А) структура атмосфери, сучасний склад атмосферного повітря;

Основними складовими частинами повітря (за об’ємом) є азот (78,10 %), кисень (20,93 %), аргон (0,93 %).

Крім цих основних газів, у повітрі в мізерній кількості містяться водень, гелій, неон, криптон, ксенон. До складу повітря входять також вуглекислий газ, озон, метан, водяна пара. У зваженому стані в повітрі утримуються водяні краплі, частинки льоду і дрібні частинки пилу різного походження. Азот, кисень, аргон, водень, гелій, неон, криптон, ксенон за вмістом у повітрі сталі, а решта – несталі. Через те, що в природі відбувається кругообіг речовин і повітря безперервно переміщується у вертикальному і горизонтальному напрямах, ці складові частини скрізь на Землі лишаються незмінними. Це стосується і відносно високих шарів повітря. З висотою склад повітря мало змінюється. За даними штучних супутників, на висоті понад 250 км повітря складається з атомарних іонів кисню й азоту. Серед них більше іонів атомарного кисню. Найвища атмосфера складається в основному з гелію і водню.

Несталі складові повітря, властиві головним чином тропосфері, – це вуглекислий газ, озон, метан, водяна пара і різні частинки у зваженому стані, їхня кількість невелика і змінюється в часі і просторі. Проте і вони відіграють важливу роль у процесах, що відбуваються в географічній оболонці.

Із сталих складових атмосфери найважливішу роль у життєвих процесах, що відбуваються в географічній оболонці, відіграє кисень. Він прямо впливає на життя людини. Збільшення або зменшення кисню в природі призвело б до згубних-для організмів наслідків. Кисень витрачається на окислення багатьох елементів земної кори тощо. Проте кількість його лишається незмінною. Кисень у повітря безперервно постачають рослини. Майже весь вільний кисень атмосфери – продукт життєдіяльності зелених рослин. У процесі життєдіяльності вони розкладають вуглекислий газ на вуглець і кисень. Вуглець іде на побудову їхнього тіла, а кисень виділяється в атмосферу.

Азот засвоюють рослини, його вдихають тварини і люди.

З групи несталих складових атмосфери на особливу увагу заслуговують вуглекислий газ і водяна пара. Вуглекислого газу в повітрі небагато – 0,03 %, але він відіграє важливу роль у географічній оболонці. В атмосферу він надходить з вулканів, мінеральних джерел, ґрунтів, організмів, промислових підприємств.

Нерівномірно розподіляється вуглекислий газ і по земній поверхні. Над океаном, у полярних країнах, сільській місцевості його менше, ніж у містах (особливо у промислових), у вулканічних областях.

Роль вуглекислого газу не вичерпується тим, що він основний матеріал для побудови органічної речовини рослин. Він має велике значення як отеплювач Землі. Вуглекислий газ легко пропускає до Землі короткохвильове проміння Сонця, але затримує довгохвильове.

Водяна пара – найбільш нестала із складових атмосфери. Вона надходить у повітря в результаті випаровування води з морів та океанів, з поверхні суші та внаслідок транспірації рослинами. Вона відіграє важливу роль у географічній оболонці: поглинає і затримує тепло, яке випромінює Земля, з неї утворюються хмари й опади, під час конденсації водяної пари виділяється тепло, яке нагріває повітря.

Атмосфера відіграє важливу роль у перетворенні сонячної енергії – поглинанні, розсіюванні, відбиванні. Вона одержує тепло від суші й моря і охолоджується зверху, випромінюючи тепло в міжпланетний простір, і, отже, проводить тепло від Землі. Проте більше вона затримує тепла і таким чином відіграє роль отеплювача Землі. Атмосфера пропускає 3/4 сонячного випромінювання до Землі і затримує довгохвильове випромінювання земної поверхні. Цим атмосфера збільшує кількість тепла на Землі, яке впливає на розвиток різних фізико-географічних процесів.

Між атмосферою і поверхнею Землі відбувається безперервна взаємодія. Атмосфера зумовлює безпосередньо ряд процесів на Землі й впливає на їхній хід. Повітря разом з водою фізично і хімічно впливає на земну кору, спричиняє її вивітрювання, яке відіграє одну з першорядних ролей в утворенні рельєфу. Атмосферні опади дають початок текучим водам, а вони, в свою чергу, впливають на рельєф поверхні Землі.

Атмосфера перебуває в безперервному русі. Внаслідок цього здійснюється обмін теплом і холодом між різними зонами й ділянками, які по-різному нагріваються. Атмосфера переносить вологу в стані пари і в краплиннорідкому з одних ділянок в інші і так розподіляє її на Землі. Атмосфера є також величезним, практично невичерпним джерелом мінеральної сировини. З повітря добувають азот, кисень, аргон та інші гази для потреб народного господарства.

До складу атмосфери входять азот (78 %), кисень (21 %), інші гази становлять лише 1%, вт. ч. вуглекислий газ – 0,03 %. Таке співвідношення газів зберігається до висоти 100 км. Кожний з газів забезпечує дихання і горіння. Азот входить до складу білків – речовин, з яких складається все живе.

Шар озону (озоносфера) вбирає основну частину ультрафіолетового випромінювання Сонця, захищаючи життя на Землі. Основна маса озону знаходиться на висоті 20 – 25 км. Вуглекислий газ, вміст якого в атмосфері з розвитком виробництва зростає (від 0,029 % на початку XX ст. до 0,033 % у 80-х роках), має здатність вбирати довгохвильове випромінювання Землі, що створює парниковий ефект атмосфери і зменшує тепловіддачу Землі.

Атмосфера підтримує різні форми життя на Землі, регулює теплообмін планети з космічним простором, впливає на її радіаційний і водний баланси, захищає Землю від метеоритів.

Газовий склад атмосферного повітря Газовий склад повітря, яким ми дихаємо, виглядає так: 78% складає азот, 21% - кисень і 1% припадає на інші гази. Але в атмосфері великих промислових міст це співвідношення часто порушено. Значну частку становлять шкідливі домішки, зумовлені викидами підприємств та автотранспорту. Автотранспорт привносить в атмосферу багато домішки: вуглеводні невідомого складу, бенз (а) пірен, вуглекислий газ, сполуки сірки та азоту, свинець, чадний газ. Атмосфера складається з суміші ряду газів - повітря, у якому зважені колоїдні домішки - пил, крапельки, кристали і пр. З висотою складу атмосферного повітря змінюється мало. Проте починаючи з висоти близько 100 км, поряд з молекулярним киснем і азотом з'являється і атомарний в результаті дисоціації молекул, і починається гравітаційне розділення газів. Вище 300 км в атмосфері переважає атомарний кисень, вище 1000 км - гелій і потім атомарний водень. Тиск і щільність атмосфери убувають з висотою; близько половини всієї маси атмосфери зосереджено у нижніх 5 км, 9 / 10 - в нижніх 20 км і 99,5% - у нижніх 80 км. На висотах близько 750 км густина повітря падає до 10-10 г/м3 (тоді як у земної поверхні вона порядку 103 г/м3), а й така мала щільність ще достатня для виникнення полярних сяйв. Різкій верхньої межі атмосфера не має; густина складових її газів До складу атмосферного повітря, яким дихає кожен з нас, входять кілька газів, основними з яких є: азот (78.09%), кисень (20.95%), водень (0.01%) двоокис вуглецю (вуглекислий газ) (0.03%) і інертні гази (0.93%). Крім того, у повітрі завжди знаходиться якесь у водяних парів, к-ть яких завжди змінюється зі зміною температури: чим вища температура, тим вміст пари більше і навпаки. Внаслідок коливання кол-ва водяної пари в повітрі процентний вміст у ньому газів також мінливо. Всі гази, що входять до складу повітря, безбарвні і не мають запаху. Вага повітря змінюється в залежності не тільки від температури, але і від вмісту в ньому водяної пари. При однаковій температурі вага сухого повітря більше, ніж вологого, тому що водяні пари значно легше парів повітря. У таблиці наведено газовий склад атмосфери в об'ємному масовому відношенні, а також час життя основних компонентів:

Компонент	% Об'ємні	% Масові
N 2	78,09	75,50
O 2	20,95	23,15
Ar	0,933	1,292
CO 2	0,03	0,046
Ne	1,8 10 -3	1,4 10 -3
He	4,6 10 -4	6,4 10 -5
CH 4	1,52 10 -4	8,4 10 -5
Kr	1,14 10 -4	3 10 -4
H 2	5 10 -5	8 10 -5
N 2 O	5 10 -5	8 10 -5
Xe	8,6 10 -6	4 10 -5
O 3	10 березня -7 - 3 10 -6	Травень 1910 -7 - 5 10 -6
Rn	6 10 -18	4,5 10 -17

Властивості газів, що входять до складу атмосферного повітря під тиском змінюються. Наприклад: кисень під тиском понад 2-х атмосфер надає отруйну дію на організм. Азот під тиском понад 5 атмосфер надає наркотичну дію (азотне сп'яніння). Швидкий підйом з глибини викликає кесонну хвороба через бурхливе виділення бульбашок азоту з крові, як би спінюючи її. Підвищення вуглекислого газу більше 3% в дихальній суміші викликає смерть. Кожен компонент, що входить до складу повітря, з підвищенням тиску до певних меж стає отрутою, здатним отруїти організм.