Значення атмосфери для розвитку географічної оболонки
Значення атмосфери надзвичайно великий і різноманітне, оскільки вона, з одного боку, є посередником між Землею і Космосом, з іншого - тісно взаємодіє з усіма земними оболонками - гидросферой (особливо океаносферой), літосферою, біосферою.
В географічну оболонку входять тільки тропосфера і нижня стратосфера. Географічно надзвичайно важливий тепловий режим тропосфери. Сонячні промені проходять через неї, не нагріваючи повітря. Джерелом тепла служить земна поверхня, нагріта Сонцем. Вплив земної поверхні простягається приблизно до висоти 20 км. а далі нагрівання повітря відбувається безпосередньо Сонцем.
Таким чином, приналежність 20-кілометрового шару до біосфери і географічної оболонці позначається і проникненням живих організмів, і тепловим впливом земної поверхні.
Величезне значення для температури географічної оболонки і для життя в ній має незначне збільшення концентрації озону на висоті 25- 30 км ( «озонова завіса»). Озон поглинає ультрафіолетове випромінювання Сонця, нагрівається сам і нагріває атмосферу, не пропускаючи ультрафіолетове випромінювання Сонця в нижні шари атмосфери і до твердої поверхні Землі. Тому озонова завіса оберігає від загибелі живі організми, для яких повна доза ультрафіолетового випромінювання смертельна. Озоновий екран, який поклав межа поширенню організмів і тепловому впливу земної поверхні, і є верхньою межею біосфери, тобто сфери поширення життя. По відношенню до біосфери захисну функцію виконує і термосфера (іоносфера), поглинаючи рентгенівське випромінювання, вона захищає життя від шкідливого впливу сонячної корони.
Атмосфера не тільки захищає органічний світ Землі від згубного впливу ультрафіолетової сонячної радіації, корпускулярних потоків, космічних променів різного походження. Вона служить бронею для железокаменних метеорних потоків. Атмосфера створює сприятливі теплові умови для життя на земній поверхні, оберігаючи її від згубного спеки і крижаного холоду, а також величезних добових і річних коливань температур. Без атмосфери не було б пі опадів, ні вітру, ні звуку, пі сутінків, ні полярних сяйв і ніяких інших метеорологічних явищ, а небо було б абсолютно чорним. Повітря атмосфери сучасного складу, будучи сам в значній мірі продуктом життєдіяльності організмів, потрібен всього живого, а кисень підтримує життя на Землі.
Між атмосферою, з одного боку, і гідросферою і літосферою - з іншого, відбувається безперервний обмін теплом і вологою, т. Е. Це своєрідна термодинамічна система. Причому основним акумулятором тепла і постачальником вологи є Світовий океан. Крім того, Світовий океан, поряд із зеленим покровом суші, виконує функції легенів нашої планети: він активний поглинач діоксиду вуглецю, що міститься в повітрі, і в той же час місце проживання водоростей, що вносять великий внесок в постачання атмосфери киснем. Тим самим Океан підтримує постійний склад повітря. Ці взаємозв'язки настільки значні і багатогранні, що атмосфера і Океан зараз розглядаються як єдина складна взаємодіє система. До того ж цей зв'язок обумовлена генетично, бо еволюція атмосфери та гідросфери, по суті, являє собою єдиний процес.
Атмосфера в своєму розвитку тісно пов'язана і з літосферою. Завдяки геологічним і геохімічним процесам вона отримала і продовжує отримувати з надр Землі значну частину газів. У той же час і атмосфера завжди впливала на літосферу, розвиток якої відбувалося під сильним впливом фізичного і хімічного вивітрювання. Коливання температур, вітер, опади, кисень та інші гази істотно видозмінювали і переотлагалі гірські породи, будучи екзогенних фактором рельефообразования.
З короткого огляду будови і складу атмосфери слід:
- повітряна оболонка Землі знаходиться під спільним і суперечливим впливом з одного (нижньої) сторони Землі, а з іншого (верхньої) Сонця;
- атмосфера розвивалася разом з усіма природними комплексами земної поверхні - географічної оболонкою;
- рослини і тварини використовують атмосферу для фотосинтезу і дихання, і створюють її; всі атмосферні гази, як показав В.І. Вернадський (1927) біогенні;
- біосфера декількома шарами - магнітосферою, іоносферою і озоновим екраном - ізольована від космосу;
- верхня межа географічної оболонки - біосфери лежить на висотах в 20 км. під озоновим екраном;
- атмосферні гази вгорі залишають Землю, а надра Землі в результаті дегазації мантії поповнюють повітряну оболонку, поставляючи приблизно 1 млн. т газів в рік;
- за характером зміни температури з висотою атмосфера ділиться на кілька сфер, між якими розташовуються перехідні шари, так звані паузи, де температура з висотою мало змінюється.
вивчення атмосфери
Метеорологія (грец. Meteora - небесні явища і logos - вчення) як наука про атмосферу, про її склад, будову, властивості і відбуваються в ній сформувалася в другій половині XVIII ст. З тих пір почалися систематичні спостереження за окремими метеорологічними елементами.
Основні відомості про фізичний стан приземних шарів атмосфери, про погоду і клімат отримують на метеорологічних станціях за допомогою інструментальних та візуальних спостережень. У світі понад 8000 метеостанцій і 800 аерологічних станцій. Є й автоматичні метеостанції в важкодоступних районах (в льодах Арктики, високо в горах).