Какое научное знание имели исследования верхних слоёв воздушной оболочки Земли

Значение атмосферы для развития географической оболочки. Изучение атмосферыЗначение атмосферы исключительно велико и многообразно, поскольку она, с одной стороны, является посредником между Землей и Космосом, с другой - тесно взаимодействует со всеми земными оболочками - гидросферой (особенно океаносферой), литосферой, биосферой. В географическую оболочку входят только тропосфера и нижняя стратосфера. Географически чрезвычайно важен тепловой режим тропосферы. Солнечные лучи проходят через нее, не нагревая воздуха. Источником тепла служит земная поверхность, нагретая Солнцем. Влияние земной поверхности простирается приблизительно до высоты 20 км, а далее нагревание воздуха происходит непосредственно Солнцем. Таким образом, принадлежность 20-километрового слоя к биосфере и географической оболочкеобозначается и проникновением живых организмов, и тепловым воздействием земной поверхности. Огромное значение для температуры географической оболочки и для жизни в ней имеет незначительное увеличение концентрации озона на высоте 25-30 км ("озоновая завеса"). Озон поглощает ультрафиолетовое излучение Солнца, нагревается сам и нагревает атмосферу, не пропуская ультрафиолетовое излучение Солнца в нижние слои атмосферы и к твердой поверхности Земли. Поэтому озоновая завеса предохраняет от гибели живые организмы, для которых полная доза ультрафиолетового излучения смертельна. Озоновый экран, положивший предел распространению организмов и тепловому влиянию земной поверхности, и является верхней границей биосферы, то есть сферы распространения жизни. По отношению к биосфере защитную функцию выполняет и термосфера (ионосфера), поглощая рентгеновское излучение, она защищает жизнь от вредного воздействия солнечной короны. Атмосфера не только защищает органический мир Земли от пагубного воздействия ультрафиолетовой солнечной радиации, корпускулярных потоков, космических лучей различного происхождения. Она служит броней для железокаменных метеорных потоков. Атмосфера создает благоприятные тепловые условия для жизни на земной поверхности, предохраняя ее от губительного зноя и леденящего холода, а также огромных суточных и годовых колебаний температур. Без атмосферы не было бы пи осадков, ни ветра, ни звука, пи сумерек, ни полярных сияний и никаких других метеорологических явлений, а небо было бы абсолютно черным. Воздух атмосферы современного состава, будучи сам в значительной степени продуктом жизнедеятельности организмов, нужен всему живому, а кислород поддерживает жизнь на Земле. Между атмосферой, с одной стороны, и гидросферой и литосферой - с другой, происходит непрерывный обмен теплом и влагой, т. е. это своеобразная термодинамическая система. Причем основным аккумулятором тепла и поставщиком влаги является Мировой океан. Кроме того, Мировой океан, наряду с зеленым покровом суши, выполняет функции легких нашей планеты: он активный поглотитель диоксида углерода, содержащегося в воздухе, и в то же время место обитания водорослей, вносящих большой вклад в снабжение атмосферы кислородом. Тем самым Океан поддерживает постоянный состав воздуха. Эти взаимосвязи столь значительны и многогранны, что атмосфера и Океан сейчас рассматриваются как единая сложная взаимодействующая система. К тому же эта связь обусловлена генетически, ибо эволюция атмосферы и гидросферы, по существу, представляет собой единый процесс. Атмосфера в своем развитии тесно связана и с литосферой. Благодаря геологическим и геохимическим процессам она получила и продолжает получать из недр Земли значительную часть газов. В то же время и атмосфера всегда оказывала влияние на литосферу, развитие которой совершалось под мощным влиянием физического и химического выветривания. Колебания температур, ветер, осадки, кислород и другие газы существенно видоизменяли и переотлагали горные породы, являясь экзогенным фактором рельефообразования. Из краткого обзора строения и состава атмосферы следует: воздушная оболочка Земли находится под совместным и противоречивым воздействием с одной (нижней) стороны Земли, а с другой (верхней) Солнца; атмосфера развивалась вместе со всеми природными комплексами земной поверхности - географической оболочкой; растения и животные используют атмосферу для фотосинтеза и дыхания, и создают её; все атмосферные газы, как показал В. И. Вернадский (1927) биогенные; биосфера несколькими слоями - магнитосферой, ионосферой и озоновым экраном - изолирована от космоса; верхняя граница географической оболочки - биосферы лежит на высотах в 20 км, под озоновым экраном; атмосферные газы вверху покидают Землю, а недра Земли в результате дегазации мантии пополняют воздушную оболочку, поставляя приблизительно 1 млн. т газов в год; по характеру изменения температуры с высотой атмосфера делится на несколько сфер, между которыми располагаются переходные слои, так называемые паузы, где температура с высотой мало изменяется