Защитное покрывало воздуха, газовую оболочку, которая окутывает Землю, называют атмосферой. Атмосфера Земли защищает поверхность от космических лучей и метеорных тел. Гравитационное поле Земли удерживает атмосферу.
Атмосфера Земли состоит из нескольких слоев. Физические условия (температура, давление, концентрация газов) в каждом слое примерно одинаковы, но изменяются от слоя к слою. Различают: тропо-, страто-, мезо-, термо- и экзосферу.
Атмосфера Земли состоит из множества газов. Основным является азот (78 % объема), в то время как кислорода всего 21 %. Оставшиеся — это комбинация углекислого и инертного газов, а также водяного пара.
Тропосфера — это слой, который находится непосредственно у поверхности Земли. Именно здесь и формируется погода. Теплый приземный воздух поднимается, холодный сверху опускается, здесь рождаются облака, дождь и снег. Этот слой на разных участках Земли поднимается на высоту 8—18 км.
Стратосфера — это слой, который находится над тропосферой на высоте примерно от 11 до 50 км. По сравнению с тропосферой, которая содержит водяной пар, стратосфера довольно сухая. На границе стратосферы и мезосферы находится озоновый слой. Озон поглощает вредные ультрафиолетовые солнечные лучи.
Температура в тропосфере колеблется от - 50 °С до +50 °С. Температура в стратосфере примерно от -50°С до -3°С. Слоем выше находится мезосфера, она очень холодная. Температура здесь примерно -93°С. Во внешних слоях атмосферы температура снова поднимается из-за солнечной активности. Температура внешних слоев может доходить до отметки 1000 °С.
Барометр используется для измерения атмосферного давления. Когда давление высокое, погода обещает быть ясной, солнечной и спокойной. Низкое давление означает, что близится ненастье. Когда давление повышается, жидкость в барометре сжимается, а когда давление падает, жидкость в барометре расширяется. Эти показания и регистрируются.
Экзосфера — это последний, внешний слой земной атмосферы высотой в несколько сотен километров. Легкие, быстро движущиеся атомы могут ускользать из экзосферы в космос.
На высоте от 12 до 50 км под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца кислород ионизируется, превращаясь в озон, который поглощает опасные ультрафиолетовые лучи и защищает все живое на суше от губительного излучения, которое может стать причиной различных болезней, к примеру рака кожи. Хлоро- и фторо-углеродные химические соединения наносят вред озоновому слою. Над Северным и Южным полюсами существуют озоновые дыры.
Атмосфера защищает нас от солнечного излучения, отражая большую его часть. Солнце нагревает поверхность, и это тепло, а также отраженное инфракрасное излучение уходит в космос. Однако некоторые газы в атмосфере удерживают это тепло, создавая парниковый эффект, а газы, которые его обеспечивают, называются парниковыми газами. В их число входят водяной пар, углекислый газ, фторо- и хлоросодержащие газы и т. д. Человечество постоянно увеличивает содержание углекислого и фторосодержащих газов в атмосфере за счет промышленных отходов, транспорта и т. д. Земля перегревается. Глобальное потепление может привести к таянию ледников и полярных ледяных шапок, а значит к повышению уровня моря и затоплению.