§ 40. Атмосфера — повітряна оболонка Землі

У 5 класі ви дізналися, що Земля оточена повітряною оболонкою — атмосферою. Вона простягається від поверхні Землі на висоту декілька сотень кілометрів та утримується навколо Землі силою тяжіння.

Атмосфера складається із суміші газів, водяної пари та різних домішок (пил, сажа, попіл, кристали льоду й морської солі, мікроорганізми, пилок рослин тощо).

Загальна маса атмосфери сягає близько 5 300 000 000 млн т.

Склад повітря в атмосфері до висоти 90–100 км майже сталий (мал. 40.1). А вище переважають більш легкі гази.

Кількість водяної пари в атмосфері з віддаленням від поверхні швидко зменшується. Так, на висоті 2 км її вже вдвічі менше, ніж біля поверхні, а вище 70–80 км вона взагалі відсутня.

Атмосфера Землі складається з декількох шарів, що відрізняються за товщиною, складом повітря, температурою тощо. У 1962 р. Всесвітня метеорологічна організація затвердила такі назви шарів атмосфери: тропосфера, стратосфера, мезо­сфера, термосфера, екзосфера (мал. 40.2).

Найближчий до Землі шар — тропосфера. Саме в ній відбуваються всі погодні явища, тобто формується погода. Про це ви дізнаєтеся в наступних параграфах.

У стратосфері розташований «захисний екран» нашої планети — озоновий шар. Він складається з озону (О₃) та захищає Землю від згубної дії сонячної радіації. Проте зараз через діяльність людини щохвилини руйнуються мільйони молекул озону. Це призводить до збільшення кількості ультрафіолетового випромінювання, що досягає поверхні Землі.

Атмосфера не лише захищає Землю від космічного випромінювання, а й забезпечує сприятливі температурні умови для всього живого на нашій планеті. Повітря, наче ковдра, зберігає тепло сонячних променів, які нагрівають Землю. А от космонавтам, які перебувають на космічній станції та виходять у відкритий космос, потрібні джерело повітря для дихання та захисний костюм для збереження тепла — скафандр (мал. 40.3).

Чому температура повітря змінюється з висотою? Повітря прозоре, тому сонячні промені його не нагрівають. У 5 класі ви вивчали різні види теплопередачі. Завдяки випромінюванню сонячне тепло потрапляє на поверхню Землі та нагріває її, а потім від неї нагрівається й саме повітря.

Нагріте повітря піднімається вгору й поступово остигає. Тому його температура зменшується з висотою: у середньому на 6 °С на кожен 1 км підйому (мал. 40.4).

Якщо ми будемо підніматися від підніжжя Гімалаїв до гірських вершин, то поступово перейдемо від теплих тропічних лісів до холодних гірських пустель.

У стратосфері температура повітря спочатку залишається сталою, а потім поступово підвищується приблизно до 0 °С на висоті 40 км. Цю область називають областю постійної температури, або стратопаузою. Вона простягається вгору до 55 км. Вище, у мезосфері, температура знову знижується, а в термосфері, яку ще називають іоносферою, швидко зростає до понад +1000 °С. Із переходом у міжпланетний простір температура знову стрімко знижується. Тож там панує космічний холод.