L'atmosphère est la coquille gazeuse de notre planète, qui tourne avec la Terre. Le gaz présent dans l’atmosphère s’appelle l’air. L'atmosphère est en contact avec l'hydrosphère et recouvre partiellement la lithosphère. Mais les limites supérieures sont difficiles à déterminer. Il est classiquement admis que l’atmosphère s’étend vers le haut sur environ trois mille kilomètres. Là, il s'écoule doucement dans un espace sans air.

Composition chimique de l'atmosphère terrestre

La formation de la composition chimique de l’atmosphère a commencé il y a environ quatre milliards d’années. Initialement, l'atmosphère était composée uniquement de gaz légers - hélium et hydrogène. Selon les scientifiques, les conditions initiales pour la création d'une coquille de gaz autour de la Terre étaient des éruptions volcaniques qui, avec la lave, ont éjecté grande quantité des gaz Par la suite, les échanges gazeux ont commencé avec les espaces aquatiques, avec les organismes vivants et avec les produits de leurs activités. La composition de l’air a progressivement changé et a pris sa forme moderne il y a plusieurs millions d’années.

Les principaux composants de l'atmosphère sont l'azote (environ 79 %) et l'oxygène (20 %). Le pourcentage restant (1%) provient les gaz suivants: argon, néon, hélium, méthane, dioxyde de carbone, hydrogène, krypton, xénon, ozone, ammoniac, dioxyde de soufre et dioxyde d'azote, oxyde d'azote et monoxyde de carbone inclus dans ce un pour cent.

De plus, l’air contient de la vapeur d’eau et des particules (pollen, poussières, cristaux de sel, impuretés d’aérosols).

DANS Dernièrement les scientifiques notent non pas qualitatif, mais changement quantitatif quelques ingrédients aériens. Et la raison en est l’homme et ses activités. Uniquement pour le contenu des 100 dernières années gaz carbonique a considérablement augmenté ! Cette situation se heurte à de nombreux problèmes, dont le plus global est le changement climatique.

Formation du temps et du climat

L'atmosphère joue un rôle essentiel dans la détermination du climat et de la météo sur Terre. Cela dépend beaucoup de la quantité de lumière solaire, de la nature de la surface sous-jacente et de la circulation atmosphérique.

Examinons les facteurs dans l'ordre.

1. L'atmosphère transmet la chaleur des rayons du soleil et absorbe les rayonnements nocifs. Les anciens Grecs savaient que les rayons du Soleil tombaient sur différentes parties de la Terre sous différents angles. Le mot « climat » lui-même traduit du grec ancien signifie « pente ». Ainsi, à l'équateur, les rayons du soleil tombent presque verticalement, c'est pourquoi il fait très chaud ici. Plus les pôles sont proches, plus l'angle d'inclinaison est grand. Et la température baisse.

2. En raison du chauffage inégal de la Terre, des courants d'air se forment dans l'atmosphère. Ils sont classés selon leurs tailles. Les plus petits (dizaines et centaines de mètres) sont les vents locaux. Viennent ensuite les moussons et les alizés, les cyclones et les anticyclones, ainsi que les zones frontales planétaires.

Toutes ces masses d'air sont en mouvement constant. Certains d’entre eux sont assez statiques. Par exemple, les alizés qui soufflent des régions subtropicales vers l'équateur. Le mouvement des autres dépend largement de la pression atmosphérique.

3. La pression atmosphérique est un autre facteur qui influence la formation du climat. C'est la pression de l'air à la surface de la terre. Comme on le sait, les masses d’air se déplacent d’une zone à haute pression atmosphérique vers une zone où cette pression est plus faible.

Au total, 7 zones sont attribuées. L'équateur est une zone de basse pression. De plus, des deux côtés de l'équateur jusqu'aux latitudes trente, il existe une zone de haute pression. De 30° à 60° - encore basse pression. Et de 60° aux pôles se trouve une zone anticyclonique. Des masses d'air circulent entre ces zones. Ceux qui viennent de la mer vers la terre apportent de la pluie et du mauvais temps, et ceux qui soufflent des continents apportent un temps clair et sec. Aux endroits où les courants d'air entrent en collision, des zones de front atmosphérique se forment, caractérisées par des précipitations et des conditions météorologiques défavorables et venteuses.

Les scientifiques ont prouvé que même le bien-être d’une personne dépend de la pression atmosphérique. Selon les normes internationales, la pression atmosphérique normale est de 760 mm Hg. colonne à une température de 0°C. Cet indicateur est calculé pour les zones terrestres presque au niveau du niveau de la mer. Avec l'altitude, la pression diminue. Par conséquent, par exemple, pour Saint-Pétersbourg 760 mm Hg. - c'est la norme. Mais pour Moscou, qui est située plus haut, la pression normale est de 748 mm Hg.

La pression change non seulement verticalement, mais aussi horizontalement. Cela se ressent particulièrement lors du passage des cyclones.

La structure de l'atmosphère

L'atmosphère rappelle celle d'un gâteau en couches. Et chaque couche a ses propres caractéristiques.

. Troposphère- la couche la plus proche de la Terre. L'« épaisseur » de cette couche change avec la distance à l'équateur. Au-dessus de l'équateur, la couche s'étend vers le haut de 16 à 18 km, dans les zones tempérées de 10 à 12 km, aux pôles de 8 à 10 km.

C'est ici que sont contenus 80 % de la masse totale d'air et 90 % de la vapeur d'eau. Des nuages ​​se forment ici, des cyclones et des anticyclones apparaissent. La température de l'air dépend de l'altitude de la zone. En moyenne, elle diminue de 0,65°C tous les 100 mètres.

. Tropopause- couche de transition de l'atmosphère. Sa hauteur varie de plusieurs centaines de mètres à 1 à 2 km. La température de l'air en été est plus élevée qu'en hiver. Par exemple, au-dessus des pôles en hiver, il fait -65°C. Et au-dessus de l'équateur, il fait -70°C à tout moment de l'année.

. Stratosphère- il s'agit d'une couche dont la limite supérieure se situe à une altitude de 50-55 kilomètres. La turbulence ici est faible, la teneur en vapeur d'eau dans l'air est négligeable. Mais il y a beaucoup d'ozone. Sa concentration maximale se situe à une altitude de 20-25 km. Dans la stratosphère, la température de l'air commence à augmenter et atteint +0,8°C. Cela est dû au fait que la couche d'ozone interagit avec le rayonnement ultraviolet.

. Stratopause- une couche intermédiaire basse entre la stratosphère et la mésosphère qui la suit.

. Mésosphère- la limite supérieure de cette couche est de 80 à 85 kilomètres. Des processus photochimiques complexes impliquant des radicaux libres se produisent ici. Ce sont eux qui fournissent cette douce lueur bleue de notre planète, visible depuis l’espace.

La plupart des comètes et météorites brûlent dans la mésosphère.

. Mésopause- la couche intermédiaire suivante, dont la température de l'air est d'au moins -90°.

. Thermosphère- la limite inférieure commence à une altitude de 80 à 90 km et la limite supérieure de la couche s'étend à environ 800 km. La température de l’air augmente. Elle peut varier de +500°C à +1000°C. Pendant la journée, les variations de température s'élèvent à des centaines de degrés ! Mais l’air ici est si raréfié qu’il n’est pas approprié de comprendre le terme « température » tel que nous l’imaginons.

. Ionosphère- combine la mésosphère, la mésopause et la thermosphère. L'air ici est principalement constitué de molécules d'oxygène et d'azote, ainsi que de plasma quasi neutre. rayons de soleil En entrant dans l’ionosphère, les molécules d’air sont fortement ionisées. Dans la couche inférieure (jusqu'à 90 km), le degré d'ionisation est faible. Plus elle est élevée, plus l'ionisation est importante. Ainsi, à une altitude de 100-110 km, les électrons sont concentrés. Cela aide à réfléchir les ondes radio courtes et moyennes.

La couche la plus importante de l'ionosphère est la couche supérieure, située à une altitude de 150 à 400 km. Sa particularité est qu'il réfléchit les ondes radio, ce qui facilite la transmission des signaux radio sur des distances considérables.

C'est dans l'ionosphère que se produit un phénomène tel que les aurores.

. Exosphère- se compose d'atomes d'oxygène, d'hélium et d'hydrogène. Le gaz de cette couche est très raréfié et les atomes d’hydrogène s’échappent souvent dans l’espace. Cette couche est donc appelée « zone de dispersion ».

Le premier scientifique à suggérer que notre atmosphère a du poids fut l'Italien E. Torricelli. Ostap Bender, par exemple, dans son roman « Le veau d'or », déplorait que chaque personne soit pressée par une colonne d'air pesant 14 kg ! Mais le grand intrigant s’était un peu trompé. Un adulte subit une pression de 13 à 15 tonnes ! Mais nous ne ressentons pas cette lourdeur, car la pression atmosphérique est équilibrée par la pression interne d'une personne. Le poids de notre atmosphère est de 5 300 000 000 000 000 de tonnes. Ce chiffre est colossal, même s’il ne représente qu’un millionième du poids de notre planète.

Imaginons que nous nous levons à 7h00 du matin et que nous nous endormons à 23h00. En arrivant du travail vers 18h30, nous dînons et partons après 20h00. Il fait déjà nuit pour sortir et se détendre. Il n'y a absolument pas de temps pour profiter d'une journée d'été.

Imaginez maintenant que nous avancions l’horloge d’une heure. Une personne fait tout en même temps - mais maintenant, lorsqu'elle sort le soir à 20h00, il y a encore suffisamment de lumière du jour pour se reposer. Il a « gagné » une heure de jour !

Bien entendu, l’heure d’été n’ajoute pas d’heures à la journée. C'est impossible. Ceci est fait afin d'augmenter le nombre d'heures de clarté, lorsque le soleil se lève très tôt.

L’heure d’été est particulièrement pratique pour les citadins. Il permet aux magasins, bureaux et usines de fermer à la fin de la journée de travail, lorsque le soleil est encore suffisamment haut. Les agriculteurs et les paysans qui travaillent au soleil ne passent généralement pas à l’heure d’été. Ils ne peuvent pas travailler dans les champs tant que la rosée du matin n'est pas sèche ou après son apparition le soir.

Savez-vous qui a inventé l’heure d’été ?

Benjamin Franklin! Au XVIIIe siècle, alors qu'il était en France, il proposa cette innovation aux Parisiens, mais ceux-ci ne l'acceptèrent pas.

La première loi sur l’heure d’été a été votée pendant la Première Guerre mondiale. À cette époque, il n’y avait pas assez de combustible pour produire de l’électricité, il fallait donc l’économiser. Avec l'adoption de l'heure d'été, de nombreuses personnes se couchent immédiatement après la tombée de la nuit, alors que sans cette heure, si l'on devait rester éveillé jusqu'à cette heure, il faudrait utiliser l'électricité.

L’Allemagne a été la première à adopter l’heure d’été en 1915, suivie par l’Angleterre en 1916 et les États-Unis en 1918.

L'atmosphère est l'enveloppe gazeuse de la planète. Les gaz qui composent l'atmosphère terrestre sont appelés air. L'air nous entoure partout. L’air est invisible pour les humains et souvent nous ne le ressentons même pas. Mais si, par exemple, nous agitons la main, nous sentirons que quelque chose est en contact avec la main. Autre exemple : passez votre main par la vitre d'une voiture qui roule à grande vitesse, et il semblera immédiatement que l'air est devenu dense et élastique. Ceux qui ont eu la malchance d’être pris dans un ouragan confirmeront que l’air peut vous renverser, arracher les toits des maisons, renverser les voitures et même déraciner des arbres épais.

L'air est constitué de minuscules particules appelées molécules. Ils ne peuvent pas être vus même avec le microscope le plus puissant. Et les distances entre les molécules dans l’air sont bien supérieures à la taille des molécules elles-mêmes. Il n’est donc pas surprenant que nous ne puissions pas voir l’air.
Les molécules d’air sont en mouvement aléatoire continu. Mais pourquoi ne s’envolent-ils pas de la Terre ? Après tout, aucun obstacle spatial ne pourrait les arrêter. Le fait est que la Terre attire les molécules d'air vers elle de la même manière que tous les autres corps. La plupart des molécules de l’atmosphère se trouvent donc à la surface de la Terre.

Un baromètre anéroïde est un appareil compact pour mesurer la pression atmosphérique. Pendant longtemps il était également le principal prévisionniste météorologique, indiquant « une grande sécheresse » ou « des pluies et des orages ».

Plus on s'élève au-dessus de la Terre, moins il reste de molécules dans l'air - elles se raréfient. En montagne, à 3000 m d'altitude, il est déjà difficile de respirer. Même les grimpeurs entraînés gravissent le plus haut sommet de la planète Everest (8 848 m) avec des masques à oxygène. Si un passager d'un avion volant à une altitude de 10 km respire de l'air par-dessus bord, il perdra connaissance. C'est pourquoi il y a toujours des masques à oxygène dans la cabine des avions. Après tout, si même un petit trou apparaît dans le fuselage d'un avion, l'air de la cabine s'échappera, où les molécules sont situées beaucoup moins densément. (Par exemple, les passagers d'un train feront exactement la même chose si, aux heures de pointe, un wagon vide est relié à un wagon bondé). En conséquence, l’air à bord de l’avion deviendra presque irrespirable. Plus on s'éloigne de la surface de la Terre, moins il reste de molécules dans l'air. Il est impossible de dire avec certitude où finit l’atmosphère. Il est généralement admis que l'épaisseur de l'atmosphère terrestre atteint plusieurs milliers de kilomètres.

Sur le plus haut sommet du monde, l'Everest (8 848 m), l'air est si raréfié que presque tous les alpinistes qui ont réussi à atteindre ce record ont utilisé des masques à oxygène.

Toute vie sur notre planète est concentrée dans les couches inférieures et les plus denses de l’atmosphère : la troposphère. Son épaisseur varie de 8 km aux pôles à 17 km à l'équateur. Bien entendu, la troposphère n’est pas séparée des couches supérieures par des piliers frontières. Mais dans la troposphère, la température de l'air diminue avec l'altitude - plus elle est élevée, plus elle est froide, et dans les couches supérieures de l'atmosphère, la température change quelque peu différemment.