Основні дані земного сфероїда

№ п/п	Характеристика земного сфероїда	Величина
1	Екваторіальний радіус (RE)	6378,245 км
2	Полярний радіус (RП)	6356,830 км
3	Стиснення (RE - RП)/ RE	1/298,3
4	Довжина меридіана	40009,153км
5	Довжина екватора	40075,693 км
6	Площа поверхні Землі	510,098073*106км2
7	Об'єм Землі	1083,314*109 км3
8	Маса Землі	5,9737*1024 кг
9	Середня густина Землі	5,517г см-3
10	Найбільша відстань від Землі до Сонця	152,00*106 км
11	Найменша відстань від Землі до Сонця	147,01*106 км

Таблиця 3.2

Відсотковий вміст об'ємів механічної суміші газів

№ п/п	Хімічна характеристика газу	Відсоткова частка (%) об'єму даного газу в суміші
1	Азот (N2)	78,084000
2	Кисень (O2)	20,947000
3	Аргон (Аr)	0,934000
4	Вуглекислий газ (СО2)	0,031400
5	Неон (Nе)	0,001818
6	Гелій (Не)	0,000524
7	Криптон (Кr)	0,000114
8	Ксенон (Хе)	0,000087
9	Водень (Н2)	0,000050
10	Окис азоту (N2О)	0,000050
11	Метан (СН4)	0,0002
12	Озон влітку (О3)	Від 0 до 0,000007
	Озон взимку (О3)	Від 0 до 0,000002
13	Двоокис сірки (SО2)	Від Одо 0,0001
14	Двоокис азоту (NО2)	Від 0 до 0,000002
15	Йод (І2)	Від Одо 0,000001

Дослідження за допомогою супутників та космічних ракет показали, що приблизно від висот 110-115км до висот 950-1000 км знаходиться шар атмосфери, який складається переважно з кисню. Вище, до висоти 2400 км, розташований шар гелію (Не), а ще вище, до висот 9500 - 10000 км - водню. Нарешті, над верхньою атмосферою є шар електричне заряджених частинок, що утримуються магнітним полем Землі, який простягається до висоти приблизно 96000 км. Цей шар деякі вчені називають магнітосферою.

У нижній атмосфері, переважно в тропосфері й частково в стратосфері, крім зазначених у таблиці 3.2 газів у повітрі присутня й водяна пара (Н₂О). Важливо відмітити, що концентрація водяної пари, вуглекислого газу, озону та деяких інших газів, вміст яких у повітрі незначний, може змінюватись. Найбільших змін зазнає вміст водяної пари, концентрація якої біля поверхні Землі при високій температурі може досягати 4 %. Із збільшенням висоти та зі зниженням температури повітря вміст водяної пари різко зменшується.

Під впливом діяльності людини відбувається зміна вмісту, особливо в приземному підшарі, деяких газів, в основному вуглекислого (СО₂). Так, у 1956 році вміст СО₂ в повітрі в середньому становив 0,028 %, у 1985 році він збільшився до 0,034 %, а зараз ця величина концентрації СО₂ оцінюється в 0,035 %. Отже, більш ніж за 40 років вміст СО₂ в атмосфері Землі зріс майже на четвертину. Що ж стосується зміни вмісту в атмосфері основних газів - кисню, азоту, аргону, на частку яких припадає 99,96 % від усіх складових повітря, то на даний час вона не виявлена. Водночас на спалення палива витрачається значна маса кисню, і якщо при сучасних темпах збільшення добування палива та його спалювання нічого не зміниться, то, як показують розрахунки, до 2020 року атмосферне повітря може втратити біля 0,77 % тієї кількості вільного запасу кисню, який міститься в атмосфері та гідросфері на даний час.

До складу земної атмосфери крім газів входять найдрібніші тверді та рідкі частинки, що отримали назву аерозолів. Аерозолі мають як природне, так і антропогенне походження. При цьому за рахунок постійного розвитку промисловості та сільського господарства маса твердих домішок в атмосфері Землі постійно збільшується.

Відомо, що атмосфера бере участь у добовому та річному обертанні нашої планети. Вертикальна протяжність газової оболонки Землі складає в середньому 60 - 70 тисяч кілометрів, однак чіткої верхньої межі атмосфери не існує, вона поступово переходить у міжпланетне середовище. Так, на висотах 20 - 30 тисяч кілометрів в одному кубічному сантиметрі атмосферного газу число атомів (тут вже переважають атоми водню) не перевищує 1000, а ще вище, де атмосфера Землі переходить у міжпланетний газ, кількість частинок в 1 см становить біля 100. Тому вважають, що товща земної атмосфери не перевищує три радіуси Землі (біля 20 тисяч кілометрів).

Однак більша частина маси атмосфери зосереджена в дуже тонкому (порівнюючи з радіусом Землі) прилеглому до планети шарі. Дійсно, майже 50 % всієї маси атмосферного повітря сконцентровано в п'ятикілометровому шарі, 75 % - у десятикілометровому, 90 % - шістнадцятикілометровому, 95 % - двадцятикілометровому, та майже 99 % усієї маси атмосферного повітря зосереджено в шарі товщиною 30 - 35 км.

Результати розрахунків показують, що маса земної атмосфери становить біля 5,15*10¹⁸ кг (приблизно одна мільйонна частка маси Землі), яка зосереджена в основному в так званому діяльному шарі атмосфери. Цей діяльний шар атмосфери по відношенню до розмірів Землі уявляється тонкою плівкою повітря завтовшки всього в 0,27 % земного діаметра.