Значення атмосфери. Атмосферний ярус географічної оболонки оповиває навколо Землю і є найбільш рухомим. Він являє собою лише нижні шари атмосфери до висоти 35-40 км від поверхні Землі.
Повітряна оболонка має велике значення для життя на Землі. Вона захищає планету від переохолодження та згубного ультрафіолетового випромінювання Сонця. Без Атмосфери небо було б чорним, а ніч наставала б і кінчалась раптово – з останнім і першим промінням сонця. Вдень стояла б нестерпна спека, а в ночі було б нестерпно холодно. Позбавлена атмосфери наша Земля була б непривітною, безбарвною, безплідною – мертвою пустинею. Завдяки атмосфері ти чуєш звучання музики і шелест лісу, морський прибій і дзвінку пісню жайворонка, бачиш блакитне небо і барвисту веселку, полярне сяйво і мерехтіння зір. Опади, грім, блискавка – все це зароджується в атмосфері.
Атмосферне повітря – це в основному суміш двох газів: азоту (78%) і кисню (21%). Крім того, до складу повітря входять вуглекислий газ і деякі інші гази (аргон, неон та ін.)
Є в повітрі й певна кількість пилу, диму, водяної пари, а також газів, що надходять з фабричних і заводських димарів, автомобілів тощо.
Чисте повітря не має кольору, запаху: воно прозоре. Крізь повітря ми добре бачимо навколишні предмети. В класі з закритими вікнами ти не відчуваєш повітря, бо воно нерухоме. Наявність повітря можна перевірити таким дослідом. Набери в стакан води. Візьми пробірку і скляну трубку. Опусти їх у воду і ти побачиш, що в пробірку вода не набралась, а в трубці вона на тому самому рівні, що й у стакані. Воду в пробірку не пропустило повітря.
Товщина всього атмосферного ярусу понад 1000 км. У будові його розрізняють кілька шарів. Найнижчий шар потужністю 12 км називають тропосферою. Тут зосереджено 75% всієї маси повітря. Різні явища погоди – хмари, дощ, сніг, вітер тощо відбуваються саме в тропосфері.
Коли б уся атмосфера мала таку густину, як біля поверхні Землі, її товщина не перевищувала б 8 км. Проте вже на висоті 160 км густина повітря в мільярд раз менша, ніж на рівні океану. Та навіть така незначна густина повітря гальмує рух штучних супутників Землі, нагріває до світіння холодні метеоритні тіла. Над тропосферою розміщений шар стратосфери, яка сягає висоти 80-90 км. Повітря тут розріджене.
Вище від стратосфери лежить шар іоносфери. Повітря в ній ще більш розріджене ніж в стратосфері. Іоносфера добре проводить радіохвилі. Це має велике значення для радіотехніки. Тут виникають полярні сяйва.
Тиск повітря. Повітря, як і всяке фізичне тіло, має масу і тисне на поверхню Землі та на всі предмети, що є в ній. Чи справді це так? Перевір на досліді.
Візьми скляну трубочку, опусти її одним кінцем у воду і закрий верхнім пальцем верхній отвір. Вийми трубочку з води і побачиш, що з трубочки вода не виливається, бо тиск повітря з низу більший, ніж маса води, що міститься в закритій зверху трубочці. Маса кубічного метра повітря біля поверхні Землі 1кг 300г. знаючи це, ти можеш обчислити яку масу має повітря кімнати, де ти живеш. Для цього виміряй довжину, ширину і висоту помноживши ці показники і матимеш кількість кубометрів своєї кімнати.
Помноживши 1 кг 300г (масу одного кубометра повітря) на добуте число, дістанеш відповідь на питання.
Учені обчислили, що на кожний квадратний сантиметр поверхні Землі повітря тисне із силою 1 кг 300 г. цей тиск називають атмосферним. Однак, ми цього тиску не відчуваємо, бо він зрівноважується з нашим кров‘яним тиском. І тому його вважають за нормальний. Коли ж ти піднімаєшся на певну висоту, скажімо в гори, тиск меншає, відчувається біль у вуха, стає важче дихати. Твій внутрішній тиск стає вищим за атмосферний. Тому буває, що через ніздрі починає виділятися кров. Те, що повітря має тиск, було доведено ще в XVII ст. наступником Галілео Галілея італійським вченим Торічеллі, який у 1643р. винайшов барометр. Ним і тепер вимірюють атмосферний тиск. Ртутний барометр складається із запаяної з одного кінця трубки з ртуттю, чашки, в яку опущено відкриту частину трубки, й шкали з поділками на міліметри. Якщо трубку заповнити ртуттю, а потім перевернути вгору з закритим кінцем, частина ртуті виллється в чашку, а в трубці залишиться стовпчик, висота якого зрівноважує атмосферний тиск у даному місці. Якщо це буде десь на березі моря на 40-ій паралелі і при температурі повітря 00, то висота ртутного стовпчика дорівнюватиме 760 мм або 1013 мілібар. Мілібар – це одиниця вимірювання тиску. Такий тиск вважаєтся нормальним. Один мілібар дорівнює тискові тіла вагою 1 г на 1 кв.см. поверхні. Зручним є металевий барометр – анероїд. Складається він з пружної коробочки, з якої викачано повітря. Вона дуже чутлива до зміни атмосферного тису. При збільшенні тиску коробка стискається, а при зменшенні – розширюється. Зміна об‘єму коробки передається стрілці, яка показує на шкалі величину тиску.
Спостереження за атмосферним тиском, що він постійно змінюється. Причина цього криється в густині повітря. Чим холодніше повітря, тим воно густіше, а тому і важче. Взимку над сушею в помірному поясі тиск більший ніж над морями і океанами. Пояснюється це тим, що суша в цей період холодніша, ніж водні простори. Від суші повітря охолоджується, а отже стає важчим. Над морями і океанами тиск у цей час стає меншим, бо води тепліші від суші і повітря теж тепліше. Тепле повітря має меншу густину (його менше в кубічному метрі) і меншу масу. Зрозуміло, що й тиск його буде менший над сушею і вищий над морями і океанами.
Змінюється тиск і з висотою. Чим вище місцевість над рівнем моря, тим менший тиск. З підняттям на кожні 10 м висоти барометр покаже зниження тиску приблизно на 1 мм і на висоті 200м над рівнем моря шкала барометра показуватиме 740 мм.
Знаючи закономірність зміни атмосферного тиску визначають абсолютні висоти окремих точок на земній поверхні. За зміною атмосферного тиску пілот знає, на якій висоті перебуває літак. З цією метою використовують (альтиметр).