іювання. Вислизають з атмосфери в міжпланетний простір головним чином атоми водню і гелію. p> Наведені характеристики шарів атмосфери слід розглядати як усереднені. У залежно від географічної широти, пори року, доби і ін вони можуть помітно змінюватися.
Хімічний склад земної атмосфери неоднорідний. Сухий атмосферне повітря біля поверхні Землі містить за обсягом 78,08% азоту, 20,95% кисню (~ 10 -6 % озону), 0,93% аргону і близько 0,03% вуглекислого газу. Не більше 0,1% складають разом водень, неон, гелій, метан, криптон і ін гази. У шарі атмосфери до висот 90-100 км, в якому відбувається інтенсивне перемішування атмосфери, відносний склад її основних компонентів не змінюється, цей шар називається гомосфера. В атмосфері міститься (1,3-1,5) * 10 16 кг води. Головна маса атмосферної води (у вигляді пари, зважених крапель і кристаликів льоду) зосереджена в тропосфері, причому з висотою її зміст різко убуває. Під вологому повітрі вміст водяної пари в земної поверхні коливається від 3-4% у тропіках до 2 * 10 -5 % в Антарктиді. Дуже мінливі аерозольні компоненти повітря, що включають пил грунтового, органічного та космічного походження, частинки сажі, попелу і мінеральних солей.
У верхньої межі тропосфери й у стратосфері спостерігається підвищений вміст озону. Шар максимальної концентрації озону розташований на висотах ~ 21-25 км. Починаючи з висоти ~ 40 км збільшується вміст атомарного кисню. Дисоціація молекулярного азоту починається на висоті близько 200 км. Поряд з дисоціацією молекул під дією короткохвильового і корпускулярного випромінювань Сонця на висотах від 50 до 400 км відбувається іонізація атмосферних газів. Від ступеня іонізації залежить електропровідність атмосфери. На висоті 250-300 км, де розташований максимум іонізації, електропровідність атмосфери в 10 12 разів більше, ніж у земної поверхні. Для верхніх шарів атмосфери характерний також процес дифузійного поділу газів під дією сили тяжіння (гравітаційне розділення): гази розподіляються з висотою відповідно до їх молекулярною масою. Верхні шари атмосфери в результаті виявляються збагаченими більш легкими газами. Сукупність процесів дисоціації, іонізації і гравітаційного поділу визначає хімічну неоднорідність верхніх шарів атмосфери. Приблизно до 200 км основним компонентом повітря є азот N 2 . Вище починає превалювати атомарний кисень. На висоті більше 600 км переважаючим компонентом стає гелій, а в шарі від 2 тис. км і вище - водень, який утворює навколо Землі так звану водневу корону.
Через атмосферу до поверхні Землі надходить електромагнітне випромінювання Сонця - головне джерело енергії фізичних, хімічних і біологічних процесів. У географічній оболонці Землі атмосфера прозора для електромагнітного випромінювання в діапазоні довжин хвиль пЃ¬ від 0,3 мкм (3000 Г…) до 5,2 мкм (У якому укладено близько 88% всієї енергії сонячного випромінювання) і радіодіапазоні - від 1 мм до 30 м. Випромінювання інфрачервоного діапазону (пЃ¬> 5,2 мкм) поглинається в основному парами води і вуглекислим газом тропосфери і стратосфери. Непрозорість атмосфери у радіодіапазоні обумовлена ​​відбиттям радіохвиль від її іонізованних шарів (іоносфери). Випромінювання ультрафіолетового діапазону (пЃ¬ від 3000 до 1800 Г…) поглинається озоном на висотах 15-60 км, а хвилі довжиною 1800-1000 Г… і коротше - азотом, молекулярним і атомарним киснем (на висоті від кількох десятків до кількох сотень км над поверхнею З.). Жорстке короткохвильове випромінювання (рентгенівське і гамма-випромінювання) поглинається всією товщею атмосфери, до поверхні Землі воно не доходить. Таким чином, біосфера виявляється захищеною від згубного впливу короткохвильового випромінювання Сонця. У вигляді прямої і розсіяної радіації поверхні Землі сягає лише 48% енергії сонячного випромінювання, що падає на зовнішню межу атмосфери. У той же час атмосфера майже непрозора для теплового випромінювання Землі (за рахунок присутності в атмосфері вуглекислого газу і пари води. Якби Земля була позбавлена ​​атмосфери, то середня температура її поверхні була б -23 В° С, у дійсності середня річна температура поверхні Землі становить 14,8 В° С. Атмосфера затримує також частину космічних променів і служить бронею проти руйнівної дії метеоритів. Наскільки велике захисне значення земної атмосфери, показує поцяткована метеоритними кратерами поверхню Місяця, позбавлена ​​атмосферної захисту. Між атмосферою і підстилаючої поверхнею відбувається безперервний обмін енергією (теплооборот) і речовиною (влагооборот, обмін киснем та ін газами). Теплооборот включає перенесення теплоти випромінюванням (Променистий теплообмін), передачу теплоти за рахунок теплопровідності, конвекції і фазових переходів води (випару, конденсації, кристалізації).
Нерівномірний нагрівання атмосфери над сушею, морем на різних висотах і в різних широтах призводить до нерівномірного розподілу атмосферного тиску. Вин...
