Атмосфера

Визначення і загальна характеристика

АТМОСФЕ́РА (від грец. ἀτμός — пара і σφαῖρα — куля, м’яч) — газоподібна оболонка Землі та інших небесних тіл (див. Атмосфера Землі); одиниця тиску. Нормальна, чи фізична, А. (позначається атм) дорівнює 101325 Па = 1013,25 гПа = 760 мм рт. ст. = 10 332 мм вод. ст. = 1,0332 ат; технічна А. (ат) дорівнює 1 кгс/см² = 735,56 мм рт. ст. = 10⁴ мм вод. ст. = 98066,5 Па. У переносному значенні цей термін вживають на позначення настроїв оточення, умов, обставин, породжених суспільними, соціальними, політичними та сімейними чинниками.

Атмосфера Землі

Атмосфера Землі — газова оболонка Землі, що під дією сили тяжіння обертається разом з нею і сягає висоти в кілька земних радіусів, де поступово переходить у міжпланетний простір. Маса 5,151015 т (близько 0,000001 частини маси Землі). Атмосферний тиск і густина повітря в А. З. з висотою зменшуються. Складається з постійних (азот — 78,1 %, кисень — 21 %, аргон — 0,9 %, неон, гелій, криптон, водень та ін. гази) і змінних (водяна пара, озон, вуглекислий газ та ін.) компонентів. Водяна пара, що потрапляє до А. З. внаслідок випаровування з поверхні води, ґрунту та надземних органів рослин, є джерелом туманів, хмар, опадів атмосферних. Її основна маса зосереджена у нижньому шарі діаметром 20 км. 

Озоновий шар (озоносфера) характеризується високим вмістом озону (максимальна концентрація — на вис. 20–25 км, найбільша — над поляр. широтами, найменша — над екваторіальними), який активно поглинає ультрафіолетове випромінювання Сонця і захищає біосферу Землі. Вуглекислий газ поглинає довгохвильове випромінювання Землі, створюючи парниковий ефект атмосфери і зменшуючи тепловіддачу Землі. З розвитком промислового виробництва його вміст у А. З. постійно зростає. В А. З. містяться часточки різних домішок (від 10^–7, 10^–6 см до сотих часток сантиметра) — атмосферні аерозолі, утворені конденсацією водяної пари, виверженням вулканів, вітровою ерозією, надходженнями з космосу та промисловою діяльністю. 

За хімічним складом А. З. поділяється на гомосферу (до 100 км від поверхні, де відсотковий склад газів майже не змінюється з висотою) та гетеросферу (вище 100 км, у якій ці зміни дуже значні). А. З. має добре виявлену шарувату будову. За вертикальним розподілом температури А. З. поділяють на тропо-, страто-, мезо-, термо- та екзосфери. Тропосфера є основним шаром А. З., досягає 8–10 км у полярних, 10–12 км у помірних і 16–18 км у тропічних широтах. Тут зосереджена 1/5 усієї маси атмосферного повітря і переважна частина водяної пари; турбулентність, яка у нижньому граничному шарі тропосфери (500–1500 м) помітно впливає на розподіл вітру і добовий хід метеорологічних величин, та конвекція. У тропосфері утворюються хмари, постійні повітряні течії — пасати та вітри сезонного характеру — мусони, розвиваються циклони і антициклони. 

Стратосфера знаходиться над тропосферою висотою до 50–55 км. Характеризується зростанням температури з висотою від –40 °С (–80 °С) до температури близької 0 °С; незначною турбулентністю; низьким вмістом водяної пари; порівняно підвищеним вмістом озону. Мезосфера розміщується на вис. від 50 до 80–85 км і характеризується зниженням температури з висотою прибл. від 0 °С на нижній межі до –90 °С на верхній та утворенням сріблястих хмар. У термосфері (від 80–90 до 800– 1000 км) температура зростає до вис. 200–300 км, де досягає 1500 К, потім лишається майже незмінною до більших висот. Тут відбувається значна іонізація повітря, спричинена ультрафіолетовим, корпускулярним і рентґенівським сонячним випромінюванням, тому цей шар називають іоносферою. Він поділяється на кілька шарів макс. іонізації і, внаслідок великої електропровідності, значно впливає на поширення радіохвиль. 

Зовнішній шар А. З. — екзосфера — починається з висот у кілька сотень км, характеризується розрідженістю повітря, т-рою понад 2000 К, розсіюванням частинок газів і поступовим переходом від А. З. до космічного простору. На вис. 2–20 тис. км розміщується воднева корона Землі, внутр. (на вис. 500–1600 км) і зовн. радіаційні пояси планети. У верх. шарах А. З. сонячне корпускулярне випромінювання спричинює утворення поляр. сяйв, магніт. бур і її власне світіння. А. З. регулює теплообмін планети з космічним простором, впливає на радіаційний та водний баланси, клімат (через процеси газо- й теплообміну між А. З. та океаном).

Будову А. З. та процеси, які в ній відбуваються, вивчає метеорологія. Використання дистанційних автоматичних метеостанцій, радіолокаторів, спеціально обладнаних літаків, суден, метеорол. ракет, супутників забезпечує вивчення верх. шарів А. З. У 1992 прийнято Закон України «Про охорону атмосферного повітря»; створено мережу для спостереження за станом повітря; встановлюються спец. газо- та пилозахисні пристрої з метою запобігання, зменшення й усунення забруднення А. З. Успішна реалізація цих заходів потребує міжнародного співробітництва. Досліджується вплив А. З. та процесів, що в ній відбуваються, на живі організми і зокрема на людину.

Завантажити статтю