§ 4-1. АТМОСФЕРА
Образование атмосферы. На протяжении геологической истории Земли атмосфера и климат постоянно изменялись под влиянием астрономических и земных факторов. Земля возникла из газопылевого облака. В его состав входили водород и гелий, из которых образовалась первая атмосфера Земли. Это облако отличалось очень низкой температурой. Поэтому все остальные его элементы были в твёрдом состоянии. В результате гравитационного сжатия планеты и распада внутри её радиоактивных элементов Земля разогрелась. Газы, выделившиеся из её недр (углекислый газ, аммиак, метан, сероводород), заменили гелий и водород и образовали вторичную атмосферу.
Следующий этап развития атмосферы был переходным от восстановительных химических условий к окислительным. Главными составными частями газовой оболочки Земли стали азот, углекислый газ, оксид углерода. Также в ней содержались в небольшом качестве метан и кислород. С начала палеозоя (570 млн лет назад) до середины девонского периода концентрация кислорода в атмосфере составляла меньше половины современной, а содержание углекислого газа было в 10 раз больше (рис. 22-1).
Последний этап развития азотно-кислородной атмосферы связан с появлением жизни на Земле и возникновением фотосинтеза. Содержание кислорода стало возрастать. В конце девона и в каменноугольном периоде усиливаются процессы вулканизма и активно развивается наземная растительность. Это приводит к резкому увеличению содержания кислорода в атмосфере. В начале юрского периода его концентрация превышала современный уровень в 1,5 раза. В середине мелового периода произошло снижение концентрации кислорода до современного уровня. Параллельно с этим атмосфера почти полностью потеряла двуокись углерода. Современные изменения газового состава атмосферы, кроме природных факторов, во многом определяются деятельностью человека.
Клуб знатоков-географов. В настоящее время чистый и сухой воздух на уровне моря состоит из азота (78,08 %), кислорода (20,94 %), аргона (0,93 %), углекислого газа (0,03 %) и других газов (0,02 %).
В атмосфере происходят физические процессы, непрерывно изменяющие её состояние. Физическое состояние атмосферы у земной поверхности и в нижних 30–40 км в данный момент времени называется погодой. Погода характеризуется метеорологическими элементами (температура, давление, влажность воздуха, ветер, облачность, атмосферные осадки) и атмосферными явлениями (гроза, туман, пыльная буря, метель и др.).
В любом месте Земли погода меняется по-разному. Однако при всех различиях отдельных дней, месяцев и лет каждую местность можно характеризовать определённым климатом. Климат зависит от географического положения местности и особенности земной поверхности (рельеф, почвенный покров и др.). В пределах от нескольких десятков до нескольких сотен лет климат обладает определённой устойчивостью. В XX в. существенное влияние на климат стала оказывать хозяйственная деятельность человека.
Источником энергии атмосферных процессов является солнечная радиация, приходящая к Земле от Солнца.
Клуб знатоков-географов. Количество тепла, получаемое в среднем за год земной поверхностью от Солнца, в 30 тыс. раз больше, чем тепло, идущее из недр Земли, и в 30 млн раз больше, чем энергия от излучения звёзд и планет.