Уникальность атмосферы Земли
статья по географии (5, 6, 7 класс)

Атмосфера - воздушная оболочка Земли. Данное определение известно каждому человеку. Большинство людей вспомнят хотя бы 1 газ, входящий в состав атмосферы нашей планеты, а также её слои. Атмосфера Земли действительно уникальна, ведь благодаря ей существует жизнь на нашей планете. А что же до других планет? На них нет атмосферы? Давайте разбираться...


Состав и строение атмосферы Земли

Раз так вышло, что мы с Вами живем на Земле, то давайте с нее и начнем.

Сила притяжения Земли удерживает атмосферу вокруг себя и не дает ей рассеяться в космосе. Воздух - это смесь различных газов. Больше всего в составе воздуха  азота (78%) и кислорода (21%). Однако, кроме азота и кислорода, в воздухе атмосферы содержатся аргон, углекислый газ, пары воды, водород, озон, гелий и другие газы, а также твердые и жидкие взвешенные частицы. Все эти газы составляют примерно 1% состава воздуха. В воздухе также растворены разнообразные примеси, которые могут быть как полезными, так и вредными для здоровья. 

Какие же примеси присутствуют в воздухе? Например, брызги морских волн при сильном ветре быстро испаряются и оставляют крошечные частицы соли. Мы говорим, что такой воздух «пахнет морем». В сосновом лесу мы чувствуем смолистый запах и говорим, что «пахнет лесом». В степи преобладает аромат сухих трав. Нам так нравится петрикор – характерный землистый запах, который ощущается после дождя, а одурманивающий запах листьев и ветвей багульника отпугивает кровососущих насекомых.

Эти запахи мы ощущаем, благодаря биологически активным газообразным веществам, которые выделяют растения. Чаще всего эти вещества полезны для здоровья.

Двигатели автомобилей, тепловые электростанции, печи металлургических заводов потребляют кислород и выбрасывают в воздух углекислый и угарный газы, сажу, свинец и др., загрязняя его. Но больше всего в воздухе пыли.

Воздушная оболочка Земли не имеет четкой верхней границы. Условились считать толщину атмосферы равной примерно 2500-3000 км. С высотой свойства воздуха меняются, поэтому в атмосфере выделяют слои. Слои различаются по высоте, температуре, концентрации воздуха и даже по массе.
Да-да, воздух тоже имеет вес. И весьма немалый. Суммарная масса воздуха в атмосфере составляет ~5.3⋅1018 кг. Если словами, то это примерно 5 квинтиллионов килограмм или 5 квадриллионов тонн.
Слои атмосферы:

Все газы, растворенные в воздухе нашей планеты оказывают влияние на жизнедеятельность организмов, живущих на ней.
Азот входит в состав белков, кислород необходим для дыхания и горения, озон защищает живые организмы от губительного ультрафиолетового излучения Солнца, а углекислый газ создают необходимый парниковый эффект, благодаря которому поверхность нашей планеты медленно остывает ночью и не подвержена экстремальному колебанию температур.

Настало время познакомиться с атмосферами других планет. Всего в Солнечной системе их 8: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Рассмотрим атмосферы планет земной группы (имеющих твердую поверхность).

Атмосфера Меркурия

Меркурий является самой маленькой планетой Солнечной системы и находится к Солнцу ближе остальных. У Меркурия крайне разреженная атмосфера, а ее давление в  5⋅1011 раз меньше давления земной атмосферы.
 В таких условиях атомы чаще сталкиваются с поверхностью планеты, чем друг с другом. Имеющихся у Меркурия магнитного поля и гравитации недостаточно для сохранения атмосферных газов от их рассеяния в космическом пространстве и поддержания плотной атмосферы. Близость к Солнцу влечёт мощнейший солнечный ветер и высокие температуры (при сильном нагреве газы активнее покидают атмосферу). Атмосферу Меркурия составляют атомы, захваченные из солнечного ветра или выбитые им с поверхности, - гелий, натрий, аргон, калий, кислород, водород. Другим источником гелия, а также изотопов калия и аргона является распад радиоактивных элементов в коре Меркурия. Присутствует небольшое количество водяного пара, образовавшегося, вероятно, от ударов комет о поверхность планеты, а также из водорода солнечного ветра и кислорода, содержащегося в оксидах пород и минералов. Так или иначе, атмосфера Меркурия постоянно «сдувается» солнечным ветром и практически отсутствует в привычном нам понимании.

Атмосфера Венеры

Венеру часто называют «сестрой» Земли. Она имеет практически такие же размеры, плотность, массу и внутреннее строение. Однако на этом сходства заканчиваются. Магнитное поле Венеры составляет всего 5-10% земного, а атмосфера, состоящая из углекислого газа на 96,5%, в 93 раза превышает массу атмосферы Земли. Из-за высокой плотности атмосферы, давление на поверхности Венеры в 92 раза выше давления на поверхности Земли и равно давлению на глубине около 900 м под водой. Большое количество углекислого газа вместе с парами воды, сернистым газом и составляющими венерианских облаков создает сильный парниковый эффект. Он делает Венеру самой горячей планетой Солнечной системы, хотя она расположена вдвое дальше от Солнца и получает в четыре раза меньше энергии, чем Меркурий.

Атмосфера Марса

Атмосфера Марса существенно отличается от земной атмосферы как по химическому составу, так и по физическим параметрам. Давление у поверхности составляет 1/170 от земного, или равно земному на высоте почти 35 км от поверхности Земли. Примерная толщина атмосферы — 11 км, примерная масса — 2,5⋅1016 кг (более чем в 200 раз меньше земной). Марс имеет очень слабое магнитное поле и в 2,6 раза более слабое по сравнению с земным притяжение, вследствие чего солнечный ветерн вызывает диссипацию атмосферных газов в космос со скоростью около 100 грамм в секунду (более 8 тонн в день), в зависимости от текущей солнечной активности и расстояния от Солнца.