Я познаю мир. География - [13]

На поверхность нашего тела давит не менее 16 т воздуха. Мы не замечаем этого давления, потому что оно уравновешивается давлением воздуха, находящегося внутри нас. Воздушную оболочку Земли ученые называют атмосферой (от греческих слов "атмос" – пар и "сфера" – шар). Она никогда не бывает спокойной, потому что образующий ее воздух необычайно подвижен. Когда солнечные лучи нагревают поверхность Земли, ее тепло передается воздуху, он становится легче и поднимается вверх, а его место занимает более холодный. Более тяжелый холодный воздух течет туда, где теплее, стремясь выравнять давление.

Чем выше над поверхностью Земли, тем разреженнее воздух. Практически весь воздух атмосферы сосредоточен в слое до 10–12 км над поверхностью Земли. Это – тропосфера (от греческого слова "тропос" – поворот, изменение). Здесь воздух, поднимающийся вверх, поворачивает вниз, происходит изменение погоды: образуются облака, рождаются грозы, ливни, снегопады.

В тропосфере температура через каждые 100 м высоты понижается в среднем на полградуса, или чуть больше. В результате на высоте 10–12 км она достигает –55°, –60° С. А вот если подниматься еще выше, то падение температуры прекращается, она остается практически постоянной, потому что там достигается равновесие между притоком солнечной энергии и теплом, которое излучает Земля. Это – стратосфера (от греческого слова "стратос" – слой). Она простирается до высоты 50 км, и воздух так разрежен, что небо кажется темно–фиолетовым, почти черным.

Еще выше, примерно до высоты 300–400 км, располагается атмосферный слой, называемый ионосферой, потому что там сильно разреженный воздух содержит много заряженных электричеством частиц – ионов.

Атмосфера – важнейшее условие жизни на Земле. Большинство живых существ, как бы велики или малы они ни были, нуждаются в кислороде именно в таком количестве и в таком сочетании с другими газами, которое существует в атмосфере. Изменение этого соотношения и появление каких–то других газов в воздухе, особенно вредных, очень нежелательно. А их выпускают в атмосферу промышленные предприятия. Во многих городах загрязнение атмосферы посторонними примесями достигло уже таких размеров, что стало вызывать опасение за здоровье людей. Борьба с загрязнением атмосферы ведется повсюду: заводы снабжаются очистными сооружениями, транспортные средства обеспечиваются специальными фильтрами. Охрана атмосферы – одна из важнейших задач человечества.

Воздух, которым мы дышим

Со всех сторон нас окружает воздух и он заполняет все пустоты, любое пространство, не занятое ничем другим. Он растворен в воде морей и озер, рек, ручьев, колодцев. Им дышат все животные и растения. Все, что поступает в воздух из легких животных, из растительных клеток, с поверхности воды и почвы, из труб промышленных предприятий – все это меняет состав воздуха.

И невидимый воздух становится видимым, когда в нем слишком много частиц дыма, он обретает неприятный запах, им становится трудно дышать.

Воздух – это смесь газов, соотношение которых почти не меняется уже много тысячелетий. На 78 процентов он состоит из азота, на 21 процент – из кислорода. Это 99 – процентов. В оставшемся одном проценте – углекислый газ, выделяемый всеми живыми существами, и другие газы: аргон, гелий, криптон, ксенон и другие. Они называются инертными, потому что не участвуют в химических реакциях.

Огромный воздушный океан простирается на много километров вверх над поверхностью Земли. Сила земного притяжения удерживает его в космическом пространстве, хотя какая–то часть наиболее легких газов, например, водорода, уходит.

По мере того как мы взбираемся на гору, поднимаясь над поверхностью Земли, взлетаем на воздушном шаре или самолете, мы ощущаем, что уменьшается плотность воздуха. Он становится все более и более разреженным, хотя состав его остается неизменным. Уменьшается давление воздуха. Температура, при которой закипает вода, становится ниже 100°, поэтому очень долго приходится что–нибудь варить на большой высоте. Выше 8 км нельзя долго находиться без кислородного прибора, выше 13 км – давление воздуха в 8 раз меньше, чем на уровне моря, а на 30–километровой высоте оно отсутствует.

Космонавты работают на высоте в 10 раз большей, но они дышат искусственной смесью газов, создаваемой в космическом корабле. Ее состав близок к атмосферному воздуху.

Откуда дует ветер?

Почему воздух то неподвижен, то вдруг приходит в движение, и мы говорим: "подул ветер". Иногда он достигает большой силы, и тогда его называют ураганом или тайфуном.

Причина ветра – различия в плотности воздуха, в атмосферном давлении. Ветер дует всегда туда, где плотность воздуха меньше, где его как бы не хватает. На берегу моря можно наблюдать это каждый день. В течение дня суша нагревается, а от нее – воздух. Становясь более легким, он поднимается вверх, а холодный ветер с моря занимает его место. Ночью земля остывает, вода же остается теплой – и поднимается вверх воздух, находившийся над водой, а ветер уже дует с берега, занимая место теплого воздуха. Такой меняющийся два раза в сутки ветер называют "бриз".