25. Атмосфера: происхождение, состав, строение, значение для географической оболочки.

Атмосфера – воздушная оболочка Земли, удерживаемая силой притяжения и участвующая во вращении планеты. Сила земного притяжения удерживает атмосферу вблизи поверхности Земли. Наибольшее давление и плотность атмосферы наблюдаются у земной поверхности, по мере поднятия вверх давление и плотность уменьшаются.

Происхождение:

1. Вследствие очень низкой температуры самая первая земная атмосфера состояла из водорода и гелия.

2. Затем последовал разогрев Земли: тепло порождалось гравитационным сжатием планеты и распадом внутри ее радиоактивных элементов. Земля потеряла водородно-гелиевую атмосферу и создала свою собственную вторичную атмосферу из газов, выделившихся из ее недр (углекислый газ, аммиак, метан, сероводород). Кислород отсутствовал, в атмосфере господствовали восстановительные условия

3. Следующий этап развития атмосферы был переходным от абиогенного к биогенному, от восстановительных условий к окислительным. Главными составными частями газовой оболочки Земли стали N2, CO2, CO, в качестве побочных примесей - CH4, O2.

4. Последний этап развития азотно-кислородной атмосферы связан с появлением жизни на Земле и с возникновением механизма фотосинтеза. Содержание биогенного кислорода стало возрастать. В конце девона – карбоне в связи с интенсивными процессами вулканизма и бурным развитием наземной растительности содержание O2 резко увеличилось, превысив современный уровень.

Газ	Его состав	Состав атмосферы Земли
		при образовании	современный
Азот	N2	1,5	78
Кислород	O2	0	21
Озон	O3	-	10-5
Углекислый газ	CO2	98	0,03
Оксид углерода	CO	-	10-4
Водяной пар	H2O	0,4	0,1
Аргон	Ar	0,19	0,93

Кроме этих газов в атмосфере присутствовали метан, аммиак, водород и др.

Различают несколько основных слоев атмосферы. Нижний, прилегающий к земной поверхности, называется тропосферой (высота 8–10 км у полюсов, 12 км в умеренных широтах и 16–18 км – над экватором). Температура воздуха с высотой постепенно понижается – в среднем на 0,6º С на каждые 100 м подъема В тропосфере содержится до 80 % всей массы воздуха, основное количество атмосферных примесей и практически весь водяной пар, в этой части атмосферы образуются облака, возникают грозы, дожди и другие физические процессы, формирующие погоду.

Выше начинается стратосфера, которая простирается до высоты 50–55 км от поверхности океана или суши. Этот слой атмосферы значительно разрежен, количество кислорода и азота уменьшается, а водорода, гелия и других легких газов увеличивается. Образующийся здесь озоновый слой поглощает ультрафиолетовую радиацию и сильно влияет на тепловые условия поверхности Земли и физические процессы в тропосфере.

На высоте 55–80 км находится мезосфера (в этом слое температура воздуха с высотой уменьшается и вблизи верхней границы падает до –80º С), между 80–800 км расположена термосфера, в составе которой преобладают гелий и водород (температура воздуха быстро растет с высотой и достигает 1000º С на высоте 800 км, что объясняется поглощением солнечной радиации, вызывающей увеличение скорости движения молекул). Мезосфера и термосфера вместе образуют мощный слой, называемый ионосферой (область заряженных частиц – ионов и электронов).

Самая верхняя, сильно разреженная часть атмосферы (от 800 до 1200 км) составляет экзосферу. В ней преобладают газы в атомарном состоянии, температура повышается до 2000º С, вследствие поглощения корпускулярного излучения Солнца.

В жизни географической оболочки (ГО) атмосфера имеет огромное значение. Атмосфера оказывает благодатное воздействие на климат Земли, предохраняя ее от чрезмерного охлаждения и нагревания. Суточные колебания температуры на нашей планете без атмосферы достигли бы 200º С: днем +100º С и выше, ночью –100º С. Атмосфера не пропускает к Земле метеоры и жесткое излучение. Без атмосферы не было бы звука, полярных сияний облаков и осадков.