*Атмосфера (от. др.-греч. ἀτμός — пар и σφαῖρα — шар) — воздушная оболочка, окружающая Землю и вращающаяся вместе с ней вокруг оси.

*Нижней границей атмосферы является поверхность Земли. Верхняя граница атмосферы условно проводится на высоте около 1000 км, она простирается и выше – до 20 000 км, но на такой высоте она сильно разрежена.

*Воздух атмосферы – смесь газов, в котором находятся во взвешенном состоянии жидкие и твёрдые частицы.

*В воздухе до высоты примерно 100 км содержится 78 % азота, 21 % кислорода, около 1 % инертных газов (по объёму).

* Каждый газ в атмосфере выполняет свои функции.

*Без свободного кислорода невозможно дыхание, горение, окислительные процессы.

*Азот – также важный биогенный элемент. Он входит в состав белков и нуклеиновых кислот, его соединения обеспечивают минеральное питание растений.

ГазСодержаниепо объёму, %

Содержаниепо массе, %

Азот 78,084 75,50

Кислород 20,946 23,10

Аргон 0,932 1,286

Вода 0,5-4 —

Углекислый газ 0,0387 0,059

Неон 1,818×10−3 1,3×10−3

Гелий 4,6×10−4 7,2×10−5

Метан 1,7×10−4 —

Криптон 1,14×10−4 2,9×10−4

Водород 5×10−5 7,6×10−5

Ксенон 8,7×10−6 —

Закись азота 5×10−5 7,7×10

*Углекислый газ (СО2) – «утеплитель» Земли: он пропускает солнечную энергию, но задерживает тепловое излучение Земли.

*СО2 используется зелёными растениями для построения органического вещества.

*Помимо биологических процессов, кислород, азот и углекислый газ активно участвуют в геохимических процессах, и в химическом выветривании горных пород.

*Очень важна роль озона О3, его в атмосфере мало. Концентрация озона наблюдается на высоте 20–25 км (озоновый экран).

*Он поглощает большую часть ультрафиолетовой радиации Солнца, которая в больших дозах губительно действует на живые организмы.

*В воздухе много мелких твёрдых частиц, особенно в городах.

*Их количество увеличивается после извержения вулканов, лесных пожаров, пыльных бурь и т. д.

*Твёрдые частицы служат ядрами конденсации, вокруг которых образуются капли воды и снежинки.

*Составной частью воздуха является также невидимый водяной пар, который при определенных условиях конденсируется или сублимируется и даёт осадки.

*Как и углекислый газ, он тоже утеплитель Земли.

*Масса атмосферы составляет одну миллионную долю массы земного шара. Половина её находится в нижних 5 км, три четверти – в 10 км.

*Следовательно, с подъёмом вверх масса воздуха и давление существенно уменьшаются.

*По характеру изменения температуры воздуха с высотой и другим физическим свойствам атмосфера делится на несколько концентрических оболочек.

*Тропосфера – самый нижний и плотный слой атмосферы.

*Его верхняя граница расположена на высоте 18 км на экваторе и 8–9 км – над полюсами.

*Температура воздуха убывает с высотой в среднем на 0,6о на каждые 100 м и достигает у верхней границы –55 °С.

*В тропосфере происходит интенсивное вертикальное движение воздуха – конвекция и горизонтальное перемещение – ветры.

*Здесь сосредоточен почти весь воздух, водяной пар, образуются туманы, облака, осадки.

*Погода в основном формируется в тропосфере.

*Стратосфера простирается в среднем до высоты 50 км.

*Температура воздуха в ней возрастает за счёт поглощения солнечной энергии озоном и у верхней границы она около нуля.

*В стратосфере почти нет водяного пара, поэтому почти нет и облаков.

*В стратосфера дуют ураганные ветры со скоростью до 300–400 км/ч.

*Атмосфера имеет большое значение для Земли. Она защищает всё живое на Земле от пагубного воздействия ультрафиолетовой солнечной радиации и космических лучей.

*Атмосфера предохраняет Землю от чрезмерного перегревания днем и охлаждения ночью.

*Атмосфера служит защитой против метеоритов большая часть которых сгорает в плотных слоях атмосферы.

*Между атмосферой и земной поверхностью (сушей и водой) осуществляется постоянный обмен теплом и влагой.

*Без атмосферы не было бы ни ветра, ни звука, ни осадков.

*Воздух (кислород, азот, диоксид углерода и другие газы) – необходимое условие органической жизни на нашей планете, он нужен людям, животным, растениям.

*Изучением атмосферы и обслуживанием практических организаций информацией о погоде и климате занимается метеорологические службы.

*Большое влияние на состав воздуха нижних слоёв атмосферы оказывает человек.

* Изменение состава воздуха атмосферы, вызнанное хозяйственной деятельностью людей, приводит к вредным последствиям.

*Например, увеличение оксида серы (SО4) в воздухе приводит к кислотным дождям.

*Основным источником жизни и многих природных процессов ни Земле является лучистая энергия Солнца, или энергия солнечной радиации. Путь от Солнца до Земли солнечные лучи проходят за 8,3 мин.

*Радиация бывает прямая и рассеянная. Прямая радиация непосредственно достигает земной поверхности в виде прямых лучей, исходящих от солнечного диска в ясный день.

*Частицы пыли и воды задерживают солнечную энергию, рассеивают её.

*Часть солнечной радиации, рассеянной в атмосфере, доходит до поверхности Земли называется рассеянной солнечной радиацией.

*Совокупность прямой и рассеянной радиации, поступающей на горизонтальную поверхность, называют суммарной радиацией.

*Годовая величина суммарной радиации зависит прежде всего от угла падения на земную поверхность солнечных лучей (который определяется географической широтой), а также от прозрачности атмосферы и продолжительности освещения.

*В целом суммарная радиация уменьшается от экваториально-тропических широт к полюсам.

*Она максимальна – около 850 Дж/см2 в год (200 ккал/см2 в год) – в тропических пустынях, где прямая солнечная радиация из-за большой высоты Солнца и безоблачного неба наиболее интенсивная.

*В летнее полугодие различия в поступлении суммарной солнечной радиации между низкими и высокими широтами уменьшаются за счёт большей продолжительности освещения в полярных районах (полярный день), в зимнее полугодие они достигают максимума (полярная ночь).

*Суммарная солнечная радиация, поступающая на земную поверхность, частично отражается ею (отраженная радиация).

*Однако большая её часть поглощается земной поверхностью и превращается в теплоту. Воздух нагревается от земной поверхности за счёт длинноволнового теплового излучения Земли, так называемой земной радиации.

*Поэтому с подъёмом вверх в тропосфере температура понижается. Часть земной радиации теряется в виде теплового излучения. Однако большая её доля задерживается атмосферой.

*Свойство атмосферы пропускать солнечную радиацию к земной поверхности, но задерживать её тепловое изучение называется парниковым эффектом.

*Часть суммарной радиации, которая остаётся после затраты её на отражение и на тепловое излучение от земной поверхности, называется радиационным балансом.

*В целом за год всюду на Земле он положительный, кроме высоких ледяных пустынь Антарктиды и Гренландии.

*Радиационный баланс уменьшается от экватора (80 ккал/см2 в год) к полюсам, где он близок к нулю.

*От экватора до субтропиков радиационный баланс в течение всего года положительный, а начиная с умеренных широт, летом – положительный, зимой – отрицательный.

*Температура воздуха тоже убывает от экватора к полюсам.

*Эта закономерность наглядно показана на климатических картах мира, где показаны годовые изотермы или изотермы самого тёплого и холодного месяцев (июля или января).

*Изотермы – это линии на картах, соединяющие точки с одинаковой температурой воздуха за определенный промежуток времени.

*Разность среднемесячных температур самого тёплого и самого холодного месяцев называется годовой амплитудой температур.

*Разность между самой высокой и самой низкой температурой воздуха в течение суток – суточной амплитудой температур.

*Эти две амплитуды температур меньше на побережьях в морском климате и больше во внутренних частях материков в континентальном и особенно резко континентальном климате.

*Выделяют четыре основных типа годового хода температур.

*Первый – экваториальный тип: температуры весь год ровные с двумя небольшими максимумами (27–28°С) в апреле и октябре и двумя небольшими минимумами (24–25°С) в июле и январе.

*Второй – тропический тип; для него характерны один максимум (более 30°С) и один минимум (около 20 °С) температур воздуха.

*Третий – умеренный тип; характерны один максимум и один минимум температур в течение года, причём температуры качественно различные, как положительные, так и отрицательные; хорошо выражены четыре сезона года.

*Четвёртый – полярный тип; характерны один максимум и один минимум температур, причём они весь год или почти весь год отрицательные.

*Самые высокие температуры воздуха на Земле наблюдаются в тропических пустынях; на севере Африки, близ Триполи, зарегистрирована температура +58,1°С.

*Самые низкие температуры приземного слоя воздуха (-89,2 °С) отмечены в 1982 году в Антарктиде на внутриконтинентальной станции «Восток», расположенной на высоте 3488 м над уровнем моря, а в северном полушарии – в Восточной Сибири в поселке Оймякон (-71 °С), расположенном в котловине среди гор, в верховьях реки Индигирки.

*На Земле выделяется семь тепловых поясов: жаркий, два умеренных, два холодных и два вечного мороза.

*Границами тепловых поясов являются изотермы. Жаркий пояс ограничен с обеих сторон годовыми изотермами +20°С. Эти изотермы оконтуривают на суше ареал распространения дикорастущих плодоносящих пальм, в океанах – коралловых построек.

*Два умеренных пояса ограничены со стороны экватора годовой изотермой + 20°С, со стороны полюсов +10°С самого тёплого месяца, которая совпадает примерно с границей тундры и леса.

* Два холодных пояса лежат между изотермами +10° и 0°С самого тёплого месяца. На суше это зоны тундры.

*Две области вечного мороза оконтуриваются изотермой 0°С самого тёплого месяца. Это царство вечных снегов и льдов.