Структура атмосфери

Атмосфера має шарувату будову, тобто складається з тропосфери, стратосфери, мезосфери, іоносфери, екзосфери.

Тропосфера – шар, що має товщину 7-10 км над полюсами і 16-18 км над екваторам. Тропосфера містить основну масу повітря (атмосферного) – близько 80%, а також атмосферну вологість. Характеризується нестійкістю температури, тиску, відносної вологості, що зумовлює інтенсивне переміщення повітряних мас у горизонтальному та вертикальному напрямках, формуючі погодні умови. Саме проблеми охорони атмосферного повітря пов’язані переважно із зоною тропосфери. Наступний шар – стратосфера.

Стратосфера – шар, що сягає висоти 50 км від поверхні Землі, де температура зростає до 1000^оС. Повітря тут значно розріджене, кількість вологи мізерна. В стратосфері міститься шар триатомного кисню – озону, що активно поглинає більшу частину енергії ультрафіолетового випромінення Сонця. Над стратосферою розміщена мезосфера до 80 км, головною особливістю якої є зниження температури до –75…–90^оС (за деякими даними до –120^оС) у її верхній частині. Тут фіксують сріблясті хмари, що складаються з кристаликів льоду. Далі – іоносфера (термосфера), сліди якої спостерігаються на відстані до 800 км від Землі. Температура сягає понад 1000^оС. Під дією ультрафіолетового випромінювання Сонця гази перебувають у іонізованому стані. Іоносфера має здатність багаторазово відбивати радіохвилі, що забезпечує дальній радіозв’язок на Землі. Екзосфера (магнітосфера) знаходиться на висоті понад 800 км з товщиною в 200–300 км і температурою понад 2000^оС. Швидкість руху газів наближається до критичної величини – до 11,2 км/с. У ній переважно містяться атомарний водень і гелій, які утворюють навколо Землі шар на висоту 20 тис.км.

Вміст водяних парів у атмосферному повітрі приблизно 13,25*10¹² т, а насиченість водяними парами залежить від географічної широти (знижуючись до полюсів від екватора) і від пори року. Тверді частки атмосферного повітря мають як природне, так і антропогенне походження.

Пилових часток природного походження (космічні, вулканові, ґрунтові, морські) в звичайних умовах міститься в повітрі мало – в середньому за рік на 1 км² земної поверхні їх осідає 4-6 т. Кількість твердих часточок антропогенного походження (вугільний пил, коксовий пил, сажа, сульфатна кислота, сірчистий ангідрид, окисли азоту, аміак, ароматичні вуглеводні, ціанідна кислота, хлоридна кислота, часточки шкідливих металів, їх сполук, сульфідна кислота, сірковуглець, хлор тощо) у несприятливих умовах може сягати 1000–1200 т/км² за рік. У процесах розподілу і поширення атмосферних забруднень провідна роль належить метеорологічним факторам – швидкості, напрямку вітру, зміні температури повітря по вертикалі та його вологості.

Функції атмосфери:

1) регулює клімат на Землі; якщо б не було атмосфери, то добові коливання температури на планеті сягали б від – 200⁰ С до + 200⁰ С , а так в середньому +14,6–14,8⁰ С.

2) пропускає теплове випромінення Сонця та зберігає тепло, там утворюються хмари, дощ, сніг, вітер;

3) виконує переносну роль вологості на Землі;

4) є середовищем поширеного звуку (без повітря на Землі царила б тиша);

5) є джерелом кисневого дихання;

б) приймає газоподібні продукти обміну речовин;

7) впливає на теплообмін та інші функції живих організмів;

8) захисна функція (зміна фізичних та хімічних властивостей атмосфери може негативно відобразитись на здоров’ї людей, їх працездатності, продовженні життя).