Атмосфера

Атмосфера (от греч. atmos - пар и spaira - шар) - наиболее легкая оболочка Земли, через нее осуществляется обмен вещества Земли с Космосом. Атмосфера пронизывается мощной радиацией Солнца, определяющей тепловой режим поверхности планеты и вызывающей диссоциацию молекул атмосферных газов и ионизацию атомов.

Земля по сравнению с другими планетами земной группы имеет относительно обширную атмосферу, уступая в этом отношении только Венере. Химический состав атмосферы Земли в сравнении с составом атмосфер других планет представлен в табл. 9. Видно, что атмосфера нашей планеты в основном имеет азотно-кислородный состав. В отличие от земной атмосферы по относительному содержанию газов в молекулярной форме атмосферы Венеры и Марса являются углекислыми с резким преобладанием СОг над другими газами в совокупности. Среднее относительное содержание воды в атмосферах Венеры и Марса ниже, чем в земной атмосфере. В то же время атмосфера Земли содержит ничтожное количество инертных газов (кроме аргона), что представляет собой резкий контраст с их необычайно высоким распространением на Солнце, в звездах и в Космосе.

Таблица 9 - Химический состав атмосфер планет земной группы в объемных % (Вронский, Войткевич, 1997)

Строение атмосферы Земли достаточно сложное (рис. 13), как и ее химический состав (табл.

Рисунок 13 - Строение атмосферы Земли: 1 - уровень моря, 2 - тропосфера, 3 - тропопауза, 4 - стратосфера, 5 - стратопауза, 6 - мезосфера, 7 - мезопау- за, 8 - термосфера, 9 - главный максимум ионизации, 10 - экзосфера, 11 - ионосфера (Вронский, Войткевич, 1997)

Таблица 10 - Средний химический состав атмосферы

Возникновение и развитие атмосферы Земли тесно связано с геологическими процессами, а также с деятельностью живых организмов. Такие газы, как азот, углекислый газ и водяной пар, возникли в результате вулканической деятельности, за счет выделения из глубоких трещин в земной коре и из горячих источников. Количество кислорода в вулканических

газах незначительно, поэтому он, вероятно, появился на более поздних стадиях развития Земли в результате деятельности фотосинтезирующих растений.

Рисунки 14-16 иллюстрируют ряд моментов по эволюции состава СО2, О2 в атмосфере.

Рисунок 14 - Дегазация С02 из мантии Рисунок 15 - Эволюция состава и давле- (Свиточ и др., 2004)              ния земной атмосферы (Свиточ и др., 2004)

Рисунок 16 - Накопление связанного О2 в резервуарах осадочных пород и в атмосфере с указанием источников поступления кислорода (О. Г. Сорохтин, С.А.Ушаков, 1991)

Атмосфера в свою очередь оказывала значительное влияние на эволюцию литосферы, активно участвуя в процессах выветривания горных пород, формирующих поверхность материков. Развитие атмосферы во многом определило эволюцию гидросферы и существенно повлияло на живые организмы. Все главные газовые составляющие атмосферы расходуются и снова поступают в атмосферу в результате взаимодействия с живыми организмами, водами гидросферы и минеральными веществами литосферы. В целом эволюция атмосферы и гидросферы была по существу единым процессом (Будыко, 1977).