Измерение массы атмосферы Земли и других планет

Введение

Атмосфера играет большую роль для нашей планеты, особенно в жизни живых организмов, населяющих Землю. Выделяют прямое и косвенное влияние атмосферы. Прямое влияние заключается в том, что:
- Атмосфера является защитным экраном, так как метеориты, которые летят к Земле, сгорают в плотных слоях атмосферы.
- Озоновый экран является защитой от избыточного воздействия ультрафиолетовых излучений, которые в таком количестве губительны для живых организмов.
- В состав атмосферы входит кислород, необходимый для дыхания живых существ.
Обычный человек не продержится без воздуха больше 1 минуты, потому что клетки отмирают без насыщения организма кислородом.
- Атмосфера служит «одеялом» для нашей планеты, не давая сильно нагреваться Земле днем, и сильно охлаждаться ночью, то есть атмосфера поддерживает на нашей планете температурный баланс.
Нагреваясь от поверхности земли и воды, нижний атмосферный слой способствует их охлаждению.
- Атмосфера обеспечивает атмосферное давление на поверхность планеты, благодаря чему у живых организмов, живущих на Земле, имеется в организмах свое внутреннее давление.
- Атмосфера участвует в создании климата, различающегося на разных территориях, что связано с атмосферными явлениями: циркуляцией, ветрами и т.д.
Таким образом, без атмосферы жизнь на нашей планете была бы невозможна.




1 Измерение массы атмосферы Земли и других планет
1.1 Атмосфера
Атмосфера, как было сказано выше, является нашим защитным экраном от космических угроз:
- метеоритов,
- ультрафиолетового излучения.
Атмосфера помогает живым организмам жить в комфортных условиях окружающей среды, так как поддерживает оптимальную температуру у поверхности Земли. Это явление называют парниковым эффектом, благодаря ему, Земля имеет температуру на двадцать- тридцать градусов выше, чем должна у нее быть.
Атмосфера, в зависимости от температуры, делится на следующие слои:
- тропосфера,
- стратосфера,
- мезосфера,
- термосфера,
- экзосфера (сфера рассеяния).
Между соседними оболочками расположены переходные области:
- тропопауза,
-стратопауза и т.д.
Тропосфера представляет собой самый нижний слой атмосферы. Он имеет разную толщину в разных географических широтах:
- над полярными областями толщина составляет 8-10 км,
- над территорией умеренных широт толщина тропосферы равна 10-12 км,
- над экватором она составляет 16-18 км [3, С.78]
В тропосфере сосредоточено примерно 80—90 % всей массы атмосферы и почти все водяные пары.

Стратосфера является слоем атмосферы, который расположен на высоте 11—50 км. Для этого слоя известно небольшое изменение температуры в слое 11—25 км (нижний слой стратосферы) и повышение ее в слое 25—40 км от —56,5 до 0,8 °С (верхний слой стратосферы или область инверсии). Достигнув на высоте около 40 км значения 273 К (0 °С), температура остается постоянной до высоты 55 км. Эта область постоянной температуры называется стратопаузой и является границей между стратосферой и мезосферой. Именно в стратосфере располагается слой озоносферы («озоновый слой», на высоте от 15—20 до 55— 60 км), который определяет верхний предел жизни в биосфере.
Важный компонент стратосферы и мезосферы — озон, образующийся в результате фотохимических реакций наиболее интенсивно на высоте равной 30 км. Общая масса озона составила бы при нормальном давлении слой толщиной 1,7—4 мм, но и этого достаточно для поглощения губительного для жизни ультрафиолетового излучения Солнца.
Разрушение озона происходит при его взаимодействии со свободными радикалами, оксидом азота, галогенсодержащими соединениями (в том числе «фреонами»). Озон — аллотропия кислорода, образуется в результате следующей химической реакции, обычно после дождя, когда полученное соединение поднимается в верхние слои тропосферы; озон имеет специфический запах.
В стратосфере задерживается большая часть коротковолновой части ультрафиолетового излучения (180—200 нм) и происходит трансформация энергии коротких волн. Под влиянием этих лучей изменяются магнитные поля, распадаются молекулы, происходит ионизация, новообразование газов и других химических соединений. Эти процессы можно наблюдать в виде северных сияний, зарниц, и других свечений. В стратосфере почти нет водяного пара.