озона (расположенный на высоте 23 км), который, поглощая ультрафиолетовую радиацию, выделяет затем в вышележащие слои атмосферы тепловую энергию. Сам же озон возникает под действием на кислород той же самой солнечной радиации. В стратосфере происходит интенсивная циркуляция воздуха, сопровождающаяся вертикальными и горизонтальными его перемещениями. Переходный слой от стратосферы к мезосфере называют стратопаузой.
Мезосфера - средний слой атмосферы, поднимается на высоту до 80 км. Характеризуется понижением средней температуры с высотой от 0 до -90 градусов у верхней границы сферы. Плотность воздуха в 200 раз меньше, чем у земной поверхности. Здесь образуются так называемые серебристые облака. Пограничным слоем между мезо- и термосферой является мезопауза.
Термосфера - один из верхних слоев атмосферы, здесь температура с высотой довольно быстро возрастает и у верхних слоев достигает 2500 градусов. Поднимается на высоту до 600 км. Переходный слой между термо- и ионосферой называют термопаузой.
Ионосфера - слой верхней атмосферы. Поднимается до высоты 800-1000 км. Здесь температура остается почти неизменной. Под действием ультрафиолетового излучения воздух ионизируется и становится электропроводным. Здесь наблюдается колебания магнитного поля, возникают полярные сияния.
Экзосфера - внешний слой атмосферы здесь происходит рассеивание воздуха в космическое пространство, вследствие быстрого движения частиц газов.
