АТМАСФЕРА

Атмасфе́ра (грэч. atmos пара і sphaira шар)

Газавая абалонка планеты, у якой фарміруюцца надвор’е і клімат.

Атмасфера з’яўляецца складанай дынамічнай сістэмай, дзе працякаюць шматлікія фізіка-хімічныя і тэрмадынамічныя працэсы, якія ўзаемадзейнічаюць з зямной паверхняй і касмічным асяроддзем.

Атмасфера — дысперсная двухфазная сістэма: адна фаза — атмасферны аэразоль і воблачнае покрыва, другая — газавая сумесь, якая складаецца ў асноўным з азоту, кіслароду, аргону, вуглякіслага газу і вадзяной пары. У сухім паветры на долю азоту, кіслароду і аргону прыпадае 99,96 % аб’ёму, на долю астатніх газаў — 0,04 %.

Пад уздзеяннем канвекцыі і турбулентнасці аднародны састаў сухога паветра захоўваецца да вышыні 100 км (гамасфера).

Вышэй (у гетэрасферы) пачынаецца расслаенне атмасферы, або раздзяленне газаў па іх шчыльнасці ў выніку дысацыяцыі — распаду малекул на атамы пад уздзеяннем сонечнай радыяцыі. Кісларод пачынае распадацца на атамы на вышыні 20 км. Да вышыні 200 км пераважае малекулярны азот, вышэй суадносіны кіслароду і азоту выраўноўваюцца, з вышыні 1000 км атмасфера складаецца з атамаў гелію і вадароду. Паступова атмасфера пераходзіць у міжзорны газ (76 % вадароду, 23 % гелію).

Вадзяная пара паступае ў атмасферу ў выніку выпарэння з паверхні сушы і акіянаў, яе аб’ём змяняецца ад 0,2 % у палярных да 4 % у экватарыяльных шыротах. Амаль уся вадзяная пара знаходзіцца ў трапасферы і з вышынёй хутка памяншаецца. Прадукты кандэнсацыі вадзяной пары — воблакі і атмасферныя ападкі — рэгулююць паступленне сонечнай радыяцыі і ахаладжэнне зямной паверхні.

Азон, канцэнтрацыя якога дасягае максімальнага значэння на вышыні 20–25 км, з’яўляецца біялагічным «шчытом» Зямлі. Ён засцерагае ўсё жывое ад цвёрдага ультрафіялетавага выпрамянення Сонца. У буйных гарадах і прамысловых цэнтрах утрыманне вуглякіслага газу дасягае 0,1–0,2 % у выніку спальвання вуглевадароднага паліва. Азон, вадзяная пара і вуглякіслы газ, паглынаючы інфрачырвонае выпрамяненне Зямлі, ствараюць парніковы эфект. Павелічэнне іх канцэнтрацыі ў атмасферы выклікае пацяпленне клімату.

Ціск і шчыльнасць паветра ў атмасферы памяншаюцца з вышынёй. Маса атмасферы складае прыкладна 5,15∙10¹⁸ кг, а маса Зямлі — 6∙10²⁴ кг, такім чынам, маса атмасферы ў мільён разоў лягчэйшая за масу Зямлі. Каля паловы ўсёй масы атмасферы сканцэнтравана ў ніжніх 5 км, 90 % — у ніжніх 20 км і 99,5 % — у ніжніх 80 км. Шчыльнасць паветра на ўзроўні мора складае 1,3 кг/м³, на вышыні 300 км — 10⁻¹¹ кг/м³, 500 км — 10⁻¹² кг/м³, 750 км — 10⁻¹³ кг/м³. Да вышыні 20 тыс. км шчыльнасць паветра застаецца большай, чым шчыльнасць міжзорнага газу.

Паводле характару змены тэмпературы з вышынёй атмасферу падзяляюць на трапасферу, стратасферу, мезасферу, тэрмасферу і экзасферу. Пераходныя слаі паміж гэтымі сферамі называюць паўзамі.

Трапасфера атрымлівае цяпло ад зямной паверхні, таму тэмпература паветра з вышынёй паніжаецца на 6 °С на 1 км. Магутнасць трапасферы залежыць ад шыраты, пары года і цэнтрабежнай сілы вярчэння Зямлі. У тропіках яна складае 15–17 км, ва ўмераных шыротах 10–12 км, над полюсамі 8–9 км. У трапасферы ў трапічных шыротах тэмпература паветра з вышынёй паніжаецца ад 26 да −80 °С, ва ўмераных — ад 3 да −58 °С, над Паўночным полюсам — ад −23 да −60 °С зімой і да −48 °С летам.

У стратасферы (вышыня да 50–55 км) тэмпература з вышынёй павышаецца з‑за наяўнасці азону, часам утвараюцца перламутравыя воблакі.

Мезасфера дасягае вышыні 80–82 км, тэмпература паветра ў ёй паніжаецца да −70 °С, зрэдку ўзнікаюць серабрыстыя воблакі.

У тэрмасферы (вышыня да 800 км) тэмпература павялічваецца да 2000 °С. Паколькі паветра ў тэрмасферы іанізаванае, яе называюць іанасферай.

Знешні слой атмасферы — экзасфера, тут адбываецца адток газаў у касмічную прастору.

У Беларусі праводзіцца работа ў галіне скарачэння выкідаў забруджвальных рэчываў і парніковых газаў у атмасферу. Былі прыняты пэўныя змены ў заканадаўстве аб ахове атмасфернага паветра.

Для назіранняў за атмасфернымі працэсамі створана наземная сетка метэаралагічных станцый і пастоў, выкарыстоўваюцца дыстанцыйныя метады: радыё-, аэрастатнае, самалётнае, ракетнае і спадарожнікавае зандзіраванне атмасферы.