Lapisan tertinggi atmosfera. Saiz atmosfera bumi

Atmosfera Bumi adalah sampul gas planet kita. Ngomong-ngomong, hampir semua benda angkasa mempunyai cangkerang yang serupa, dari planet-planet sistem suria hingga asteroid besar. bergantung kepada banyak faktor - saiz kelajuannya, jisim dan banyak parameter lain. Tetapi hanya cangkang planet kita mengandungi komponen yang membolehkan kita hidup.

Atmosfera Bumi: Sejarah Ringkas Asal-usul

Adalah dipercayai bahawa pada awal kewujudannya, planet kita tidak mempunyai cangkang gas sama sekali. Tetapi badan angkasa yang muda dan baru terbentuk itu sentiasa berkembang. Atmosfera utama Bumi terbentuk akibat letusan gunung berapi yang berterusan. Beginilah, selama beribu-ribu tahun, cangkang wap air, nitrogen, karbon dan unsur-unsur lain (kecuali oksigen) terbentuk di sekeliling Bumi.

Oleh kerana jumlah lembapan di atmosfera adalah terhad, lebihannya bertukar menjadi pemendakan - ini adalah bagaimana lautan, lautan dan badan air lain terbentuk. Organisma pertama yang mengisi planet ini muncul dan berkembang dalam persekitaran akuatik. Kebanyakannya tergolong dalam organisma tumbuhan yang menghasilkan oksigen melalui fotosintesis. Oleh itu, atmosfera Bumi mula dipenuhi dengan gas penting ini. Dan akibat pengumpulan oksigen, lapisan ozon terbentuk, yang melindungi planet ini daripada kesan berbahaya sinaran ultraviolet. Faktor-faktor inilah yang mencipta semua keadaan untuk kewujudan kita.

Struktur atmosfera Bumi

Seperti yang anda ketahui, sampul gas planet kita terdiri daripada beberapa lapisan - ini adalah troposfera, stratosfera, mesosfera, termosfera. Tidak mustahil untuk menarik sempadan yang jelas antara lapisan ini - semuanya bergantung pada masa tahun dan latitud planet ini.

Troposfera adalah bahagian bawah sampul gas, ketinggiannya secara purata 10 hingga 15 kilometer. Di sinilah kebanyakan tertumpu. By the way, di sinilah semua lembapan terletak dan awan terbentuk. Oleh kerana kandungan oksigen, troposfera menyokong aktiviti penting semua organisma. Di samping itu, ia adalah penting dalam pembentukan cuaca dan ciri iklim kawasan itu - bukan sahaja awan terbentuk di sini, tetapi juga angin. Suhu menurun dengan ketinggian.

Stratosfera - bermula dari troposfera dan berakhir pada ketinggian 50 hingga 55 kilometer. Di sini suhu meningkat dengan ketinggian. Bahagian atmosfera ini boleh dikatakan tidak mengandungi wap air, tetapi ia mempunyai lapisan ozon. Kadang-kadang anda boleh melihat pembentukan awan "ibu-mutiara" di sini, yang hanya boleh dilihat pada waktu malam - dipercayai bahawa ia diwakili oleh titisan air yang sangat pekat.

Mesosfera - terbentang sehingga 80 kilometer ke atas. Dalam lapisan ini, anda boleh melihat penurunan mendadak dalam suhu semasa anda bergerak ke atas. Pergolakan juga sangat maju di sini. Dengan cara ini, apa yang dipanggil "awan perak" terbentuk di mesosfera, yang terdiri daripada kristal ais kecil - anda boleh melihatnya hanya pada waktu malam. Menariknya, hampir tiada udara di sempadan atas mesosfera - ia adalah 200 kali lebih rendah daripada berhampiran permukaan bumi.

Termosfera ialah lapisan atas sampul gas bumi, di mana ia adalah kebiasaan untuk membezakan antara ionosfera dan eksosfera. Menariknya, dengan ketinggian, suhu di sini meningkat dengan sangat mendadak - pada ketinggian 800 kilometer dari permukaan bumi, ia melebihi 1000 darjah Celsius. Ionosfera dicirikan oleh udara yang sangat cair dan kandungan ion aktif yang besar. Bagi eksosfera, bahagian atmosfera ini dengan lancar memasuki ruang antara planet. Perlu diingat bahawa termosfera tidak mengandungi udara.

Dapat dilihat bahawa atmosfera Bumi adalah bahagian yang sangat penting dalam planet kita, yang kekal sebagai faktor penentu dalam kemunculan kehidupan. Ia menyediakan aktiviti penting, menyokong kewujudan hidrosfera (cengkerang air planet) dan melindungi daripada sinaran ultraungu.

Komposisi bumi. Udara

Udara ialah campuran mekanikal pelbagai gas yang membentuk atmosfera Bumi. Udara adalah penting untuk pernafasan organisma hidup dan digunakan secara meluas dalam industri.

Fakta bahawa udara adalah campuran, dan bukan bahan homogen, telah dibuktikan semasa eksperimen saintis Scotland Joseph Black. Semasa salah satu daripadanya, saintis mendapati bahawa apabila magnesia putih (magnesium karbonat) dipanaskan, "udara terikat", iaitu karbon dioksida, dibebaskan, dan magnesia terbakar (magnesium oksida) terbentuk. Sebaliknya, apabila batu kapur dibakar, "udara terikat" dikeluarkan. Berdasarkan eksperimen ini, saintis menyimpulkan bahawa perbezaan antara alkali karbonik dan kaustik adalah bahawa yang pertama termasuk karbon dioksida, yang merupakan salah satu komponen udara. Hari ini kita tahu bahawa selain karbon dioksida, komposisi udara bumi termasuk:

Nisbah gas di atmosfera bumi yang ditunjukkan dalam jadual adalah tipikal untuk lapisan bawahnya, sehingga ketinggian 120 km. Di kawasan ini terdapat kawasan homogen yang bercampur-campur, dipanggil homosfera. Di atas homosfera terletak heterosfera, yang dicirikan oleh penguraian molekul gas menjadi atom dan ion. Kawasan dipisahkan antara satu sama lain oleh turbopause.

Tindak balas kimia di mana, di bawah pengaruh sinaran suria dan kosmik, molekul terurai menjadi atom, dipanggil fotodisosiasi. Semasa pereputan oksigen molekul, oksigen atom terbentuk, yang merupakan gas utama atmosfera pada ketinggian melebihi 200 km. Pada ketinggian melebihi 1200 km, hidrogen dan helium, yang merupakan gas paling ringan, mula mendominasi.

Oleh kerana sebahagian besar udara tertumpu pada 3 lapisan atmosfera yang lebih rendah, perubahan dalam komposisi udara pada ketinggian melebihi 100 km tidak mempunyai kesan yang ketara pada komposisi keseluruhan atmosfera.

Nitrogen adalah gas yang paling biasa, menyumbang lebih daripada tiga perempat daripada isipadu udara bumi. Nitrogen moden dibentuk oleh pengoksidaan atmosfera ammonia-hidrogen awal dengan oksigen molekul, yang terbentuk semasa fotosintesis. Pada masa ini, sejumlah kecil nitrogen memasuki atmosfera akibat denitrifikasi - proses pengurangan nitrat kepada nitrit, diikuti dengan pembentukan oksida gas dan nitrogen molekul, yang dihasilkan oleh prokariot anaerobik. Sesetengah nitrogen memasuki atmosfera semasa letusan gunung berapi.

Di atmosfera atas, apabila terdedah kepada nyahcas elektrik dengan penyertaan ozon, nitrogen molekul teroksida kepada nitrogen monoksida:

N 2 + O 2 → 2NO

Dalam keadaan biasa, monoksida serta-merta bertindak balas dengan oksigen untuk membentuk nitrus oksida:

2NO + O 2 → 2N 2 O

Nitrogen ialah unsur kimia terpenting dalam atmosfera bumi. Nitrogen adalah sebahagian daripada protein, membekalkan nutrisi mineral kepada tumbuhan. Ia menentukan kadar tindak balas biokimia, memainkan peranan sebagai pelarut oksigen.

Oksigen ialah gas kedua paling banyak di atmosfera Bumi. Pembentukan gas ini dikaitkan dengan aktiviti fotosintesis tumbuhan dan bakteria. Dan semakin banyak organisma fotosintesis yang pelbagai dan banyak, semakin ketara proses kandungan oksigen di atmosfera. Sebilangan kecil oksigen berat dibebaskan semasa penyahgasan mantel.

Di lapisan atas troposfera dan stratosfera, di bawah pengaruh sinaran suria ultraungu (kami menyatakannya sebagai hν), ozon terbentuk:

O 2 + hν → 2O

Akibat tindakan sinaran ultraviolet yang sama, pereputan ozon:

O 3 + hν → O 2 + O

O 3 + O → 2O 2

Hasil daripada tindak balas pertama, oksigen atom terbentuk, akibat daripada oksigen molekul kedua. Kesemua 4 tindak balas itu dipanggil mekanisme Chapman, selepas saintis British Sidney Chapman yang menemuinya pada tahun 1930.

Oksigen digunakan untuk pernafasan organisma hidup. Dengan bantuannya, proses pengoksidaan dan pembakaran berlaku.

Ozon berfungsi untuk melindungi organisma hidup daripada sinaran ultraungu, yang menyebabkan mutasi tidak dapat dipulihkan. Kepekatan tertinggi ozon diperhatikan di stratosfera bawah dalam apa yang dipanggil. lapisan ozon atau skrin ozon terletak pada ketinggian 22-25 km. Kandungan ozon adalah kecil: pada tekanan biasa, semua ozon atmosfera bumi akan menempati lapisan hanya setebal 2.91 mm.

Pembentukan gas ketiga paling biasa di atmosfera, argon, serta neon, helium, krypton dan xenon, dikaitkan dengan letusan gunung berapi dan pereputan unsur radioaktif.

Khususnya, helium ialah hasil daripada pereputan radioaktif uranium, torium dan radium: 238 U → 234 Th + α, 230 Th → 226 Ra + 4 He, 226 Ra → 222 Rn + α (dalam tindak balas ini, α- zarah ialah nukleus helium, yang dalam proses kehilangan tenaga menangkap elektron dan menjadi 4 He).

Argon terbentuk semasa pereputan isotop radioaktif kalium: 40 K → 40 Ar + γ.

Neon melarikan diri dari batu igneus.

Krypton terbentuk sebagai hasil akhir pereputan uranium (235 U dan 238 U) dan torium Th.

Sebahagian besar kripton atmosfera terbentuk pada peringkat awal evolusi Bumi akibat daripada pereputan unsur transuranium dengan separuh hayat yang sangat pendek atau datang dari angkasa, kandungan kripton di dalamnya sepuluh juta kali lebih tinggi daripada di Bumi. .

Xenon adalah hasil pembelahan uranium, tetapi kebanyakan gas ini tertinggal dari peringkat awal pembentukan Bumi, dari atmosfera primer.

Karbon dioksida memasuki atmosfera akibat daripada letusan gunung berapi dan dalam proses penguraian bahan organik. Kandungannya dalam atmosfera lintang tengah Bumi sangat berbeza bergantung pada musim tahun ini: pada musim sejuk, jumlah CO 2 meningkat, dan pada musim panas ia berkurangan. Turun naik ini dikaitkan dengan aktiviti tumbuhan yang menggunakan karbon dioksida dalam proses fotosintesis.

Hidrogen terbentuk hasil daripada penguraian air oleh sinaran suria. Tetapi, sebagai gas paling ringan yang membentuk atmosfera, ia sentiasa melarikan diri ke angkasa lepas, dan oleh itu kandungannya dalam atmosfera adalah sangat kecil.

Wap air adalah hasil daripada penyejatan air dari permukaan tasik, sungai, laut dan darat.

Kepekatan gas utama di lapisan bawah atmosfera, kecuali wap air dan karbon dioksida, adalah malar. Dalam kuantiti yang kecil, atmosfera mengandungi sulfur oksida SO 2, ammonia NH 3, karbon monoksida CO, ozon O 3, hidrogen klorida HCl, hidrogen fluorida HF, nitrogen monoksida NO, hidrokarbon, wap merkuri Hg, iodin I 2 dan lain-lain lagi. Dalam lapisan atmosfera bawah troposfera, sentiasa terdapat sejumlah besar zarah pepejal dan cecair terampai.

Sumber bahan zarahan di atmosfera Bumi ialah letusan gunung berapi, debunga tumbuhan, mikroorganisma, dan, lebih baru-baru ini, aktiviti manusia seperti pembakaran bahan api fosil dalam proses pembuatan. Zarah terkecil habuk, yang merupakan nukleus pemeluwapan, adalah punca pembentukan kabus dan awan. Tanpa zarah pepejal yang sentiasa ada di atmosfera, kerpasan tidak akan jatuh di Bumi.

- cangkerang udara dunia yang berputar dengan Bumi. Sempadan atas atmosfera secara konvensional dijalankan pada ketinggian 150-200 km. Sempadan bawah ialah permukaan Bumi.

Udara atmosfera ialah campuran gas. Kebanyakan isipadunya dalam lapisan udara permukaan ialah nitrogen (78%) dan oksigen (21%). Di samping itu, udara mengandungi gas lengai (argon, helium, neon, dll.), karbon dioksida (0.03), wap air, dan pelbagai zarah pepejal (habuk, jelaga, hablur garam).

Udara tidak berwarna, dan warna langit dijelaskan oleh keunikan penyebaran gelombang cahaya.

Atmosfera terdiri daripada beberapa lapisan: troposfera, stratosfera, mesosfera dan termosfera.

Lapisan bawah udara dipanggil troposfera. Pada latitud yang berbeza, kuasanya tidak sama. Troposfera mengulangi bentuk planet dan mengambil bahagian bersama-sama dengan Bumi dalam putaran paksi. Di khatulistiwa, ketebalan atmosfera berbeza dari 10 hingga 20 km. Di khatulistiwa ia lebih besar, dan di kutub ia lebih kecil. Troposfera dicirikan oleh ketumpatan maksimum udara, 4/5 daripada jisim seluruh atmosfera tertumpu di dalamnya. Troposfera menentukan keadaan cuaca: pelbagai jisim udara terbentuk di sini, awan dan bentuk kerpasan, dan pergerakan udara mendatar dan menegak yang sengit berlaku.

Di atas troposfera, sehingga ketinggian 50 km, terletak stratosfera. Ia dicirikan oleh ketumpatan udara yang lebih rendah, tidak ada wap air di dalamnya. Di bahagian bawah stratosfera pada ketinggian kira-kira 25 km. terdapat "skrin ozon" - lapisan atmosfera dengan kepekatan ozon yang tinggi, yang menyerap sinaran ultraviolet, yang membawa maut kepada organisma.

Pada ketinggian 50 hingga 80-90 km memanjang mesosfera. Apabila ketinggian meningkat, suhu berkurangan dengan purata kecerunan menegak (0.25-0.3)° / 100 m, dan ketumpatan udara berkurangan. Proses tenaga utama ialah pemindahan haba sinaran. Cahaya atmosfera adalah disebabkan oleh proses fotokimia kompleks yang melibatkan radikal, molekul teruja secara getaran.

Termosfera terletak pada ketinggian 80-90 hingga 800 km. Ketumpatan udara di sini adalah minimum, tahap pengionan udara adalah sangat tinggi. Suhu berubah bergantung kepada aktiviti Matahari. Disebabkan bilangan zarah bercas yang banyak, aurora dan ribut magnet diperhatikan di sini.

Atmosfera adalah sangat penting untuk alam semula jadi Bumi. Tanpa oksigen, organisma hidup tidak boleh bernafas. Lapisan ozonnya melindungi semua hidupan daripada sinaran ultraungu yang berbahaya. Atmosfera melancarkan turun naik suhu: permukaan Bumi tidak menjadi terlalu sejuk pada waktu malam dan tidak terlalu panas pada waktu siang. Dalam lapisan padat udara atmosfera, tidak sampai ke permukaan planet, meteorit terbakar dari duri.

Atmosfera berinteraksi dengan semua cangkang bumi. Dengan bantuannya, pertukaran haba dan kelembapan antara lautan dan daratan. Tanpa atmosfera tidak akan ada awan, hujan, angin.

Aktiviti manusia mempunyai kesan buruk yang ketara terhadap atmosfera. Pencemaran udara berlaku, yang membawa kepada peningkatan kepekatan karbon monoksida (CO 2). Dan ini menyumbang kepada pemanasan global dan meningkatkan "kesan rumah hijau". Lapisan ozon Bumi sedang musnah akibat sisa industri dan pengangkutan.

Atmosfera perlu dilindungi. Di negara maju, satu set langkah sedang diambil untuk melindungi udara atmosfera daripada pencemaran.

Adakah anda mempunyai sebarang soalan? Ingin mengetahui lebih lanjut tentang suasana?
Untuk mendapatkan bantuan daripada tutor -.

blog.site, dengan penyalinan penuh atau separa bahan, pautan ke sumber diperlukan.

Berubah permukaan bumi. Tidak kurang pentingnya ialah aktiviti angin, yang membawa pecahan kecil batu pada jarak yang jauh. Turun naik suhu dan faktor atmosfera lain secara signifikan mempengaruhi kemusnahan batuan. Bersama-sama ini, A. melindungi permukaan Bumi daripada tindakan merosakkan meteorit yang jatuh, yang kebanyakannya terbakar apabila memasuki lapisan atmosfera yang padat.

Aktiviti organisma hidup, yang mempunyai pengaruh yang kuat terhadap perkembangan A. sendiri, pada tahap yang sangat besar, bergantung pada keadaan atmosfera. A. menangguhkan kebanyakan sinaran ultraungu matahari, yang mempunyai kesan buruk kepada banyak organisma. Oksigen atmosfera digunakan dalam proses pernafasan oleh haiwan dan tumbuhan, karbon dioksida atmosfera - dalam proses pemakanan tumbuhan. Faktor iklim, khususnya rejim terma dan rejim kelembapan, mempengaruhi keadaan kesihatan dan aktiviti manusia. Pertanian amat bergantung kepada keadaan iklim. Sebaliknya, aktiviti manusia memberi pengaruh yang semakin meningkat pada komposisi atmosfera dan rejim iklim.

Struktur atmosfera

Taburan suhu menegak di atmosfera dan istilah yang berkaitan.

Banyak penyeliaan menunjukkan bahawa And. telah menyatakan struktur berlapis dengan tepat (lihat rajah.). Ciri-ciri utama struktur berlapis atmosfera ditentukan terutamanya oleh ciri-ciri taburan suhu menegak. Di bahagian paling bawah A. - troposfera, di mana percampuran gelora yang kuat diperhatikan (lihat Turbulensi dalam atmosfera dan hidrosfera), suhu berkurangan dengan peningkatan ketinggian, dan penurunan suhu di sepanjang purata menegak 6 ° setiap 1 km. Ketinggian troposfera berbeza dari 8-10 km di latitud kutub hingga 16-18 km berhampiran khatulistiwa. Disebabkan fakta bahawa ketumpatan udara berkurangan dengan cepat dengan ketinggian, kira-kira 80% daripada jumlah jisim A tertumpu di troposfera. Di atas troposfera terdapat lapisan peralihan - tropopause dengan suhu 190-220, di atasnya stratosfera bermula. Di bahagian bawah stratosfera, penurunan suhu dengan ketinggian berhenti, dan suhu kekal kira-kira malar sehingga ketinggian 25 km - yang dipanggil. kawasan isoterma(stratosfera bawah); suhu yang lebih tinggi mula meningkat - kawasan penyongsangan (stratosfera atas). Suhu memuncak pada ~270 K pada tahap stratopause, terletak pada ketinggian kira-kira 55 km. Lapisan A., ​​terletak pada ketinggian dari 55 hingga 80 km, di mana suhu sekali lagi menurun dengan ketinggian, dipanggil mesosfera. Di atasnya adalah lapisan peralihan - mesopause, di atasnya adalah termosfera, di mana suhu, meningkat dengan ketinggian, mencapai nilai yang sangat tinggi (lebih 1000 K). Lebih tinggi lagi (pada ketinggian ~ 1,000 km atau lebih) ialah eksosfera, dari mana gas atmosfera dilesapkan ke angkasa dunia disebabkan oleh pelesapan dan di mana peralihan beransur-ansur dari udara atmosfera ke ruang antara planet berlaku. Biasanya, semua lapisan atmosfera di atas troposfera dipanggil lapisan atas, walaupun kadang-kadang stratosfera atau bahagian bawahnya juga disebut sebagai lapisan bawah atmosfera.

Semua parameter struktur atmosfera (suhu, tekanan dan ketumpatan) mempamerkan kebolehubahan spatial dan temporal yang ketara (latitudinal, tahunan, bermusim, harian, dll.). Oleh itu, data dalam Rajah. mencerminkan hanya keadaan purata atmosfera.

Skim struktur atmosfera:
1 - paras laut; 2 - titik tertinggi Bumi - Gunung Chomolungma (Everest), 8848 m; 3 - awan kumulus cuaca baik; 4 - awan kumulus yang kuat; 5 - awan hujan (ribut petir); 6 - awan nimbostratus; 7 - awan cirrus; 8 - pesawat; 9 - lapisan kepekatan ozon maksimum; 10 - awan ibu-mutiara; 11 - belon stratosfera; 12 - radiosonde; 1З - meteor; 14 - awan noctilucent; 15 - aurora; 16 - Pesawat roket X-15 Amerika; 17, 18, 19 - gelombang radio dipantulkan dari lapisan terion dan kembali ke Bumi; 20 - gelombang bunyi dipantulkan dari lapisan hangat dan kembali ke Bumi; 21 - satelit Bumi buatan Soviet yang pertama; 22 - peluru berpandu balistik antara benua; 23 - roket penyelidikan geofizik; 24 - satelit meteorologi; 25 - kapal angkasa "Soyuz-4" dan "Soyuz-5"; 26 - roket angkasa meninggalkan atmosfera, serta gelombang radio yang menembusi lapisan terion dan meninggalkan atmosfera; 27, 28 - pelesapan (gelincir) atom H dan He; 29 - trajektori proton solar P; 30 - penembusan sinar ultraviolet (panjang gelombang l> 2000 dan l< 900).

Struktur lapisan atmosfera mempunyai banyak manifestasi lain yang pelbagai. Komposisi kimia atmosfera adalah heterogen dalam ketinggian. Jika pada ketinggian sehingga 90 km, di mana terdapat percampuran sengit atmosfera, komposisi relatif komponen tetap atmosfera kekal praktikal tidak berubah (keseluruhan ketebalan atmosfera ini dipanggil homosfera), kemudian melebihi 90 km - dalam heterosfera- di bawah pengaruh pemisahan molekul gas atmosfera oleh sinaran ultraviolet matahari, perubahan kuat dalam komposisi kimia agen atmosfera berlaku dengan ketinggian. Ciri tipikal bahagian A. ini ialah lapisan ozon dan cahaya atmosfera sendiri. Struktur berlapis kompleks adalah ciri aerosol atmosfera—zarah pepejal asal daratan dan kosmik terampai di udara. Lapisan aerosol yang paling biasa berada di bawah tropopause dan pada ketinggian kira-kira 20 km. Berlapis ialah taburan menegak elektron dan ion di atmosfera, yang dinyatakan dalam kewujudan lapisan D, E, dan F ionosfera.

Komposisi atmosfera

Salah satu komponen yang paling aktif secara optik ialah aerosol atmosfera - zarah terampai di udara bersaiz dari beberapa nm hingga beberapa puluh mikron, terbentuk semasa pemeluwapan wap air dan memasuki atmosfera dari permukaan bumi akibat daripada pencemaran industri, letusan gunung berapi, dan juga dari angkasa. Aerosol diperhatikan di kedua-dua troposfera dan di lapisan atas A. Kepekatan aerosol berkurangan dengan cepat dengan ketinggian, tetapi banyak maksima sekunder yang dikaitkan dengan kewujudan lapisan aerosol ditindih pada aliran ini.

atmosfera atas

Di atas 20–30 km, molekul atom, sebagai hasil pemisahan, terurai ke satu darjah atau yang lain menjadi atom, dan atom bebas dan molekul baru yang lebih kompleks muncul dalam atom. Agak lebih tinggi, proses pengionan menjadi ketara.

Kawasan yang paling tidak stabil ialah heterosfera, di mana proses pengionan dan disosiasi menimbulkan banyak tindak balas fotokimia yang menentukan perubahan komposisi udara dengan ketinggian. Pemisahan graviti gas juga berlaku di sini, yang dinyatakan dalam pengayaan beransur-ansur atmosfera dengan gas yang lebih ringan apabila ketinggian meningkat. Menurut ukuran roket, pemisahan graviti gas neutral - argon dan nitrogen - diperhatikan di atas 105-110 km. Komponen utama A. dalam lapisan 100–210 km ialah nitrogen molekul, oksigen molekul, dan oksigen atom (kepekatan yang terakhir pada tahap 210 km mencapai 77 ± 20% daripada kepekatan nitrogen molekul).

Bahagian atas termosfera terdiri terutamanya daripada oksigen atom dan nitrogen. Pada ketinggian 500 km, oksigen molekul hampir tiada, tetapi nitrogen molekul, yang kepekatan relatifnya sangat berkurangan, masih menguasai nitrogen atom.

Dalam termosfera, peranan penting dimainkan oleh gerakan pasang surut (lihat pasang surut), gelombang graviti, proses fotokimia, peningkatan dalam laluan bebas zarah purata, dan faktor lain. Hasil pemerhatian nyahpecutan satelit pada ketinggian 200-700 km membawa kepada kesimpulan bahawa terdapat hubungan antara ketumpatan, suhu dan aktiviti suria, yang dikaitkan dengan kewujudan variasi parameter struktur harian, separuh tahunan dan tahunan. . Ada kemungkinan variasi diurnal sebahagian besarnya disebabkan oleh pasang surut atmosfera. Semasa tempoh nyalaan suria, suhu pada ketinggian 200 km di latitud rendah boleh mencapai 1700-1900°C.

Di atas 600 km, helium menjadi komponen utama, dan lebih tinggi lagi, pada ketinggian 2-20 ribu km, korona hidrogen Bumi memanjang. Pada ketinggian ini, Bumi dikelilingi oleh cangkang zarah bercas, suhunya mencapai beberapa puluh ribu darjah. Berikut adalah tali pinggang sinaran dalam dan luar Bumi. Tali pinggang dalam, yang dipenuhi terutamanya dengan proton dengan tenaga ratusan MeV, dihadkan oleh ketinggian 500-1600 km pada latitud dari khatulistiwa hingga 35-40°. Tali pinggang luar terdiri daripada elektron dengan tenaga pada susunan ratusan keV. Di belakang tali pinggang luar, terdapat "tali pinggang paling luar", di mana kepekatan dan fluks elektron jauh lebih tinggi. Pencerobohan sinaran korpuskular suria (angin suria) ke dalam lapisan atas aurora menimbulkan aurora. Di bawah pengaruh pengeboman atmosfera atas ini oleh elektron dan proton korona suria, cahaya semula jadi atmosfera juga teruja, yang dahulunya dipanggil cahaya langit malam. Apabila angin suria berinteraksi dengan medan magnet Bumi, zon dicipta, yang menerima namanya. magnetosfera Bumi, di mana aliran plasma suria tidak menembusi.

Lapisan atas A. dicirikan oleh kewujudan angin kencang, kelajuannya mencapai 100-200 m/s. Kelajuan dan arah angin dalam troposfera, mesosfera dan termosfera bawah mempunyai kebolehubahan ruang-masa yang besar. Walaupun jisim lapisan atas atmosfera adalah tidak ketara berbanding dengan jisim lapisan bawah, dan tenaga proses atmosfera di lapisan tinggi agak kecil, nampaknya, terdapat beberapa pengaruh lapisan tinggi atmosfera pada cuaca dan iklim di troposfera.

Sinaran, haba dan keseimbangan air atmosfera

Hampir satu-satunya sumber tenaga untuk semua proses fizikal yang berkembang di Armenia ialah sinaran suria. Ciri utama rejim sinaran A. - apa yang dipanggil. kesan rumah hijau: A. lemah menyerap sinaran suria gelombang pendek (sebahagian besarnya sampai ke permukaan bumi), tetapi menangguhkan sinaran haba gelombang panjang (inframerah sepenuhnya) permukaan bumi, yang mengurangkan pemindahan haba bumi ke angkasa lepas dengan ketara. dan meningkatkan suhunya.

Sinaran suria yang memasuki A. sebahagiannya diserap dalam A., terutamanya oleh wap air, karbon dioksida, ozon, dan aerosol, dan diserakkan oleh zarah aerosol dan turun naik dalam ketumpatan A. Hasil daripada penyerakan sinaran tenaga Matahari, bukan sahaja tenaga suria langsung diperhatikan dalam A., tetapi juga sinaran bertaburan, bersama-sama mereka membentuk jumlah sinaran. Mencapai permukaan bumi, jumlah sinaran sebahagiannya dipantulkan daripadanya. Jumlah sinaran yang dipantulkan ditentukan oleh pemantulan permukaan asas, yang dipanggil. albedo. Disebabkan oleh sinaran yang diserap, permukaan bumi menjadi panas dan menjadi sumber sinaran gelombang panjangnya sendiri yang menghala ke arah Bumi. Seterusnya, Bumi juga mengeluarkan sinaran gelombang panjang yang menghala ke permukaan bumi (yang dipanggil anti- sinaran bumi) dan ke angkasa dunia (yang dipanggil angkasa). sinaran keluar). Pertukaran haba rasional antara permukaan bumi dan A. ditentukan oleh sinaran berkesan - perbezaan antara sinaran permukaan bumi sendiri dan anti sinaran A yang diserap olehnya. Perbezaan antara sinaran gelombang pendek yang diserap oleh permukaan bumi dan sinaran berkesan ialah dipanggil keseimbangan sinaran.

Penukaran tenaga sinaran suria selepas ia diserap di permukaan bumi dan menjadi tenaga atmosfera membentuk keseimbangan haba bumi. Sumber utama haba untuk atmosfera ialah permukaan bumi, yang menyerap sebahagian besar sinaran suria. Oleh kerana penyerapan sinaran suria dalam A. adalah kurang daripada kehilangan haba dari A. ke angkasa dunia oleh sinaran gelombang panjang, penggunaan haba sinaran diisi semula oleh kemasukan haba ke A. dari permukaan bumi dalam bentuk pemindahan haba bergelora dan kedatangan haba akibat pemeluwapan wap air di A. Sejak akhir jumlah pemeluwapan di seluruh Afrika adalah sama dengan jumlah kerpasan dan juga jumlah penyejatan dari permukaan bumi; kemasukan haba pemeluwapan ke Azerbaijan secara berangka sama dengan haba yang dibelanjakan untuk penyejatan di permukaan Bumi (lihat juga Imbangan air).

Sebahagian daripada tenaga sinaran suria dibelanjakan untuk mengekalkan peredaran umum atmosfera dan pada proses atmosfera lain, tetapi bahagian ini tidak penting berbanding dengan komponen utama keseimbangan haba.

pergerakan udara

Oleh kerana pergerakan udara atmosfera yang tinggi, angin diperhatikan di semua ketinggian langit. Pergerakan udara bergantung kepada banyak faktor, yang utama adalah pemanasan udara yang tidak sekata di kawasan yang berbeza di dunia.

Perbezaan suhu yang sangat besar berhampiran permukaan Bumi wujud di antara khatulistiwa dan kutub disebabkan oleh perbezaan ketibaan tenaga suria pada latitud yang berbeza. Seiring dengan ini, taburan suhu dipengaruhi oleh lokasi benua dan lautan. Disebabkan oleh kapasiti haba yang tinggi dan kekonduksian terma perairan lautan, lautan melemahkan turun naik suhu dengan ketara yang berlaku akibat perubahan dalam ketibaan sinaran suria pada tahun itu. Dalam hal ini, di latitud sederhana dan tinggi, suhu udara di atas lautan pada musim panas nyata lebih rendah daripada di benua, dan pada musim sejuk ia lebih tinggi.

Pemanasan atmosfera yang tidak sekata menyumbang kepada pembangunan sistem arus udara berskala besar - yang dipanggil. peredaran umum atmosfera, yang mewujudkan pemindahan haba secara mendatar di udara, akibatnya perbezaan dalam pemanasan udara atmosfera di kawasan individu dapat dilihat dengan ketara. Seiring dengan ini, peredaran umum menjalankan kitaran kelembapan di Afrika, di mana wap air dipindahkan dari lautan ke darat dan benua dilembapkan. Pergerakan udara dalam sistem peredaran umum berkait rapat dengan taburan tekanan atmosfera dan juga bergantung kepada putaran Bumi (lihat daya Coriolis). Di paras laut, taburan tekanan dicirikan oleh penurunan berhampiran khatulistiwa, peningkatan dalam subtropika (zon tekanan tinggi), dan penurunan latitud sederhana dan tinggi. Pada masa yang sama, di atas benua latitud ekstratropika, tekanan biasanya meningkat pada musim sejuk, dan diturunkan pada musim panas.

Sistem arus udara yang kompleks dikaitkan dengan pengagihan tekanan planet, sebahagian daripadanya agak stabil, manakala yang lain sentiasa berubah dalam ruang dan masa. Arus udara yang stabil termasuk angin perdagangan, yang diarahkan dari garis lintang subtropika kedua-dua hemisfera ke khatulistiwa. Musim tengkujuh juga agak stabil - arus udara yang timbul antara lautan dan tanah besar dan mempunyai ciri bermusim. Di latitud sederhana, arus udara barat (dari barat ke timur) mendominasi. Arus ini termasuk pusaran besar - siklon dan antisiklon, biasanya menjangkau ratusan dan ribuan kilometer. Siklon juga diperhatikan di latitud tropika, di mana ia dibezakan dengan saiznya yang lebih kecil, tetapi terutamanya kelajuan angin yang tinggi, selalunya mencapai kekuatan taufan (yang dipanggil siklon tropika). Di troposfera atas dan stratosfera bawah, terdapat aliran jet yang agak sempit (lebar ratusan kilometer) dengan sempadan yang jelas, di mana angin mencapai kelajuan yang sangat besar - sehingga 100-150 m / s. Pemerhatian menunjukkan bahawa ciri-ciri peredaran atmosfera di bahagian bawah stratosfera ditentukan oleh proses dalam troposfera.

Di bahagian atas stratosfera, di mana terdapat peningkatan suhu dengan ketinggian, kelajuan angin meningkat dengan ketinggian, dengan angin timuran mendominasi pada musim panas dan angin barat pada musim sejuk. Peredaran di sini ditentukan oleh sumber haba stratosfera, yang kewujudannya dikaitkan dengan penyerapan intensif sinaran suria ultraungu oleh ozon.

Di bahagian bawah mesosfera di latitud sederhana, kelajuan pengangkutan barat musim sejuk meningkat kepada nilai maksimum - kira-kira 80 m/s, dan pengangkutan timur musim panas - sehingga 60 m/s pada tahap kira-kira 70 km. Kajian terkini menunjukkan dengan jelas bahawa ciri-ciri medan suhu dalam mesosfera tidak boleh dijelaskan semata-mata oleh pengaruh faktor sinaran. Faktor dinamik adalah kepentingan utama (khususnya, pemanasan atau penyejukan apabila udara diturunkan atau dinaikkan), dan sumber haba yang terhasil daripada tindak balas fotokimia (contohnya, penggabungan semula oksigen atom) juga mungkin.

Di atas lapisan sejuk mesopause (dalam termosfera), suhu udara mula meningkat dengan cepat dengan ketinggian. Dalam banyak aspek, wilayah Afrika ini serupa dengan bahagian bawah stratosfera. Mungkin, peredaran di bahagian bawah termosfera ditentukan oleh proses di mesosfera, manakala dinamik lapisan atas termosfera adalah disebabkan oleh penyerapan sinaran suria di sini. Walau bagaimanapun, sukar untuk mengkaji pergerakan atmosfera pada ketinggian ini kerana kerumitannya yang besar. Amat penting dalam termosfera ialah pergerakan pasang surut (terutamanya pasang surut separa harian dan harian), di bawah pengaruhnya kelajuan angin pada ketinggian lebih daripada 80 km boleh mencapai 100-120 m/s. Ciri ciri pasang surut atmosfera ialah kebolehubahannya yang kuat bergantung pada latitud, musim, ketinggian di atas paras laut dan masa dalam sehari. Di termosfera, terdapat juga perubahan ketara dalam kelajuan angin dengan ketinggian (terutamanya berhampiran paras 100 km), disebabkan oleh pengaruh gelombang graviti. Terletak dalam julat ketinggian 100-110 km t. turbopause memisahkan secara mendadak kawasan yang terletak di atas daripada zon percampuran gelora yang sengit.

Bersama-sama dengan arus udara berskala besar, banyak peredaran udara tempatan diperhatikan di lapisan bawah atmosfera (angin, bora, angin lembah gunung, dsb.; lihat angin tempatan). Dalam semua arus udara, denyutan angin biasanya diperhatikan, sepadan dengan pergerakan vorteks udara saiz sederhana dan kecil. Denyutan sedemikian dikaitkan dengan pergolakan atmosfera, yang menjejaskan banyak proses atmosfera dengan ketara.

Iklim dan cuaca

Perbezaan dalam jumlah sinaran suria yang mencapai latitud berbeza permukaan bumi, dan kerumitan strukturnya, termasuk taburan lautan, benua, dan sistem pergunungan utama, menentukan kepelbagaian iklim Bumi (lihat Iklim).

kesusasteraan

• Meteorologi dan hidrologi selama 50 tahun kuasa Soviet, ed. Disunting oleh E. K. Fedorova. Leningrad, 1967.
• Khrgian A. Kh., Atmospheric Physics, ed. ke-2, M., 1958;
• Zverev A. S., Meteorologi Sinoptik dan asas ramalan cuaca, L., 1968;
• Khromov S.P., Meteorologi dan klimatologi untuk fakulti geografi, L., 1964;
• Tverskoy P. N., Kursus meteorologi, L., 1962;
• Matveev LT, Asas meteorologi am. Fizik atmosfera, L., 1965;
• Budyko M. I., Keseimbangan terma permukaan bumi, L., 1956;
• Kondratiev K. Ya., Actinometry, L., 1965;
• Tails I. A., Lapisan tinggi atmosfera, L., 1964;
• Moroz V.I., Fizik planet, M., 1967;
• Tverskoy P. N., Elektrik atmosfera, L., 1949;
• Shishkin N. S., Awan, hujan dan elektrik kilat, M., 1964;
• Ozon dalam Atmosfera Bumi, ed. G. P. Gushchina, L., 1966;
• Imyanitov I. M., Chubarina E. V., Elektrik suasana bebas, L., 1965.

M. I. Budyko, K. Ya. Kondratiev.

Atmosfera adalah sampul udara Bumi. Melanjutkan sehingga 3000 km dari permukaan bumi. Jejaknya boleh dikesan pada ketinggian sehingga 10,000 km. A. mempunyai ketumpatan tidak sekata 50 5; jisimnya tertumpu sehingga 5 km, 75% - sehingga 10 km, 90% - sehingga 16 km.

Atmosfera terdiri daripada udara - campuran mekanikal beberapa gas.

Nitrogen(78%) di atmosfera memainkan peranan sebagai pelarut oksigen, mengawal kadar pengoksidaan, dan, akibatnya, kadar dan keamatan proses biologi. Nitrogen adalah unsur utama atmosfera bumi, yang secara berterusan ditukar dengan bahan hidup biosfera, dan komponen yang terakhir adalah sebatian nitrogen (asid amino, purin, dll.). Pengekstrakan nitrogen dari atmosfera berlaku dengan cara bukan organik dan biokimia, walaupun ia berkait rapat. Pengekstrakan tak organik dikaitkan dengan pembentukan sebatiannya N 2 O, N 2 O 5 , NO 2 , NH 3 . Ia ditemui dalam pemendakan atmosfera dan terbentuk di atmosfera di bawah tindakan nyahcas elektrik semasa ribut petir atau tindak balas fotokimia di bawah pengaruh sinaran suria.

Penetapan nitrogen biologi dilakukan oleh beberapa bakteria dalam simbiosis dengan tumbuhan yang lebih tinggi dalam tanah. Nitrogen juga ditetapkan oleh beberapa mikroorganisma plankton dan alga dalam persekitaran marin. Dari segi kuantitatif, pengikatan biologi nitrogen melebihi penetapan tak organiknya. Pertukaran semua nitrogen di atmosfera mengambil masa kira-kira 10 juta tahun. Nitrogen ditemui dalam gas yang berasal dari gunung berapi dan dalam batuan igneus. Apabila pelbagai sampel batuan kristal dan meteorit dipanaskan, nitrogen dibebaskan dalam bentuk molekul N 2 dan NH 3. Walau bagaimanapun, bentuk utama kehadiran nitrogen, baik di Bumi dan di planet terestrial, adalah molekul. Ammonia, masuk ke atmosfera atas, teroksida dengan cepat, membebaskan nitrogen. Dalam batuan sedimen, ia tertimbus bersama-sama dengan bahan organik dan didapati dalam jumlah yang meningkat dalam deposit bitumen. Dalam proses metamorfisme serantau bagi batuan ini, nitrogen dalam pelbagai bentuk dilepaskan ke atmosfera Bumi.

Kitaran nitrogen geokimia (

Oksigen(21%) digunakan oleh organisma hidup untuk pernafasan, merupakan sebahagian daripada bahan organik (protein, lemak, karbohidrat). Ozon O 3 . menghalang sinaran ultraviolet yang mengancam nyawa daripada Matahari.

Oksigen ialah gas kedua paling banyak di atmosfera, memainkan peranan yang sangat penting dalam banyak proses dalam biosfera. Bentuk dominan kewujudannya ialah O 2 . Di lapisan atas atmosfera, di bawah pengaruh sinaran ultraungu, molekul oksigen tercerai, dan pada ketinggian kira-kira 200 km, nisbah oksigen atom kepada molekul (O: O 2) menjadi sama dengan 10. Apabila bentuk-bentuk ini oksigen berinteraksi di atmosfera (pada ketinggian 20-30 km), tali pinggang ozon (perisai ozon). Ozon (O 3) diperlukan untuk organisma hidup, melambatkan kebanyakan sinaran ultraungu suria yang berbahaya kepada mereka.

Pada peringkat awal pembangunan Bumi, oksigen bebas timbul dalam kuantiti yang sangat kecil hasil daripada pemisahan foto karbon dioksida dan molekul air di atmosfera atas. Walau bagaimanapun, jumlah kecil ini cepat dimakan dalam pengoksidaan gas lain. Dengan kemunculan organisma fotosintesis autotrof di lautan, keadaan telah berubah dengan ketara. Jumlah oksigen bebas di atmosfera mula meningkat secara progresif, secara aktif mengoksidakan banyak komponen biosfera. Oleh itu, bahagian pertama oksigen bebas menyumbang terutamanya kepada peralihan bentuk ferus besi kepada bentuk oksida, dan sulfida kepada sulfat.

Akhirnya, jumlah oksigen bebas di atmosfera Bumi mencapai jisim tertentu dan ternyata seimbang sedemikian rupa sehingga jumlah yang dihasilkan menjadi sama dengan jumlah yang diserap. Ketekalan relatif kandungan oksigen bebas telah diwujudkan di atmosfera.

Kitaran oksigen geokimia (V.A. Vronsky, G.V. Voitkevich)

Karbon dioksida, pergi ke pembentukan bahan hidup, dan bersama-sama dengan wap air mencipta apa yang dipanggil "kesan rumah hijau (rumah hijau)."

Karbon (karbon dioksida) - kebanyakannya di atmosfera adalah dalam bentuk CO 2 dan lebih sedikit dalam bentuk CH 4. Kepentingan sejarah geokimia karbon dalam biosfera adalah sangat hebat, kerana ia adalah sebahagian daripada semua organisma hidup. Dalam organisma hidup, bentuk karbon yang dikurangkan adalah yang utama, dan dalam persekitaran biosfera, yang teroksida. Oleh itu, pertukaran kimia kitaran hayat diwujudkan: CO 2 ↔ bahan hidup.

Sumber utama karbon dioksida dalam biosfera ialah aktiviti gunung berapi yang dikaitkan dengan penyahgasan sekular pada mantel dan ufuk bawah kerak bumi. Sebahagian daripada karbon dioksida ini timbul daripada penguraian terma batu kapur purba dalam pelbagai zon metamorf. Penghijrahan CO 2 dalam biosfera berlaku dalam dua cara.

Kaedah pertama dinyatakan dalam penyerapan CO 2 dalam proses fotosintesis dengan pembentukan bahan organik dan pengebumian seterusnya dalam keadaan pengurangan yang menggalakkan di litosfera dalam bentuk gambut, arang batu, minyak, syal minyak. Mengikut kaedah kedua, penghijrahan karbon membawa kepada penciptaan sistem karbonat dalam hidrosfera, di mana CO 2 bertukar menjadi H 2 CO 3, HCO 3 -1, CO 3 -2. Kemudian, dengan penyertaan kalsium (kurang kerap magnesium dan besi), pemendakan karbonat berlaku dengan cara biogenik dan abiogenik. Lapisan tebal batu kapur dan dolomit muncul. Menurut A.B. Ronov, nisbah karbon organik (Corg) kepada karbon karbonat (Ccarb) dalam sejarah biosfera ialah 1:4.

Bersama-sama dengan kitaran global karbon, terdapat beberapa kitaran kecilnya. Jadi, di darat, tumbuhan hijau menyerap CO 2 untuk proses fotosintesis pada waktu siang, dan pada waktu malam mereka melepaskannya ke atmosfera. Dengan kematian organisma hidup di permukaan bumi, bahan organik teroksida (dengan penyertaan mikroorganisma) dengan pembebasan CO 2 ke atmosfera. Dalam beberapa dekad kebelakangan ini, tempat istimewa dalam kitaran karbon telah diduduki oleh pembakaran besar-besaran bahan api fosil dan peningkatan kandungannya dalam atmosfera moden.

Kitaran karbon dalam sampul geografi (menurut F. Ramad, 1981)

Argon- gas atmosfera ketiga paling biasa, yang membezakannya dengan ketara daripada gas lengai lain yang sangat jarang biasa. Walau bagaimanapun, argon dalam sejarah geologinya berkongsi nasib gas-gas ini, yang dicirikan oleh dua ciri:

1. ketidakterbalikan pengumpulan mereka di atmosfera;
2. perkaitan rapat dengan pereputan radioaktif isotop tidak stabil tertentu.

Gas lengai berada di luar peredaran kebanyakan unsur kitaran dalam biosfera Bumi.

Semua gas lengai boleh dibahagikan kepada primer dan radiogenik. Yang utama adalah yang ditangkap oleh Bumi semasa pembentukannya. Mereka sangat jarang berlaku. Bahagian utama argon diwakili terutamanya oleh isotop 36Ar dan 38Ar, manakala argon atmosfera terdiri sepenuhnya daripada isotop 40Ar (99.6%), yang sudah pasti radiogenik. Dalam batuan yang mengandungi kalium, argon radiogenik terkumpul akibat pereputan kalium-40 oleh penangkapan elektron: 40 K + e → 40 Ar.

Oleh itu, kandungan argon dalam batu ditentukan oleh umur mereka dan jumlah kalium. Setakat ini, kepekatan helium dalam batu adalah fungsi umurnya dan kandungan torium dan uranium. Argon dan helium dibebaskan ke atmosfera dari bahagian dalam bumi semasa letusan gunung berapi, melalui rekahan pada kerak bumi dalam bentuk jet gas, dan juga semasa luluhawa batu. Mengikut pengiraan yang dibuat oleh P. Dimon dan J. Culp, helium dan argon terkumpul di dalam kerak bumi pada era moden dan memasuki atmosfera dalam kuantiti yang agak kecil. Kadar kemasukan gas radiogenik ini sangat rendah sehingga semasa sejarah geologi Bumi ia tidak dapat memberikan kandungan yang diperhatikan dalam atmosfera moden. Oleh itu, masih perlu diandaikan bahawa kebanyakan argon di atmosfera berasal dari perut Bumi pada peringkat awal perkembangannya, dan bahagian yang lebih kecil telah ditambah kemudian dalam proses gunung berapi dan semasa luluhawa kalium- yang mengandungi batuan.

Oleh itu, semasa masa geologi, helium dan argon mempunyai proses migrasi yang berbeza. Terdapat sangat sedikit helium di atmosfera (kira-kira 5 * 10 -4%), dan "nafas helium" Bumi adalah lebih ringan, kerana ia, sebagai gas paling ringan, melarikan diri ke angkasa lepas. Dan "nafas argon" - berat dan argon kekal dalam planet kita. Kebanyakan gas lengai utama, seperti neon dan xenon, dikaitkan dengan neon utama yang ditangkap oleh Bumi semasa pembentukannya, serta dengan pelepasan ke atmosfera semasa penyahgasan mantel. Keseluruhan data mengenai geokimia gas mulia menunjukkan bahawa atmosfera utama Bumi timbul pada peringkat awal perkembangannya.

Suasana mengandungi wap air Dan air dalam keadaan cecair dan pepejal. Air di atmosfera adalah penumpuk haba yang penting.

Lapisan bawah atmosfera mengandungi sejumlah besar habuk mineral dan teknogenik dan aerosol, hasil pembakaran, garam, spora dan debunga tumbuhan, dsb.

Sehingga ketinggian 100-120 km, kerana pencampuran lengkap udara, komposisi atmosfera adalah homogen. Nisbah antara nitrogen dan oksigen adalah malar. Di atas, gas lengai, hidrogen, dsb. mendominasi. Di lapisan bawah atmosfera terdapat wap air. Dengan jarak dari bumi, kandungannya berkurangan. Di atas, nisbah gas berubah, sebagai contoh, pada ketinggian 200-800 km, oksigen mengatasi nitrogen sebanyak 10-100 kali.