Газовата обвивка около нашата планета Земя, известна като атмосфера, се състои от пет основни слоя. Тези слоеве произхождат от повърхността на планетата, от морското равнище (понякога под) и се издигат до открития космос в следната последователност:

• Тропосфера;
• стратосфера;
• Мезосфера;
• Термосфера;
• Екзосфера.

Диаграма на основните слоеве на земната атмосфера

Между всеки от тези пет основни слоя има преходни зони, наречени "паузи", където настъпват промени в температурата, състава и плътността на въздуха. Заедно с паузите земната атмосфера включва общо 9 слоя.

Тропосфера: където се случва времето

От всички слоеве на атмосферата, тропосферата е тази, с която сме най-запознати (независимо дали го осъзнавате или не), тъй като живеем на нейното дъно - повърхността на планетата. Той обгръща повърхността на Земята и се простира нагоре в продължение на няколко километра. Думата тропосфера означава "промяна на земното кълбо". Много подходящо име, тъй като този слой е мястото, където се случва нашето ежедневно време.

Започвайки от повърхността на планетата, тропосферата се издига на височина от 6 до 20 km. Най-близката до нас долна трета от слоя съдържа 50% от всички атмосферни газове. Това е единствената част от цялата атмосфера, която диша. Поради факта, че въздухът се нагрява отдолу от земната повърхност, абсорбира Термална енергияСлънцето, с увеличаване на надморската височина температурата и налягането на тропосферата намаляват.

В горната част има тънък слой, наречен тропопауза, който е просто буфер между тропосферата и стратосферата.

Стратосферата: домът на озона

Стратосферата е следващият слой на атмосферата. Простира се от 6-20 км до 50 км над земната повърхност. Това е слоят, в който летят повечето търговски самолети и балони с горещ въздух.

Тук въздухът не тече нагоре и надолу, а се движи успоредно на повърхността в много бързи въздушни течения. Докато се изкачвате, температурата се повишава, благодарение на изобилието от страничен естествен озон (O3). слънчева радиацияи кислород, който има способността да абсорбира вредните ултравиолетови лъчи от слънцето (всяко повишаване на температурата с височина в метеорологията е известно като "инверсия").

Тъй като стратосферата има по-високи температури на дъното и по-ниски температури на върха, конвекцията (вертикални движения въздушни маси) се среща рядко в тази част на атмосферата. Всъщност можете да видите буря, която бушува в тропосферата от стратосферата, защото слоят действа като конвекционна шапка, която не позволява на буреносните облаци да проникнат.

След стратосферата отново има буферен слой, този път наречен стратопауза.

Мезосфера: средна атмосфера

Мезосферата се намира на приблизително 50-80 км от повърхността на Земята. Горната част на мезосферата е най-студена естествено мястона Земята, където температурите могат да паднат под -143°C.

Термосфера: горната атмосфера

След мезосферата и мезопаузата идва термосферата, която се намира между 80 и 700 km над повърхността на планетата и съдържа по-малко от 0,01% от общия въздух в атмосферната обвивка. Температурите тук достигат до +2000° C, но поради силното разреждане на въздуха и липсата на газови молекули за пренос на топлина, те високи температурисе възприемат като много студени.

Екзосфера: границата между атмосферата и космоса

На височина около 700-10 000 км над земната повърхност се намира екзосферата - външната граница на атмосферата, граничеща с космоса. Тук сателитите за времето обикалят около Земята.

Ами йоносферата?

Йоносферата не е отделен слой, но всъщност терминът се използва за обозначаване на атмосферата между 60 и 1000 km надморска височина. Тя включва най-горните части на мезосферата, цялата термосфера и част от екзосферата. Йоносферата получава името си, защото в тази част на атмосферата радиацията от Слънцето се йонизира, когато преминава през магнитните полета на Земята при и. Това явление се наблюдава от земята като северно сияние.

Слоевете на атмосферата в ред от земната повърхност

Ролята на атмосферата в живота на Земята

Атмосферата е източникът на кислород, който хората дишат. Въпреки това, докато се издигате на надморска височина, общото атмосферно налягане пада, което води до намаляване на парциалното налягане на кислорода.

Човешките бели дробове съдържат приблизително три литра алвеоларен въздух. Ако атмосферното налягане е нормално, тогава парциалното налягане на кислорода в алвеоларния въздух ще бъде 11 mm Hg. Чл., Налягане на въглероден диоксид - 40 mm Hg. чл., а водната пара - 47 mm Hg. Изкуство. С увеличаване на надморската височина налягането на кислорода намалява и общото налягане на водните пари и въглеродния диоксид в белите дробове ще остане постоянно - приблизително 87 mm Hg. Изкуство. Когато налягането на въздуха се изравни с тази стойност, кислородът ще спре да тече в белите дробове.

Поради намалението атмосферно наляганена височина 20 км тук ще кипи вода и интерстициална течност в човешкото тяло. Ако не използвате кабина под налягане, на такава височина човек ще умре почти мигновено. Следователно от гледна точка физиологични характеристикичовешкото тяло, „космосът“ произхожда от височина 20 км над морското равнище.

Ролята на атмосферата в живота на Земята е много голяма. Например, благодарение на плътните въздушни слоеве - тропосферата и стратосферата, хората са защитени от излагане на радиация. В космоса, в разреден въздух, на надморска височина над 36 км действа йонизиращо лъчение. На надморска височина над 40 км - ултравиолетово.

При издигане над земната повърхност на височина над 90-100 км ще се наблюдава постепенно отслабване и след това пълно изчезване на познатите за хората явления, наблюдавани в долния слой на атмосферата:

Не се разпространява звук.

Няма аеродинамична сила или съпротивление.

Топлината не се пренася чрез конвекция и т.н.

Атмосферният слой защитава Земята и всички живи организми от космическата радиация, от метеорити и е отговорен за регулирането на сезонните температурни колебания, балансирането и изравняването на дневните цикли. При липса на атмосфера на Земята дневна температураще варира в рамките на +/-200С˚. Атмосферният слой е животворен „буфер“ между земната повърхност и космоса, носител на влага и топлина в атмосферата протичат процесите на фотосинтеза и енергиен обмен - най-важните биосферни процеси.

Слоевете на атмосферата в ред от земната повърхност

Атмосферата е слоеста структура, състояща се от следните слоеве на атмосферата в ред от земната повърхност:

Тропосфера.

Стратосфера.

Мезосфера.

Термосфера.

Екзосфера

Всеки слой няма резки граници помежду си и височината им се влияе от географската ширина и сезоните. В резултат на това се е образувала тази слоеста структура температурни променина различни височини. Благодарение на атмосферата виждаме мигащи звезди.

Структура на земната атмосфера по слоеве:

От какво се състои атмосферата на Земята?

Всеки атмосферен слой се различава по температура, плътност и състав. Общата дебелина на атмосферата е 1,5-2,0 хиляди км. От какво се състои атмосферата на Земята? В момента това е смес от газове с различни примеси.

Тропосфера

Структурата на земната атмосфера започва с тропосферата, която е долната част на атмосферата с надморска височина приблизително 10-15 km. Тук е съсредоточена основната част атмосферен въздух. Характеристикатропосфера - температурата пада с 0,6 ˚C, докато се издигате нагоре на всеки 100 метра. Тропосферата концентрира почти цялата атмосферна водна пара и това е мястото, където се образуват облаците.

Височината на тропосферата се променя ежедневно. Освен това средната му стойност варира в зависимост от географската ширина и сезона на годината. Средна височинатропосферата над полюсите е 9 км, над екватора - около 17 км. Средни показатели годишна температуравъздухът над екватора е близо до +26 ˚C, а над Северния полюс -23 ˚C. Горната линия на границата на тропосферата над екватора е средна годишна температураоколо -70 ˚C и повече Северен полюс V лятно време-45 ˚C и -65 ˚C през зимата. По този начин, отколкото повече височина, толкова по-ниска е температурата. Слънчевите лъчи преминават безпрепятствено през тропосферата, нагрявайки земната повърхност. Топлината, излъчвана от слънцето, се задържа от въглероден диоксид, метан и водни пари.

Стратосфера

Над тропосферния слой е стратосферата, чиято височина е 50-55 км. Особеността на този слой е, че температурата се повишава с височина. Между тропосферата и стратосферата се намира преходен слой, наречен тропопауза.

Приблизително от надморска височина от 25 километра температурата на стратосферния слой започва да се повишава и при достигане на максимална надморска височина от 50 km придобива стойности от +10 до +30 ˚C.

В стратосферата има много малко водна пара. Понякога на надморска височина от около 25 км можете да намерите доста тънки облаци, които се наричат ​​„перлени облаци“. През деня те не се забелязват, но през нощта светят поради осветяването на слънцето, което е под хоризонта. Съставът на седефените облаци се състои от преохладени водни капчици. Стратосферата се състои основно от озон.

Мезосфера

Височината на мезосферния слой е приблизително 80 km. Тук, докато се издига нагоре, температурата намалява и на самия връх достига стойности от няколко десетки C˚ под нулата. В мезосферата също могат да се наблюдават облаци, които се предполага, че са образувани от ледени кристали. Тези облаци се наричат ​​"ноцилуцентни". Мезосферата се характеризира с най ниска температурав атмосферата: от -2 до -138 ˚C.

Термосфера

Този атмосферен слой е получил името си поради високите си температури. Термосферата се състои от:

йоносфера.

Екзосфера.

Йоносферата се характеризира с разреден въздух, всеки сантиметър от който на височина 300 km се състои от 1 милиард атома и молекули, а на височина 600 km - повече от 100 милиона.

Йоносферата също се характеризира с висока йонизация на въздуха. Тези йони са изградени от заредени кислородни атоми, заредени молекули от азотни атоми и свободни електрони.

Екзосфера

Екзосферният слой започва на височина 800-1000 км. Частиците газ, особено леките, се движат тук с огромна скорост, преодолявайки силата на гравитацията. Такива частици, поради бързото си движение, излитат от атмосферата в открития космос и се разпръскват. Следователно екзосферата се нарича сфера на дисперсия. Предимно водородни атоми, които съставляват най-високите слоеве на екзосферата, летят в космоса. Благодарение на частиците в горните слоеве на атмосферата и частиците от слънчевия вятър можем да видим северното сияние.

Сателитите и геофизичните ракети позволиха да се установи наличието в горните слоеве на атмосферата на радиационния пояс на планетата, състоящ се от електрически заредени частици - електрони и протони.

Пространството е изпълнено с енергия. Енергията изпълва пространството неравномерно. Има места на неговата концентрация и изтичане. По този начин можете да оцените плътността. Планетата е подредена система, с максимална плътност на материята в центъра и постепенно намаляване на концентрацията към периферията. Силите на взаимодействие определят състоянието на материята, формата, в която тя съществува. Физиката описва агрегатното състояние на веществата: твърди, течни, газообразни и т.н.

Атмосферата е газовата среда около планетата. Атмосферата на Земята позволява свободно движение и позволява на светлината да преминава, създавайки пространство, в което животът вирее.

Зоната от повърхността на земята до надморска височина от приблизително 16 километра (от екватора до полюсите стойността е по-малка, също зависи от сезона) се нарича тропосфера. Тропосферата е слой, в който са концентрирани около 80% от целия атмосферен въздух и почти цялата водна пара. Тук протичат процесите, които формират времето. Налягането и температурата падат с надморската височина. Причината за понижаването на температурата на въздуха е адиабатен процес при разширение, газът се охлажда. На горната граница на тропосферата стойностите могат да достигнат -50, -60 градуса по Целзий.

Следва стратосферата. Простира се до 50 километра. В този слой на атмосферата температурата се повишава с височина, като в горната точка достига стойност от около 0 C. Повишаването на температурата се дължи на процеса на поглъщане на ултравиолетовите лъчи от озоновия слой. Радиацията предизвиква химическа реакция. Кислородните молекули се разпадат на единични атоми, които могат да се комбинират с нормалните кислородни молекули, за да образуват озон.

Радиацията от слънцето с дължини на вълните между 10 и 400 нанометра се класифицира като ултравиолетова. Колкото по-къса е дължината на вълната на UV радиацията, толкова голяма опасностпредставлява за живите организми. Само малка част от радиацията достига земната повърхност и то по-малко активната част от нейния спектър. Тази особеност на природата позволява на човек да получи здравословен слънчев загар.

Следващ слойатмосферата се нарича мезосфера. Ограничения от приблизително 50 км до 85 км. В мезосферата концентрацията на озон, който може да улови ултравиолетовата енергия, е ниска, така че температурата отново започва да пада с височината. В пиковата точка температурата пада до -90 C, някои източници посочват стойност от -130 C. Повечето метеороиди изгарят в този слой на атмосферата.

Слоят на атмосферата, простиращ се от височина 85 km до разстояние 600 km от Земята, се нарича термосфера. Термосферата първа среща слънчевата радиация, включително така наречената вакуумна ултравиолетова.

Вакуум UV отложен въздушна среда, като по този начин нагрява този слой на атмосферата до огромни температури. Въпреки това, тъй като налягането тук е изключително ниско, този привидно горещ газ няма същия ефект върху обектите, както при условия на повърхността на земята. Напротив, обектите, поставени в такава среда, ще се охладят.

На височина 100 км минава условната линия „линия на Карман“, която се смята за началото на космоса.

Полярните сияния възникват в термосферата. В този слой на атмосферата слънчевият вятър взаимодейства с магнитно полепланети.

Последният слой на атмосферата е екзосферата, външна обвивка, която се простира на хиляди километри. Екзосферата е практически празно място, но броят на атомите, които се скитат тук, е с порядък по-голям, отколкото в междупланетното пространство.

Човек диша въздух. Нормалното налягане е 760 милиметра живачен стълб. На надморска височина 10 000 m налягането е около 200 mm. Hg Изкуство. На такава височина човек сигурно може да диша поне за кратко, но това изисква подготовка. Държавата явно ще е неработеща.

Газов състав на атмосферата: 78% азот, 21% кислород, около процент аргон; останалото е смес от газове, представляващи най-малката част от общото количество.

Стратосферата е един от горни слоевевъздушната обвивка на нашата планета. Започва на надморска височина от около 11 km над земята. Тук вече не летят пътнически самолети и рядко се образуват облаци. Озоновият слой се намира в стратосферата - тънка черупка, защитавайки планетата от проникването на вредни ултравиолетови лъчения.

Въздушната обвивка на планетата

Атмосферата е газовата обвивка на Земята, прилежаща с вътрешната си повърхност към хидросферата и земната кора. Външната му граница постепенно преминава в космическото пространство. Съставът на атмосферата включва газове: азот, кислород, аргон, въглероден диоксид и т.н., както и примеси под формата на прах, водни капки, ледени кристали и продукти от горенето. Съотношението на основните елементи на въздушната обвивка остава постоянно. Изключение правят въглеродният диоксид и водата - тяхното количество в атмосферата често се променя.

Слоеве газова обвивка

Атмосферата е разделена на няколко слоя, разположени един над друг и имащи следните характеристики:

граничен слой - непосредствено до повърхността на планетата, простира се на височина 1-2 km;

тропосфера - вторият слой, външната граница е разположена средно на надморска височина от 11 km, почти цялата водна пара на атмосферата е концентрирана тук, образуват се облаци, възникват циклони и антициклони и с увеличаване на надморската височина температурата се повишава;

тропопауза - преходен слой, характеризиращ се с прекратяване на понижаването на температурата;

стратосферата е слой, който се простира до височина 50 км и е разделен на три зони: от 11 до 25 км температурата се променя леко, от 25 до 40 - температурата се повишава, от 40 до 50 - температурата остава постоянна (стратопауза );

мезосферата се простира до височина 80-90 km;

термосферата достига 700-800 км над морското равнище, тук на надморска височина от 100 км е линията на Карман, която се приема за граница между земната атмосфера и космоса;

Екзосферата се нарича още зона на разсейване; тук частиците на материята се губят значително и излитат в космоса.

Температурни промени в стратосферата

И така, стратосферата е частта от газовата обвивка на планетата, която следва тропосферата. Тук температурата на въздуха, постоянна през цялата тропопауза, започва да се променя. Височината на стратосферата е приблизително 40 км. Долната граница е 11 км над морското равнище. Започвайки от тази точка, температурата претърпява леки промени. На надморска височина от 25 km скоростта на нагряване започва бавно да се увеличава. На 40 км надморска височина температурата се повишава от -56,5º до +0,8ºС. След това остава близо до нула градуса до височина 50-55 км. Зоната между 40 и 55 километра се нарича стратопауза, защото тук температурата не се променя. Това е преходна зона от стратосферата към мезосферата.

Характеристики на стратосферата

Стратосферата на Земята съдържа около 20% от масата на цялата атмосфера. Въздухът тук е толкова разреден, че е невъзможно човек да остане без специален скафандър. Този факт е една от причините полетите в стратосферата да започнат да се извършват сравнително наскоро.

Друга особеност на газовата обвивка на планетата на височина 11-50 км е много малкото количество водна пара. Поради тази причина в стратосферата почти никога не се образуват облаци. Просто не е за тях строителен материал. Рядко обаче е възможно да се наблюдават така наречените седефени облаци, с които стратосферата е „украсена“ (снимката по-долу) на надморска височина от 20-30 км. Тънки образувания, сякаш светещи отвътре, могат да се наблюдават след залез или преди изгрев. Формата на седефените облаци е подобна на перести или перестокупести.

Озоновият слой на Земята

У дома отличителна чертаСтратосферата е максималната концентрация на озон в цялата атмосфера. Образува се под влияние слънчеви лъчии защитава целия живот на планетата от разрушителната им радиация. Озоновият слой на Земята се намира на надморска височина от 20-25 км. Молекулите O 3 са разпределени в стратосферата и дори съществуват близо до повърхността на планетата, но на това ниво се наблюдава най-високата им концентрация.

Трябва да се отбележи, че озоновият слой на Земята е само 3-4 mm. Това ще бъде неговата дебелина, ако частиците от този газ се поставят при условия нормално налягане, например близо до повърхността на планетата. Озонът се образува в резултат на разпадането на кислородна молекула под въздействието на ултравиолетово лъчение на два атома. Един от тях се комбинира с „пълна“ молекула и се образува озон - O 3.

Опасен защитник

Така днес стратосферата е по-изследван слой от атмосферата, отколкото в началото на миналия век. Бъдещето на озоновия слой, без който животът на Земята не би възникнал, обаче остава не много ясно. Докато страните намаляват производството на фреон, някои учени казват, че това няма да донесе голяма полза, поне с този темп, докато други казват, че изобщо не е необходимо, тъй като по-голямата част от вредните вещества се образуват естествено. Времето ще прецени кой е прав.

Структурата и съставът на земната атмосфера, трябва да се каже, не винаги са били постоянни стойности в един или друг период от развитието на нашата планета. Днес вертикална структуратози елемент, който има обща „дебелина“ от 1,5-2,0 хиляди км, е представен от няколко основни слоя, включително:

1. Тропосферата.
2. Тропопауза.
3. Стратосфера.
4. Стратопауза.
5. Мезосфера и мезопауза.
6. Термосфера.
7. Екзосфера.

Основни елементи на атмосферата

Тропосферата е слой, в който се наблюдават силни вертикални и хоризонтални движения; климатични условия. Той се простира на 7-8 километра от повърхността на планетата почти навсякъде, с изключение на полярните региони (там до 15 km). В тропосферата има постепенно намаляване на температурата, приблизително с 6,4 ° C с всеки километър надморска височина. Този индикатор може да се различава за различните географски ширини и сезони.

Съставът на земната атмосфера в тази част е представен от следните елементи и техните проценти:

Азот - около 78 процента;

Кислород - почти 21 процента;

Аргон - около един процент;

Въглероден диоксид - по-малко от 0,05%.

Единична композиция до височина 90 километра

Освен това тук можете да намерите прах, водни капчици, водна пара, продукти от горенето, ледени кристали, морски соли, много аерозолни частици и др. Този състав на земната атмосфера се наблюдава до приблизително деветдесет километра надморска височина, така че въздухът е приблизително еднакви по химичен състав не само в тропосферата, но и в горните слоеве. Но там атмосферата е коренно различна физически свойства. Слоят, който има общ химичен състав, се нарича хомосфера.

Какви други елементи изграждат земната атмосфера? В проценти (по обем, в сух въздух) газове като криптон (около 1,14 x 10 -4), ксенон (8,7 x 10 -7), водород (5,0 x 10 -5), метан (около 1,7 x 10 -5) Тук са представени азотен оксид (5,0 х 10 -5) и т.н. Като процент от изброените компоненти са азотен оксид и водород, следвани от хелий, криптон и др.

Физични свойства на различни атмосферни слоеве

Физическите свойства на тропосферата са тясно свързани с нейната близост до повърхността на планетата. Оттук и отразеното слънчева топлинапод формата на инфрачервени лъчи се насочва обратно нагоре, включително процесите на топлопроводимост и конвекция. Ето защо, с разстояние от земната повърхносттемпературата пада. Това явление се наблюдава до височината на стратосферата (11-17 километра), след това температурата остава почти непроменена до 34-35 km, след което температурата отново се повишава до надморска височина от 50 километра (горната граница на стратосферата) . Между стратосферата и тропосферата има тънък междинен слой на тропопаузата (до 1-2 km), където постоянни температуринад екватора - около минус 70°C и под. Над полюсите тропопаузата се „затопля“ през лятото до минус 45°C, през зимата температурите тук варират около -65°C.

Газовият състав на земната атмосфера включва следното важен елемент, като озон. Има сравнително малко от него на повърхността (десет на минус шеста степен от един процент), тъй като газът се образува под въздействието на слънчевата светлина от атомарния кислород в горни частиатмосфера. По-конкретно, най-много озон има на надморска височина от около 25 км, а целият „озонов екран” е разположен в райони от 7-8 км на полюсите, от 18 км на екватора и до петдесет километра общо над повърхността на планетата.

Атмосферата предпазва от слънчева радиация

Съставът на въздуха в земната атмосфера играе много важна роля важна роляв запазването на живота, тъй като отделните химични елементи и състави успешно ограничават достъпа на слънчевата радиация до земната повърхност и живеещите на нея хора, животни и растения. Например, молекулите на водната пара ефективно абсорбират почти всички диапазони на инфрачервеното лъчение, с изключение на дължините в диапазона от 8 до 13 микрона. Озонът абсорбира ултравиолетовото лъчение с дължина на вълната до 3100 A. Без тънкия му слой (средно само 3 mm, ако се постави на повърхността на планетата), само вода на дълбочина над 10 метра и подземни пещери, където слънчевата радиация не може да се обитава.

Нула по Целзий в стратопаузата

Между следващите две нива на атмосферата, стратосферата и мезосферата, има забележителен слой - стратопаузата. Тя приблизително съответства на височината на озоновите максимуми и температурата тук е относително комфортна за хората - около 0°C. Над стратопаузата, в мезосферата (започва някъде на височина 50 km и завършва на височина 80-90 km), отново се наблюдава спад на температурата с увеличаване на разстоянието от повърхността на Земята (до минус 70-80 ° C ). Метеорите обикновено изгарят напълно в мезосферата.

В термосферата - плюс 2000 К!

Химическият състав на земната атмосфера в термосферата (започва след мезопаузата от надморска височина от около 85-90 до 800 km) определя възможността за такова явление като постепенно нагряване на слоеве от много разреден „въздух“ под въздействието на слънчевата радиация . В тази част от „въздушното одеяло“ на планетата температурите варират от 200 до 2000 K, които се получават поради йонизацията на кислород (над 300 km има атомарен кислород), както и рекомбинацията на кислородни атоми в молекули , придружен от освобождаването голямо количествотоплина. Термосферата е мястото, където възникват полярните сияния.

Над термосферата е екзосферата - външният слой на атмосферата, от който светлината и бързо движещите се водородни атоми могат да излязат в открития космос. Химическият състав на земната атмосфера тук е представен предимно от отделни кислородни атоми в долните слоеве, хелиеви атоми в средните слоеве и почти изключително водородни атоми в горните слоеве. Тук преобладават високи температури - около 3000 К и няма атмосферно налягане.

Как се е образувала земната атмосфера?

Но, както бе споменато по-горе, планетата не винаги е имала такъв атмосферен състав. Общо има три концепции за произхода на този елемент. Първата хипотеза предполага, че атмосферата е взета чрез процеса на натрупване от протопланетен облак. Днес обаче тази теория е обект на значителна критика, тъй като такава първична атмосфера би трябвало да бъде унищожена от слънчевия „вятър“ от звезда в нашата планетна система. Освен това се предполага, че летливите елементи не могат да се задържат в зоната на формиране на земни планети поради твърде високи температури.

Съставът на първичната атмосфера на Земята, както се предполага от втората хипотеза, може да се е формирал поради активното бомбардиране на повърхността от астероиди и комети, пристигнали от околността слънчева системав ранните етапи на развитие. Много е трудно да се потвърди или отхвърли тази концепция.

Експеримент в IDG RAS

Най-правдоподобна изглежда третата хипотеза, според която атмосферата се е появила в резултат на отделянето на газове от мантията земната корапреди около 4 милиарда години. Тази концепция беше тествана в Института по география на Руската академия на науките по време на експеримент, наречен „Царев 2“, когато проба от вещество с метеоритен произход беше нагрята във вакуум. Тогава е регистрирано отделянето на газове като H 2, CH 4, CO, H 2 O, N 2 и др. Следователно учените правилно предположиха, че химическият състав на първичната атмосфера на Земята включва вода и въглероден диоксид, флуороводород (. HF), газ въглероден окис (CO), сероводород (H 2 S), азотни съединения, водород, метан (CH 4), амонячни пари (NH 3), аргон и др. Водните пари от първичната атмосфера участват във формирането на хидросферата въглеродният диоксид е в по-голяма степен в свързано състояние в органични вещества и скали, азотът преминава в състава на съвременния въздух, а също и отново в седиментни скали и органична материя.

Съставът на първичната атмосфера на Земята не би го позволил модерни хорада бъде в него без дихателни апарати, тъй като тогава нямаше кислород в необходимите количества. Този елемент се е появил в значителни количества преди милиард и половина години, смята се, че е във връзка с развитието на процеса на фотосинтеза в синьо-зелените и други водорасли, които са най-старите обитатели на нашата планета.

Минимум кислород

Фактът, че съставът на земната атмосфера първоначално е бил почти безкислороден, се посочва от факта, че лесно окисляемият, но не окисляващ се графит (въглерод) се намира в най-старите (катархейски) скали. Впоследствие т.нар железни руди, който включва слоеве от обогатени железни оксиди, което означава появата на планетата на мощен източник на кислород в молекулярна форма. Но тези елементи се откриват само периодично (може би същите водорасли или други производители на кислород се появяват на малки острови в безкислородна пустиня), докато останалият свят е анаеробен. Последното се подкрепя от факта, че лесно окисляемият пирит е намерен под формата на камъчета, обработени от течението без следи химична реакция. защото течащи водине може да бъде лошо аерирана, се е развила гледната точка, че атмосферата преди началото на камбрия е съдържала по-малко от един процент от днешния кислороден състав.

Революционна промяна в състава на въздуха

Приблизително в средата на протерозоя (преди 1,8 милиарда години) се случи „кислородната революция“, когато светът премина към аеробно дишане, по време на което от една молекула хранително вещество(глюкоза) можете да получите 38, а не две (както при анаеробното дишане) единици енергия. Съставът на земната атмосфера по отношение на кислорода започна да надвишава един процент от това, което е днес, и започна да се появява озонов слой, който предпазва организмите от радиация. Именно от нея, например, такива древни животни като трилобитите се „криха“ под дебели черупки. Оттогава до наше време съдържанието на основния „дихателен” елемент постепенно и бавно нараства, осигурявайки разнообразието на развитие на формите на живот на планетата.