Атмосфера — воздушная оболочка Земли, связанная с ней силой тяжести и принимающая участие в ее вращении. Атмосферный воздух — механическая смесь газов со взвешенными каплями воды, льда, пыли и пр.
Нижней границей атмосферы является поверхность Земли, верхняя граница условно проводится на высоте около 1000 км, выше атмосфера крайне разрежена.
До высоты примерно 100 км воздух содержит (по объему) 78 % азота, 21 % кислорода, около 1 % инертных газов, в основном, аргона и 0,03 % углекислого газа. Каждый газ в атмосфере выполняет свои функции. Без кислорода невозможно дыхание, горение, окислительные процессы. Азот входит в состав белков и нуклеиновых кислот, его соединения обеспечивают минеральное питание растений. Углекислый газ используется зелеными растениями для построения органического вещества. Пропуская солнечную энергию и задерживая тепловое излучение, углекислый газ вместе с парами воды создает так называемый парниковый эффект, согревающий Землю. Озоновый экран на высоте 20-25 км поглощает большую часть ультрафиолетовой радиации Солнца, которая в больших дозах губительна для живых организмов. Газы воздуха активно участвуют в химическом выветривании горных пород.
Составной частью воздуха является также невидимый водяной пар, который при определенных условиях конденсируется или сублимируется и дает осадки. Много мелких твердых частиц (особенно в городах). Они и служат ядрами конденсации, вокруг которых образуются капли воды и снежинки.
С подъемом вверх масса воздуха и давление существенно уменьшаются. По характеру изменения температуры воздуха с высотой и другим физическим свойствам она делится на несколько концентрических оболочек.
Тропосфера — самый нижний и плотный слой атмосферы, толщиной 16-18 км на экваторе и 8-9 км — над полюсами.
Температура здесь убывает с высотой в среднем на 0,6° на каждые 100 м и достигает у верхней границы -55 °c. В тропосфере происходят интенсивные движения воздуха — конвекция и ветры. Здесь сосредоточен почти весь воздух, водяной пар, образуются туманы, облака, осадки и формируется погода.
Стратосфера простирается в среднем до высоты 50 км. Температура воздуха в ней возрастает за счет поглощения солнечной энергии озоном, и у верхней границы ее величина около 0 °c. В стратосфере почти нет водяного пара, а следовательно и облаков, но дуют ураганные ветры. Здесь находится озоновый слой.
До 80 км простирается мезосфера, в которой плотность воздуха в 200 раз меньше, чем у поверхности, а температура вновь понижается с высотой (до -90°). Далее следует состоящая из заряженных частиц ионосфера (здесь возникают полярные сияния), другое свое название — термосфера — эта оболочка получила из-за чрезвычайно высоких температур (до 1500°). Слои выше 450 км некоторые ученые называют экзосферой, отсюда частицы ускользают в космическое пространство.
Атмосфера предохраняет Землю от чрезмерного перегревания днем и охлаждения ночью, защищает все живое на Земле от ультрафиолетовой солнечной радиации, метеоритов, корпускулярных потоков и космических лучей.
Атмосфера взаимодействует со всеми оболочками Земли. Между земной поверхностью (сушей и водой) и атмосферой осуществляется постоянный обмен теплом и влагой.
