Газовый состав атмосферы
Газовый состав атмосферы.
Нижний слой атмосферы Земли (тропосфера) имеет следующий химический состав (по объему, в процентах): азот – 78.09, кислород – 20.95, аргон – 0.93, углекислый газ – 0.03. На долю остальных газов приходятся уже тысячные и десятитысячные доли процента. Такой состав атмосфера имеет почти до высоты 90 км. Кроме этих постоянных компонентов, атмосфера содержит переменные компоненты: озон и водяной пар.
Столь высокое содержание свободного кислорода в атмосфере нашей планеты – явление, вообще говоря, не совсем обычное, поскольку кислород даже в виде молекул O2 – сильный окислитель, легко вступающий в химические реакции с самыми разнообразными химическими веществами. Такое содержание кислорода не свойственно ни одной из планет Солнечной системы. Так, основная часть кислорода, присутствующего в атмосфере Венеры и Марса, представлена соединением с углеродом – углекислым газом, содержание которого составляет до 95% атмосферных газов. Общепринята точка зрения, согласно которой малое содержание CO2 и высокое содержание свободного кислорода в атмосфере нашей планеты является прямым следствием фотосинтеза, осуществляемого, прежде всего, зелеными растениями и цианобактериями.
Как мы помним из предыдущих лекций, в пределах тропосферы температура быстро падает с высотой вследствие удаления от земной поверхности, излучающей инфракрасные (тепловые) лучи. Падение это составляет 6-7 градусов на километр высоты (зимой несколько меньше).
На уровне от 11 до 17 км начинается стратосфера – сравнительно спокойная область атмосферы с почти постоянной температурой до высоты 34-36 км и ростом температуры до уровня 50 км. Этот рост происходит за счет поглощения солнечных ультрафиолетовых лучей слоем озона. Выше стратосферы, примерно от уровня озонного пика температуры и до 80-85 км простирается мезосфера – область нового падения температуры с высотой. Ее, как и следующие слои атмосферы – термосферу (до 800 км) и экзосферу (свыше 800 км) – мы сейчас обсуждать не будем. Обратим, однако, внимание, на относительно повышенное содержание озона на границе тропосферы и стратосферы. Вообще концентрация озона в атмосфере очень мала – менее 0.0001%. Но основная его масса сосредоточена в слое стратосферы на высоте 15-55 км с максимумом концентрации в узком слое на высотах 20-25 км. Именно этот высотный интервал называют озоновым слоем планеты. Цифры эти усредненные для всей планеты, в реальности высота озонового максимума зависит от широты.
