Атмосфера — воздушная оболочка Земли, изучением которой занимается специальная наука — метеорология. Атмосфера представляет собой механическую смесь газов. У поверхности Земли воздух состоит из азота (78,08 %), кислорода (20,95 %), аргона (0,93 %), углекислого газа (0,03 %); водород, неон, озон, гелий, криптон, ксенон, аммиак, перекись водорода, эманации радия вместе составляют 0,01 %. Кроме того, в атмосфере, особенно в нижних ее слоях, содержатся водяной нар, пыль и микроорганизмы.
В строении атмосферы выделяют три оболочки:
1. Тропосфера — самая нижняя оболочка атмосферы, непосредственно соприкасающаяся с земной поверхностью и представляющая наибольший интерес для геологии. Тропосфера отличается от других оболочек большей плотностью, постоянным наличием водяного пара, углекислоты и пыли, понижением температуры с высотой и существованием вертикальной и горизонтальной циркуляции воздуха. В верхней части тропосферы выделяют переходный к стратосфере слой, называемый тропопаузой, или субстратосферой. В тропосфере содержится около 80 % массы атмосферы. В химическом составе тропосферы, помимо преобладающих азота и кислорода, в
небольшом количестве всегда присутствуют аргон, водород, углекислый газ, а также сернистый ангидрид, водяной пар и пыль, содержание которых непостоянно и зависит от местных условий.
2. Стратосфера начинается у верхней границы тропосферы (8-18 км от поверхности Земли) и достигает высоты 80 км (граница с ионосферой). Характерной чертой стратосферы является ее температурный режим. В нижних слоях стратосферы выше тропопаузы находится изотермическая зона — нижняя стратосфера, температура в которой постоянна и равна 45-50 °С ниже нуля у полюсов и 70-80 °С ниже нуля у экватора.В стратосфере содержится около 20 % массы атмосферы. Состав воздуха в стратосфере характеризуется повышенным содержанием (O3), возникающим в результате диссоциации кислорода под действием ультрафиолетовых лучей. Особенно богатый озоном слой стратосферы на высоте 25-50 км называют озоносферой. Максимальное содержание озона составляет 0,000006 %. Несмотря на столь ничтожное количество, роль озона в атмосфере очень велика вследствие очень сильного поглощения озоном как солнечной радиации, так и земного излучения.
3. Ионосфера — внешняя область атмосферы от верхней границы стратосферы (80 км) до высоты 1000 км (условно). Верхняя часть ионосферы от 800 до 1000 км из-за крайней степени разреженности атмосферных частиц выделяется в экзосферу или сферу диссипации. На ионосферу падает многообразное излучение Солнца и звезд, что вызывает диссоциацию молекул и их ионизацию. Под действием главным образом ультрафиолетового излучения Солнца атмосферные частицы в ионосфере превращаются в ионы. Концентрация ионов в ионосфере составляет 2,103-5,105 в 1 см3. Ионосфера отличается весьма низкой плотностью, она содержит менее 0,5 % всей массы атмосферы. Температура в ионосфере за счет процессов ионизации повышается и на высоте 200 км достигает 600-700 °С, еще более увеличиваясь с высотой.
Радиационный пояс — область магнитосфер планет, в которой накапливаются и удерживаются проникшие в магнитосферу высокоэнергичные заряженные частицы (в основном протоны и электроны).
