Атмосфера

Атмосфера - суміш різних газів, що оточують Землю. Ці гази забезпечують життя всім живим організмам

Атмосфера дає нам повітря й захищає від шкідливого впливу сонячних променів. Завдяки своїй масі й земному притяганню вона втримується навколо планети. Крім того, шар атмосфери (товщиною близько 480 км) служить щитом від бомбардування мандрівними в космосі метеорами

Що таке атмосфера?

Атмосфера складається із суміші 10 різних газів, переважно азоту ( близько 78%) і кисню (21%). Що залишився один відсоток доводиться в основному на аргон плюс невеликі кількості вуглекислого газу, гелію й неону. Дані гази є інертними (вони не вступають у хімічні реакції з іншими речовинами). Малюсіньку частку атмосфери становлять також двоокис сірки, аміак, вигарний газ, озон (родинний кисню газ) і водяні пари. І, нарешті, в атмосфері втримуються забруднюючі речовини, такі як газоподібні забруднення, частки диму, сіль, пил і вулканічний попіл

Усе вище й вище

Ця суміш газів і дрібних твердих часток складається із чотирьох основних шарів: тропосфери, стратосфери, мезосфери й термосфери. Перший шар - тропосфера - є самим тонким, закінчуючись на висоті близько 12 км над землею. Але навіть ця стеля непереборна для літаків, які літають, як правило, на висоті 9-11 км. Це самий теплий шар, оскільки сонячні промені відбиваються від земної поверхні й нагрівають повітря. У міру видалення від землі температура повітря падає до -55°С у верхньої частини тропосфери

Далі йде стратосфера, яка простирається до висоти близько 50 км над поверхнею. У верхній частині тропосфери перебуває озоновий шар. Тут температура вище, чим у тропосфері, тому що озон затримує значну частину згубного ультрафіолетового випромінювання. Однак екологи стурбовані тим, що забруднюючі речовини руйнують цей шар

Над стратосферою (50-70 км) перебуває мезосфера. У межах мезосфери, при температурі близько -225°С, є мезопауза - сама холодна область атмосфери. Тут так холодно, що утворюються хмари з льоду, які можна спостерігати пізно ввечері, коли призахідне сонце подсвечивает їх знизу.

Метеори, що летять до Землі, звичайно згоряють у мезосфері. Незважаючи на те, що повітря тут дуже розріджене, тертя, що виникає при зіткненні метеора з молекулами кисню, створює надвисоку температуру

На краю космосу

Останній основний шар атмосфери, що відокремлює Землю від космосу, називається термосферою. Він перебуває на висоті приблизно 100 км від земної поверхні й складається з іоносфери й магнітосфери

В іоносфері сонячна радіація викликає іонізацію. Саме тут частки одержують електричний заряд. Коли вони проносяться через атмосферу, можна спостерігати полярне сяйво, що перебуває на великій висоті. Крім того, іоносфера відбиває радіохвилі, забезпечуючи можливість далекого радіозв'язку

Вище розташована магнітосфера, яка являє собою зовнішній край магнітного поля Землі. Вона діє як гігантський магніт і захищає Землю, уловлюючи частки великої енергії

Термосфера має найменшу щільність серед усіх шарів, атмосфера поступово зникає й зливається з космічним простором

Вітер і погода

Системи формування погоди всього миру перебувають у тропосфері. Вони виникають у результаті спільного впливу на атмосферу сонячної радіації й обертання Землі. Рух повітря, відоме як вітер, відбувається, коли теплі повітряні маси піднімаються нагору, що витісняються холодними. Повітря найбільше прогрівається на екваторі, де сонце перебуває в зеніті, і стає холодніше в міру наближення кполюсам.

Частина атмосфери, наповнена життям, називається біосферою. Вона простирається від висоти пташиного польоту до поверхні й у глиб землі й океану. У границях біосфери відбувається тонкий процес забезпечення балансу між рослинним і тваринним життям

Тварини споживають кисень і видихають вуглекислий газ, який "усмоктують" зелені рослини в результаті фотосинтезу, використовуючи енергію сонячного світла для виділення кисню в повітря. Так забезпечується замкнений цикл, від якого залежить виживання всіх тварин і рослин

Погроза для атмосфери

Атмосфера дозволяла зберігати цю природню рівновагу протягом сотень тисяч років, однак тепер цьому джерелу життя й захисту серйозно загрожують наслідку діяльності людину: парниковий ефект, глобальне потепління клімату, забруднення повітря, руйнування озонового шару й кислотні дощі

У результаті всесвітньої індустріалізації за останні 200 років порушився газовий баланс атмосфери. Спалювання викопних видів палива (вугілля, нафти, природного газу) привело до колосальних викидів двоокису вуглецю й інших газів, особливо після появи автомобілів наприкінці XIX століття. Прогрес в області агротехніки також спричинив збільшення кількості метану й оксидів азоту, що надходять ватмосферу.

Парниковий ефект

Ці гази, уже присутні в атмосфері, затримують тепло сонячних променів, що відбиваються від поверхні. Якби їхнім не було, на Землі панував би такий холод, що океани б змерзнули, а всі живі організми загинули би.

Однак, коли зміст "парникових газів" збільшується через забруднення повітря, занадто велика кількість тепла втримується в атмосфері, що приводить до потепління клімату в усьому світі. У результаті, тільки за останнє сторіччя середня температура на планеті збільшилася на полградуса Цельсия. Сьогодні вчені прогнозують подальше потепління приблизно на 1,5-4,5°С до середини нинішнього століття

По оцінках, більш мільярда людей (близько однієї п'ятої населення Землі) дихають сьогодні повітрям, сильно зараженим шкідливими газами. В основному мова йде про вигарний газ і сірчистому ангідриді. Це стало причиною різкого збільшення кількості захворювань грудної клітки й легенів, особливо серед дітей і літніх людей

Тривогу викликає й зросла кількість людей, що страждають від раку шкіри. Це результат впливу ультрафіолетових променів, що проникають через зруйнований озоновий шар

Озонові діри

Озоновий шар у стратосфері захищає нас шляхом поглинання ультрафіолетових сонячних променів. Однак широке застосування в усьому світі хлор- і фторсодержащих вуглеводнів (ХФУ), використовуваних в аерозольних балончиках і холодильниках, а також багатьох видів побутової хімії й полістиролу привело до того, що в міру підйому нагору ці гази розпадаються й утворюють хлор, який, у свою чергу, руйнує озон

Дослідники Антарктиди вперше сповістили про це явищі в 1985 році, коли над частиною південної півкулі утворювалася діра в озоновому шарі. Якщо це відбудеться й в інших місцях планети, ми будемо зазнати більш інтенсивному впливу шкідливого випромінювання. В 1995 році вчені повідомили тривожну звістку про появу озонової діри над Арктикою й частиною Північної Європи

Кислотні дощі

Кислотний дощ (, що включає сірчану й азотну кислоту) утворюється в результаті реакції сірчистого ангідриду й окислів азоту (промислових забруднюючих речовин) з водяними парами в атмосфері. У місцях випадання кислотних дощів гинуть рослини й тварини. Відомі випадки, коли кислотні дощі знищували цілі ліси. Більше того, кислотні дощі попадають в озера й ріки, поширюючи свій пагубний вплив на більші площі й убиваючи навіть дрібні форми життя

Порушення природнього балансу атмосфери чреваті вкрай негативними наслідками. Передбачається, що рівень Світового океану підвищиться в результаті глобального потепління, це приведе до затоплення низин суши. Такі міста, як Лондон і Нью-Йорк, можуть постраждати від повеней. Це спричинить численні жертви, виникнення епідемій у зв'язку із зараженням водних ресурсів. Зміниться карта випадання дощів, і величезні території будуть випробовувати посуху, що викличе повсюдний голод. За все це прийде розплачуватися величезною кількістю людських життів

Що ще можна зробити?

Сьогодні усе більше людей замислюються над проблемами навколишнього середовища, і уряду багатьох країн миру приділяють пильної увагу питанням екології. Такі проблеми, як раціональне використання енергії, вирішуються в глобальному масштабі. Якщо ми будемо споживати менше електроенергії і їздити на кілька кілометрів менше, нам удасться скоротити кількість викопних видів палива, використовуваного для виробництва електрики, бензину й дизельного палива. У багатьох країнах працюють над використанням альтернативних джерел енергії, включаючи енергію вітру й сонячну енергію. Однак вони ще не швидко зможуть замінити викопне паливо в широкому масштабі

Дерева, як і інші рослини, перетворять вуглекислий газ у кисень і відіграють життєво важливу роль у регулюванні змісту парникових газів в атмосфері. У Південній Америці вирубуються колосальні кількості тропічного лісу. Знищення мільйонів квадратних кілометрів лісу означає вступ меншої кількості кисню в атмосферу й скупчення більшої кількості вуглекислого газу, що створює ефект теплової пастки

Всесвітні кампанії

В усьому світі проходять кампанії з метою переконати уряду відповідних країн припинити знищення тропічних лісів. У деяких країнах уживають спроби відновити природний баланс шляхом заохочення й субсидування посадки дерев

Однак ми більше не можемо бути впевнені в чистоті повітря, яким дихаємо. Завдяки тиску з боку громадськості, поступово скорочується застосування ХФУ, а замість них використовуються альтернативні хімічні речовини. І проте, атмосфера як і раніше в небезпеці. Необхідно забезпечити твердий контроль над діями людини, щоб гарантувати "безхмарне" майбутнє нашої атмосфери