Размери на магнитосферата, маса и обем на атмосферата
По-рано се смяташе (преди появата на изкуствени спътници), че с отдалечаване от земната повърхност атмосферата постепенно се разрежда и плавно преминава в междупланетното пространство.
Сега е установено, че енергийните потоци от дълбоките слоеве на Слънцето проникват във външното пространство далеч отвъд орбитата на Земята, до горното течение на Слънчевата система. Този така наречен "слънчев вятър" тече наоколо земното магнитно поле, образувайки удължена "кухина", вътре в която е концентрирана земната атмосфера.
Магнитното поле на Земята е значително стеснено от дневната страна, обърната към Слънцето и образува дълъг език, вероятно простиращ се извън орбитата на Луната, от противоположната нощна страна.
Горен границата на земната магнитосфера от дневната страна екваторът се счита за приблизително равен на 7 (седем) земни радиуса.
6371: 7 = 42000 км.
Горен границата на земната магнитосфера от дневната страна на полюсите разстоянието се счита за приблизително равно на 28000 км. (поради центробежната сила на въртенето на Земята).
По отношение на обема атмосферата (около 4х10 12 км) е 3000 пъти по-голяма от цялата хидросфера (заедно със Световния океан), но нейната маса е значително по-малка и е приблизително 5.15x10 15 тона.
По този начин „теглото“ на атмосферата на единица площ или атмосферното налягане на морското равнище е около 11 t/m. Атмосферата е в пъти по-голяма по обем от Земята, но тя е само 0,0001 пъти масата на нашата планета.
Състав на природния газ на атмосферния въздух и въздействието на някои от неговите компоненти върху човешкото здраве
Газов състав атмосферният въздух по обем е физическа смес от азот (78,08%), кислород (20,94%) на повърхността на Земята, - съотношението на азот и кислород е 4: 1, аргон (0,9%), въглероден диоксид (0,035%), както и малко количество неон (0,0018%), хелий (0,0005%), криптон (0,0001%), метан (0,00018%), водород (0,000015%), въглероден оксид (0, 00001%), озон (0,00001%) ), азотен оксид (0,0003%), ксенон (0,000009%), азотен диоксид (0,000002%).
Освен това въздухът винаги съдържа различни изпарения, прах и пари, суспендирани частици, аерозоли и водни пари.
Водна пара концентрацията му е около 0,16% от обема на атмосферата. На земната повърхност тя варира от 3% (в тропиците) до 0,00002% (в Антарктида).
Количеството водна пара бързо намалява с височината. Ако съберем цялата вода заедно, тя ще образува слой със средна дебелина около 2 см. (1,6 -1,7 см. В умерените ширини). Този слой се формира на височина 20 км.
Газовият състав на долните слоеве на атмосферата на височина 110 км. от повърхността на Земята, особено тропосферата, е почти постоянна. Налягането и плътността в атмосферата намаляват с височината. Половината въздух се съдържа в долните 5,6 км., А другата половина до надморска височина от 11,3 км. На височина 110 км. плътността на въздуха е един милион пъти по-малка, отколкото на повърхността.
Във високите слоеве на атмосферата съставът на въздуха се променя под въздействието на слънчевата радиация, което води до разпадане на молекулите кислород в атоми.
До надморска височина от 400 - 600 км. атмосферата остава кислород - азотен.
Значителна промяна в състава на атмосферата започва само от надморска височина от 600 км. Тук започва да надвишава хелий. Хелиева корона Земята, както В. И. Вернадски нарича хелиевия пояс, се простира на около 1600 км. от повърхността на Земята. Над това разстояние 1600 - 2 - 3 хиляди км. има излишък на водород.
Някои от молекулите се разлагат на йони и се образуват йоносфера.
Над 1000 км. има радиационни пояси. Те могат да се разглеждат като част от атмосферата, изпълнена с много енергични ядра от водородни атоми и електрони, уловени от магнитното поле на планетата. Така постоянно газовата обвивка на Земята се превръща в междупланетен газ (пространство), който се състои от:
- от 76 тегловни% водород;
- от 23% тегловни хелий;
- от 1% от масата от космически прах.
Интересното е, че нашата атмосфера се различава рязко по състав от атмосферите на други планети в Слънчевата система. Най-близките ни съседи Венера и Марс имат предимно атмосфера на въглероден диоксид, по-отдалечените съседи Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун са заобиколени от хелий-водородна атмосфера, в същото време в тези атмосфери има много метан.
Атмосферният въздух е един от най-важните природни ресурси, без който животът на Земята би бил абсолютно невъзможен. Всеки компонент в химичния състав е важен за живота по свой собствен начин.
КИСЛОРОД - безцветен и без мирис газ с плътност 1,23 g/l. Най-често срещаният химичен елемент на Земята.
В атмосферата 20,94%, в хидросферата 85,82%, в литосферата 47% кислород. При издишване човек отделя 15,4 - 16,0% от атмосферния кислород. Човек на ден в покой вдишва около 2722 литра (1,4 м) кислород, издишва 0,34 м 3 въглероден диоксид, освен това изхвърля около 400 вещества в околната среда на ден. В този случай през белите дробове преминават 9 литра атмосферен въздух. на минута, 540л. на час, 12960л. на ден, и при натоварване от 25 000 - 30 000 литра. на ден (25 - 30m 3). През годината той вдишва в покой 16950 м, с физическа активност от 20 000 - 30 000 м, а през целия си живот от 65 000 до 180 000 м. въздух.