Атмосфера Земли

Около 4,6 млрд. уже минуло, как из протопланетного облака образовалась Земля. Несколько позже из газов, выделенных твердой оболочкой Земли, сформировалась ее атмосфера. Атмосфера Земли являет собой огромную систему, в которой происходят сложные и многообразные тепловые (и только) процессы, играющие значимую роль при существовании всего живого.

Сегодня атмосфера Земли представляет собой газовую оболочку, состоящую из азота (78% по объему), кислорода (21%), аргона (0,93%), углекислого газа, неона и некоторых других газов. Кислород в ее составе появился в количестве соизмеримом сегодняшним данным лишь 2 млрд. лет назад в результате деятельности фотосинтезирующих растений.

Смесь газов (естественную), составляющих атмосферу Земли, называют воздухом. Помимо нейтральных молекул, в воздухе всегда присутствуют и ионы различных знаков, причем легкие отрицательные ионы оказывают оздоравливающее воздействие на организм человека.

Давление, которое осуществляет атмосфера Земли на все находящиеся в ней предметы, называют атмосферным давлением.

Одним из первоначальных опытов, проведенных для доказательства существования атмосферного давления, был также знаменитый эксперимент с «магдебургскими полушариями», осуществленный Отто фон Герике в Магдебурге (1654). В этом опыте полушария, из которых воздух выкачивался, так сильно прижимались друг к другу силами давления атмосферы, что их не смогли разорвать несколько пар лошадей. Животные и человек атмосферного давления не чувствуют, так как кровь и газы, заполняющие кровеносную систему, полости тела и ткани, сжаты до такого же значения давления и, действуя внутри, уравновешивают давление извне.

Первое измерение атмосферного давления было проделано в 1643 г. В. Вивиани – учеником Галилея по указанию итальянского физика Э. Торричелли. В этом опыте запаянная с одного конца и заполненная ртутью стеклянная трубочка длиной около метра опрокидывалась и опускалась в другую емкость с ртутью. В итоге уровень столба ртути в трубочке снижался до 760 мм над уровнем ртути в более широкой емкости (при этом в верхней части трубочки над ртутью образовывалось безвоздушное пространство — «торричеллиева пустота»). Зная высоту уровня ртути в трубочке, можно по формуле p=ρgh рассчитать давление в паскалях.

www