Строение атмосферы Земли. Характеристики

Атмосфера— газовая оболочка (геосфера), окружающая планету Земля. Внутренняя её поверхность покрывает гидросферу и частично кору, внешняя граничит с околоземной частью космического пространства.

Строение атмосферы:

· Тропосфера. Её верхняя граница находится на высоте 8—10 км в полярных, 10—12 км в умеренных и 16—18 км в тропических широтах; зимой ниже, чем летом. Нижний, основной слой атмосферы. Содержит более 80 % всей массы атмосферного воздуха и около 90 % всего имеющегося в атмосфере водяного пара. В тропосфере сильно развиты турбулентность и конвекция, возникают облака, развиваются циклоны и антициклоны. t убывает с ростом высоты.

· Тропопауза. Переходный слой от тропосферы к стратосфере. Толщина тропопаузы составляет от нескольких сотен метров до 2—3 километров.

· Стратосфера. Верхняя граница — на высоте 50—55 км. Температура с ростом высоты увеличивается до уровня около 0 °C. Малая турбулентность, ничтожное содержание водяного пара, повышенное по сравнению с ниже — и вышележащими слоями содержание озона (максимальная концентрация озона на высотах 20-25 км).

· Стратопауза. Пограничный слой атмосферы между стратосферой и мезосферой. В вертикальном распределении температуры имеет место максимум (около 0 °C).

· Мезосфера. Верхняя граница — на высоте 80—85 км Температура с высотой понижается. Основным энергетическим процессом является лучистый теплообмен. Сложные фотохимические процессы с участием свободных радикалов, колебательно возбуждённых молекул и т. д. обусловливают свечение атмосферы.

· Мезопауза. Переходной слой между мезосферой и термосферой. В вертикальном распределении температуры имеет место минимум (около —90°С).

· Термосфера. Верхний предел — около 800 км. Температура растёт до высот 200—300 км, где достигает значений порядка 150 К, после чего остаётся почти постоянной до больших высот. Под действием ультрафиолетовой и рентгеновской солнечной радиации и космического излучения происходит ионизация воздуха («полярные сияния»). На высотах свыше 300 км преобладает атомарный кислород.

· Экзосфера (сфера рассеяния). Внешний слой атмосферы, из которого быстро движущиеся лёгкие атомы водорода могут вылетать (ускользать) в космическое пространство. Температура достигает уровня более 3000 К. На больших расстояниях от Земли (2—3 тыс. км и более) нейтральную экзосферу образуют почти исключительно атомы водорода, на более низких высотах заметную долю составляют атомы гелия, а ещё ниже — также и атомы кислорода.

Атмосфера Земли состоит в основном из газов и различных примесей (пыль, капли воды, кристаллы льда, морские соли, продукты горения). Концентрация газов, составляющих атмосферу, практически постоянна, за исключением воды (H2O) и углекислого газа (CO2).

Азот (78%), кислород (21%), аргон (0,9%) и углекислый газ (0,03%)