Слои атмосферы
Атмосфера состоит из нескольких слоев, каждый из которых имеет особые физические условия и химический состав. В нижней части атмосферы, которую называют тропосферой, сосредоточено около 4/5 всей массы воздуха. Здесь протекает жизнь человека и животных. Высота тропосферы — около 10—15 км, температура с ростом высоты падает в среднем на 0,6°С каждые 100 м. В этом слое находится практически весь водяной пар и образуются почти все облака.
Над разными широтами высота тропосферы неодинакова: над экватором — около 15 км, над полюсами — до 9 км, а в умеренных широтах — 10—12 км. Давление воздуха на верхней границе тропосферы в 5—8 раз меньше, чем на нижней. В этом слое происходят процессы, имеющие решающее значение для формирования климата и погоды на земной поверхности.
Над тропосферой расположена стратосфера. Она простирается до высоты 50—55 км над поверхностью Земли. Температура стратосферы растет вместе с высотой и достигает около 42°С. Причиной нагрева этого слоя является поглощение тепла солнечных лучей находящимся здесь озоном. Озон — это особая форма кислорода, где молекула состоит из трех атомов кислорода вместо обычных двух. Горячий озоновый слой защищает нас от наиболее активных солнечных лучей — ультрафиолетовых. Без него мы не выдержали бы солнечного света.
Выше стратосферы лежит слой мезосферы высотой до 80 км. В нем температура по мере удаления от Земли падает до нескольких десятков градусов ниже нуля. На верхней границе этого слоя давление воздуха в 200 раз меньше, чем на поверхности Земли.
В тропосфере, стратосфере и мезосфере сосредоточена почти вся масса воздуха, в верхних слоях находится лишь ничтожное его количество.
Выше мезосферы расположена термосфера, для которой характерны очень высокие температуры. Ее разделяют на два слоя: ионосферу, которая простирается до высоты порядка 1000 км, и экзосферу, переходящую в земную корону.
В ионосфере содержание ионизированных атомов — ионов — во много раз больше, чем в нижележащих слоях. Они представляют собой заряженные атомы кислорода и молекулы окиси азота; присутствуют также свободные электроны. Температура здесь очень высока: на расстоянии около 800 км от поверхности Земли она достигает 1000°С.
Экзосфера заканчивается вместе с земной атмосферой на высоте порядка 2000—3000 км, где находится земная корона, простирающаяся более чем на 20 000 км. Она образована очень разреженным водородом: здесь в 1 см3 находится не более 1000 атомов этого газа.