11.3 Структура сучасної атмосфери

Тропосфера. Найнижчий шар атмосфери – тропосфера («тропос» – поворот). Вона простягається до висоти 8-10 км в полярних широтах і до 16-18 км біля екватора. Тут зосереджено майже 80 % всієї маси атмосфери, найбільша її густина. В цьому шарі відбувається інтенсивне перемішування повітря, постійно дують вітри. Тут утворюються хмари і випадають опади. Температура і тиск повітря в тропосфері знижуються з висотою.

Стратосфера. Цей шар простягається до висоти 55км. Повітря в стратосфері дуже розріджене. Частинок повітря, які б розсіювали і відбивали світло, що надходить від Сонця, дуже мало. Небо в стратосфері виглядає темнофіолетовим, майже чорним. В цьому шарі дуже мало вологи, тут не випадають опади, лише зрідка з'являються сріблясті хмари. В стратосфері відбувається своєрідна зміна температури: в нижній частині вона не змінюється і становить - 55°, а в верхній частині – зростає і біля верхньої границі шару досягає 0°. Така зміна температури пояснюється наявністю в атмосфері озону, який поглинає ультрафіолетове проміння Сонця і при цьому сильно нагрівається. Шар озону знаходиться на висоті 25 км від поверхні Землі.

Мезосфера («мезол» – середній). Цей шар простягається до висоти 80 км. В цьому шарі знову знижується температура повітря, досягаючи біля верхньої границі минус 80-90°.

Термосфера («термос» — тепло). Цей шар простягається до висоти 800-1000 км. В ній температура повітря сильно зростає і досягає на верхній межі до +1500°. Термосфера поглинає рентгенівське випромінювання сонячної корони. Може виникнути запитання, як при такій високій температурі літають космічні кораблі з космонавтами на борту. Висока температура повітря їм не шкодить, тому що тиск низький, молекули й атоми рухаються майже не стикаючись одні з одними. Повітря чинить космічним кораблям малий опір і вони можуть роками залишатись на орбітах.

Екзосфера. Вище 1000 км від поверхні Землі знаходиться верхній шар атмосфери – екзосфера («екзо» — зовнішній). Повітря в ній дуже розріджене. Швидкість руху атомів і молекул дуже велика. Це дозволяє їм долати земне тяжіння і розсіюватись в космічному просторі. Найбільше відходять в космос атоми водню, які утворюють корону навколо атмосфери на висоті 2-3 тис. км.

Геокорона (20000км), це – останній шар атмосфери, якbй поступово переходить у міжпланетний вакуум

11.4 Парниковий ефект

Клімат на нашій планеті в минулому періодично змінювався. За тисячі й мільйони років чергувалися періоди значного похолодання й навіть зледеніння та теплі епохи. Нині ж учені дуже занепокоєні: схоже на те, що Земля розігрівається значно швидше, ніж це було будь-коли в минулому. Це спричинено швидким збільшенням вмісту в атмосфері вуглекислого газу. В земній атмосфері вуглекислий газ діє як скло в парнику: пропускає сонячне світло, але – затримує тепло розігрітої Сонцем поверхні Землі. Це викликає розігрівання планети, відоме під назвою парникового ефекту.

У чому ж небезпека парникового ефекту? Як свідчать розрахунки вчених, збільшення середньої річної температури Землі на 2,5 °С викличе значні зміни на Землі, більшість яких для людей буде мати негативні наслідки.

• Парниковий ефект змінить такі критично важливі перемінні величини, як опади, вітер, шар хмар, океанські течії, а також розміри полярних крижаних шапок.

• Внутрішні райони континентів стануть більш сухими, а узбережжя вологішими, зими – коротшими й теплішими, а літо – тривалішим і жаркішим.

• Основні кліматичні зони змістяться на північ (у північну півкулю) приблизно на 400 км. Це викличе потепління в зоні тундри, танення шару вічної мерзлоти у високих широтах. Підйом рівня Світового океану на 2-3 м за рахунок танення полярних льодових шапок викличе затоплення багатьох прибережних ділянок, де живуть мільйони людей, міст, портів тощо. Наприклад, така густонаселена (150 млн. чоловік) держава, як Бангладеш, майже повністю буде затоплена, піде під воду Венеція тощо.

Моделлю «парникового ефекту» є клімат на Венері. Її щільна атмосфера, що на 98 % складається з вуглекислого газу, за рахунок цього явища розжарена до 500 °С (за такої температури залізо стає червоним).