Атмосфера планеты¶

Атмосфера — газовая оболочка, окружающая небесное тело и удерживаемая его гравитацией. У Земли атмосфера состоит преимущественно из азота (около 78 % по объёму) и кислорода (около 21 %), содержит также аргон, углекислый газ, водяной пар и следовые газы. Толщина атмосферы — около 100 км до условной границы, но газы простираются и выше (вплоть до нескольких тысяч километров, где плотность становится практически нулевой).

¶Состав и строение

Состав воздуха у поверхности Земли (по объёму):

По химическому составу различают гомогенную (однородную) атмосферу — до высоты около 100 км, где газы перемешаны, и гетерогенную (неоднородную) — выше, где массы газов разделены по атомному весу.

По температурному признаку атмосфера делится на слои:

• Тропосфера — нижний слой, 8–18 км, содержит около 80 % массы воздуха и почти весь водяной пар. Здесь формируется погода.
• Стратосфера — до 50 км, с озоновым слоем (15–35 км), поглощающим ультрафиолетовое излучение.
• Мезосфера — до 85 км, температура падает до −90 °C.
• Термосфера — до 600 км, температура растёт до +1000 °C и выше за счёт поглощения рентгеновского и ультрафиолетового излучения Солнца.
• Экзосфера — внешняя область, постепенно переходящая в межпланетное пространство.

¶Формирование атмосферы

Современная атмосфера Земли сформировалась в результате вулканической деятельности, выделения газов из мантии и разложения органических веществ. Кислород появился в результате жизнедеятельности фотосинтезирующих организмов (прежде всего цианобактерий) — так называемая «кислородная катастрофа» произошла около 2,4 млрд лет назад. Ранняя атмосфера была восстановительной, состояла из метана, аммиака, водяного пара и углекислого газа.

¶Физические свойства

Давление на уровне моря — около 1013 гПа (760 мм рт. ст.), с высотой оно убывает экспоненциально. Плотность воздуха у поверхности — 1,225 кг/м³. Атмосфера рассеивает солнечное излучение, что защищает поверхность от перегрева и обеспечивает эффект парникового газа, поддерживающий среднюю температуру около +15 °C (без парникового эффекта она составляла бы около −18 °C).

¶Атмосферы других планет

• Венера — плотная CO₂-атмосфера с давлением около 90 атм и температурой +460 °C.
• Марс — разреженная, давление менее 1 % земного, состав — CO₂ (95 %).
• Юпитер и Сатурн — гелиевые атмосферы с водородом, без твёрдой поверхности.
• Титан — плотная азотно-метановая атмосфера, давление в 1,5 раза выше земного.
• Меркурий и Луна — практически отсутствуют (экзосферы).

¶Значение

Атмосфера обеспечивает дыхание живых организмов, участвует в круговороте воды, защищает от метеоритов (сгорание в плотных слоях) и ультрафиолетового излучения. Изучением атмосферы занимаются метеорология, климатология, аэрономия и астрономия.

Источники:

• «Большая советская энциклопедия», статья «Атмосфера»
• «Физическая энциклопедия», т. 1
• Роджерс Р., «Введение в метеорологию»
• Левин З., «Атмосфера Земли»