1. Какие планеты Солнечной системы имеют атмосферу? Какие условия необходимы для того, чтобы вокруг планеты существовала атмосфера? 2. Смесью каких газов является атмосферный воздух?
ОБРАТИТЕСЬ К ЭЛЕКТРОННОМУ ПРИЛОЖЕНИЮ. Состав атмосферы. Строение атмосферы.
1. Атмосфера — воздушная оболочка Земли. Атмосфера — самая верхняя оболочка Земли. Её толщина составляет примерно 3 тыс. км. Нижней границей атмосферы является земная поверхность, хотя воздух содержится и в трещинах горных пород, и в воде. Верхняя граница у атмосферы отсутствует: воздушная оболочка постепенно «растворяется» в космическом пространстве. Сила земного притяжения удерживает атмосферу у нашей планеты, а движение частиц газов, из которых состоит воздух атмосферы, не даёт им упасть на поверхность Земли.
Можно считать, что атмосфера Земли состоит в основном из азота и кислорода. Азота в воздухе атмосферы содержится 78%, кислорода — 21%, а остальных газов, вместе взятых, всего 1%. К ним относятся: углекислый газ, водяной пар, озон, гелий и другие газы.
2. Строение атмосферы. По мере удаления от поверхности Земли меняется состав воздуха атмосферы, его плотность, температура, количество содержащихся в нём водяного пара, пыли, копоти и других примесей. Учёные выделяют в атмосфере несколько слоёв (рис. 68).
Самый нижний слой атмосферы — тропосфера. В тропосфере содержится 80% массы воздуха атмосферы. Воздух тропосферы нагревается от поверхности Земли, поэтому с высотой его температура понижается (на каждый километр высоты примерно на 6°). В тропосфере находится почти весь водяной пар атмосферы, а также разнообразные примеси: пыль, пепел, выброшенный при извержениях вулканов, копоть. Именно в этом слое происходят изменения погоды. В нём образуются облака, выпадают осадки, дуют ветры, в зависимости от времени года меняется температура.
Рис. 68. Строение атмосферы
Толщина тропосферы над экватором достигает 18 км, у полюсов — 8—10 км. Выше тропосферы расположена стратосфера. Плотность воздуха в стратосфере ниже, чем в тропосфере. В нижней части стратосферы температура воздуха низкая, но с высоты 20—30 км она начинает повышаться. Повышение температуры происходит за счёт того, что на этой высоте в воздухе содержится много газа озона, который поглощает ультрафиолетовые лучи солнца.
Стратосфера простирается до высоты 50 км. В верхних слоях атмосферы плотность воздуха очень мала. У верхней границы атмосферы в её составе преобладает водород, частицы газов рассеиваются в космическое пространство. Космонавты, пролетая в верхних слоях атмосферы, видят небо не голубым, а чёрным.
3. Значение атмосферы. Задумывались ли вы когда-нибудь над выражением: «Необходимо, как воздух»? Человек может прожить без воздуха всего несколько минут. Воздух нужен для дыхания почти всем живым организмам на Земле. Озон, содержащийся в стратосфере, предохраняет живые организмы от вредного для них ультрафиолетового излучения Солнца. В воздухе атмосферы сгорает большинство метеорных тел. Атмосфера предохраняет Землю от сильного нагревания днём и охлаждения ночью: на Луне — спутнике Земли, лишённом атмосферы, дневные температуры поверхности достигают +100—170 °С, а ночные 200 °С.
Без атмосферы Земля не стала бы той планетой, какой мы её знаем, и жизнь на ней была бы невозможна.
В результате хозяйственной деятельности людей состав воздушной оболочки Земли изменяется. В воздухе растёт содержание углекислого газа, пыли, копоти. В крупных городах загрязнённый воздух становится причиной заболеваний людей. Чтобы сохранить воздух чистым, необходимо принимать меры для ограничения выбросов вредных газов, расширять площади зелёных насаждений.
4. Изучение атмосферы. Деятельность человека очень тесно связана с атмосферой, поэтому учёные стараются лучше изучить воздушную оболочку Земли. В настоящее время руководство изучением атмосферы осуществляет Всемирная метеорологическая организация, в которую входит и Россия. Наблюдения за атмосферой ведутся с поверхности Земли, воздушных шаров, метеорологических ракет, искусственных спутников Земли.
Рис. 69. Метеостанция
На поверхности Земли действуют тысячи метеорологических станций (рис. 69). Их работники не менее четырёх раз в сутки снимают показания приборов, регистрирующих состояние тропосферы. В океанах, во льдах, высоко в горах и в других труднодоступных местах действуют автоматические радиометеорологические станции.
Для изучения толщи атмосферы запускают воздушные шары, к которым прикреплены приборы, передающие на метеорологические станции данные о состоянии атмосферы на разных высотах. Если необходимо получить сведения о состоянии атмосферы на больших высотах, используют метеорологические ракеты.
Для того чтобы давать долгосрочные прогнозы состояния атмосферы, надо получить сведения о процессах, происходящих в верхних слоях воздушной оболочки Земли. Для этой цели используют искусственные спутники, которые фотографируют поверхность нашей планеты и осуществляют её телесъёмку.
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ
1. Охарактеризуйте атмосферу по плану (см. с. 70, задание 2). 2*. Сравните слои атмосферы Земли по толщине, плотности, составу, изменению температуры в их пределах. 3*. Предложите меры, направленные на уменьшение загрязнения атмосферы. 4. Расскажите о способах изучения атмосферы. 5. Определите примерную высоту горы, если у её подножия температура воздуха составила +16 °С, а на вершине — -8 °С.