Еволюционни промени в земната атмосфера

1. Състав и структура на земната атмосфера

2. Еволюция на земната атмосфера

3. Примеси в атмосферата

Черупката на въздуха, която обгражда земното кълбо, се нарича атмосфера. В атмосферата непрекъснато протичат различни процеси: химични, физични, биологични и др. В резултат на тези процеси настъпва промяна както в долния, така и в горния слой на атмосферата.

Процесите, протичащи в атмосферата, протичат естествено и взаимосвързано. Атмосферата се влияе от космическото пространство, повърхността на земята, водните тела, растителността и снежната покривка. Има обмен на газове, топлина, влага, течност и твърди частици. Слънчевата радиация е основният източник на енергия за атмосферните частици. В атмосферата, поради различните процеси, протичащи в нея, възникват някои химични реакции, които променят нейния състав. Развиват се движенията на въздушните маси, образуват се облаци, валежи, наблюдават се електрически, акустични и оптични явления. Състоянието на атмосферата постоянно се променя във времето и пространството.

Атмосферата няма определена горна граница. Постепенно преминава в междупланетната среда. Обикновено горната граница на атмосферата се счита на височина 1000-1200 км. Сателитните данни за промени в плътността на въздуха с височина позволяват да се приеме, че плътността на атмосферата се доближава до плътността на междупланетната среда, започвайки от надморска височина 2000-3000 км.

1. Състав и структура на земната атмосфера

В момента Земята има атмосфера с маса приблизително 5,27x10 18 kg. Половината от цялата маса на атмосферата е концентрирана в слой до 5 км, 75% - до надморска височина от 10 км, 95% - до 20 км. В близост до повърхността той съдържа 78,08% азот, 20,95% кислород, 0,94% инертни газове, 0,03% въглероден диоксид и други газове в малки количества. Налягането и плътността в атмосферата намаляват с височината. Половината въздух се съдържа в долните 5,6 км, а почти цялата друга половина е концентрирана до надморска височина от 11,3 км. На височина от 95 км плътността на въздуха е милион пъти по-ниска, отколкото на повърхността. На това ниво химичният състав на атмосферата вече е различен. Делът на леките газове нараства, а водородът и хелийът стават доминиращи. Някои от молекулите се разлагат на йони, образувайки йоносферата. Има радиационни пояси над 1000 км. Те могат да се разглеждат и като част от атмосферата, изпълнена с много енергични ядра от водородни атоми и електрони, уловени от магнитното поле на планетата.

Атмосферата е едно от необходимите условия за възникване и съществуване на живот на Земята. Той участва в формирането на климата на планетата, регулира неговия термичен режим и насърчава преразпределението на топлината на повърхността. Част от лъчистата енергия на Слънцето се абсорбира от атмосферата, а останалата енергия, достигайки повърхността на Земята, отчасти отива в почвата, водните тела и отчасти се отразява в атмосферата.

Атмосферата предпазва Земята от резки температурни колебания. При липса на атмосфера и резервоари температурата на земната повърхност през деня ще варира в диапазона от 200 ° C. Поради наличието на кислород атмосферата участва в обмена и циркулацията на вещества в биосферата.

В сегашното си състояние атмосферата съществува от стотици милиони години, всички живи същества са адаптирани към строго определения й състав. Газовата обвивка предпазва живите организми от вредните ултравиолетови, рентгенови и космически лъчи. Атмосферата предпазва Земята от падащи метеорити.

Слънчевите лъчи се разпределят и разпръскват в атмосферата, което създава равномерно осветяване. Това е средата, в която се разпространява звукът. Поради действието на гравитационните сили, атмосферата не се разсейва в световното пространство, а, заобикаляйки Земята, се върти с нея.

2. Еволюция на земната атмосфера

Атмосферата започна да се формира с образуването на Земята. В хода на еволюцията на планетата и с приближаването на нейните параметри към съвременните стойности настъпиха фундаментално качествени промени в нейния химичен състав и физични свойства. Според еволюционния модел на ранен етап Земята е била в разтопено състояние и преди около 4,5 милиарда години е била оформена като твърдо тяло. Тази граница се приема като начало на геоложката хронология. Оттогава започва бавното развитие на атмосферата.