Атмосфера Земли

Синий свет рассеивается сильнее, чем другие длины волн, газами в атмосфере, окружающими Землю в видимом синем слое в стратосфере , над облаками тропосферы , если смотреть из космоса с борта МКС на высоте 335 км (208 миль) ( Луна видна как полумесяц на дальнем фоне). ^[1]

Атмосфера Земли состоит из слоя газовой смеси , которая окружает поверхность планеты Земля ( как сушу, так и океаны ), известной под общим названием воздух , с переменным количеством взвешенных аэрозолей и частиц (которые создают такие погодные явления, как облака и дымка ), все это удерживается гравитацией Земли . Атмосфера служит защитным буфером между поверхностью Земли и внешним космосом , защищает поверхность от большинства метеороидов и ультрафиолетового солнечного излучения , сохраняет ее теплой и уменьшает суточные колебания температуры (экстремальные температуры между днем ​​и ночью ) посредством удержания тепла ( парниковый эффект ), перераспределяет тепло и влагу между различными регионами с помощью воздушных потоков и обеспечивает химические и климатические условия, позволяющие жизни существовать и развиваться на Земле.

По молярной доле (т. е. по количеству молекул ) сухой воздух содержит 78,08% азота , 20,95% кислорода , 0,93% аргона , 0,04% углекислого газа и небольшие количества других газовых примесей . Воздух также содержит переменное количество водяного пара , в среднем около 1% на уровне моря и 0,4% по всей атмосфере. Состав воздуха, температура и атмосферное давление изменяются в зависимости от высоты . В атмосфере воздух, пригодный для использования в фотосинтезе наземными растениями и дыхании наземных животных, находится только в пределах 12 километров (7,5 миль) от земли. ^[2]

Ранняя атмосфера Земли состояла из аккрецированных газов из солнечной туманности , но атмосфера значительно изменилась с течением времени под влиянием многих факторов, таких как вулканизм , ударные события , выветривание и эволюция жизни (особенно фотоавтотрофов ). В последнее время деятельность человека также внесла свой вклад в атмосферные изменения , такие как изменение климата (в основном за счет вырубки лесов и глобального потепления , связанного с ископаемым топливом ), истощение озонового слоя и кислотные отложения .

Атмосфера имеет массу около 5,15 × 10¹⁸  кг, ^[3] три четверти которого находятся в пределах примерно 11 км (6,8 миль; 36 000 футов) от поверхности. Атмосфера становится тоньше с увеличением высоты, без четкой границы между атмосферой и внешним пространством . Линия Кармана , находящаяся на высоте 100 км (62 мили) или 1,57% радиуса Земли, часто используется в качестве границы между атмосферой и внешним пространством. Атмосферные эффекты становятся заметными во время атмосферного возвращения космического корабля на высоте около 120 км (75 миль). В атмосфере можно выделить несколько слоев на основе таких характеристик, как температура и состав, а именно тропосфера , стратосфера , мезосфера , термосфера (формально ионосфера ) и экзосфера .

Изучение атмосферы Земли и ее процессов называется атмосферной наукой (аэрологией) и включает в себя несколько подотраслей, таких как климатология и физика атмосферы . Среди первых пионеров в этой области были Леон Тейссеранк де Борт и Ричард Ассман . ^[4] Изучение исторической атмосферы называется палеоклиматологией .

Состав

Состав атмосферы Земли по молекулярному числу, за исключением водяного пара. Нижняя часть круговой диаграммы представляет следовые газы, которые вместе составляют около 0,0434% атмосферы (0,0442% по концентрации в августе 2021 года ^{[5] [6]} ). Цифры в основном относятся к 2000 году, с CO ₂ и метаном от 2019 года, и не представляют какой-либо один источник. ^[7]

Три основных компонента атмосферы Земли — азот , кислород и аргон . Водяной пар составляет примерно 0,25% атмосферы по массе. Концентрация водяного пара (парникового газа) значительно варьируется от примерно 10 ppm по молярной доле в самых холодных частях атмосферы до 5% по молярной доле в горячих, влажных воздушных массах, а концентрации других атмосферных газов обычно указываются в терминах сухого воздуха (без водяного пара). ^{[8] : 8} Остальные газы часто называют следовыми газами, ^[9] среди которых есть другие парниковые газы , в основном углекислый газ, метан, закись азота и озон. Помимо аргона, также присутствуют другие благородные газы , неон , гелий , криптон и ксенон . Отфильтрованный воздух содержит следовые количества многих других химических соединений . Многие вещества природного происхождения могут присутствовать в небольших количествах, которые меняются локально и сезонно в виде аэрозолей в нефильтрованной пробе воздуха, включая пыль минерального и органического состава, пыльцу и споры , морские брызги и вулканический пепел . Различные промышленные загрязнители также могут присутствовать в виде газов или аэрозолей, например, хлор (элементарный или в соединениях), соединения фтора и пары элементарной ртути . Соединения серы, такие как сероводород и диоксид серы (SO ₂ ), могут быть получены из природных источников или из-за промышленного загрязнения воздуха.

Объемная доля основных компонентов атмосферы Земли в зависимости от высоты, на основе атмосферной модели MSIS-E-90; модель работает только выше 85 км.

Средний молекулярный вес сухого воздуха, который можно использовать для расчета плотности или для преобразования молярной доли в массовую долю, составляет около 28,946 ^[16] или 28,96 ^{[17] [18]}  г/моль. Он уменьшается, когда воздух влажный.

Относительная концентрация газов остается постоянной до высоты около 10 000 м (33 000 футов). ^[19]

Стратификация

Атмосфера Земли. Четыре нижних слоя атмосферы в трех измерениях, как видно по диагонали сверху экзобазы. Слои нарисованы в масштабе, объекты внутри слоев не в масштабе. Полярные сияния, показанные в нижней части термосферы, могут образовываться на любой высоте в пределах этого слоя.

В целом, давление и плотность воздуха уменьшаются с высотой в атмосфере. Однако температура имеет более сложный профиль с высотой и может оставаться относительно постоянной или даже увеличиваться с высотой в некоторых регионах (см. раздел о температуре). Поскольку общая картина профиля температуры/высоты, или градиент , является постоянной и может быть измерена с помощью зондирования с помощью инструментальных шаров , поведение температуры обеспечивает полезную метрику для различения слоев атмосферы. Эта атмосферная стратификация делит атмосферу Земли на пять основных слоев: ^[20]

• Экзосфера: 700–10 000 км (435–6 214 миль) ^[21]
• Термосфера: 80–700 км (50–435 миль) ^[22]
• Мезосфера: 50–80 км (31–50 миль)
• Стратосфера: 12–50 км (7–31 миля)
• Тропосфера: 0–12 км (0–7 миль) ^[23]

Экзосфера

Экзосфера — это самый внешний слой атмосферы Земли (хотя она настолько разрежена, что некоторые ученые считают ее частью межпланетного пространства, а не частью атмосферы). Она простирается от термопаузы ( также известной как «экзобаза») в верхней части термосферы до плохо определенной границы с солнечным ветром и межпланетной средой . Высота экзобазы варьируется от примерно 500 километров (310 миль; 1 600 000 футов) до примерно 1 000 километров (620 миль) во времена более высокой входящей солнечной радиации. ^[24]

Верхний предел варьируется в зависимости от определения. Различные авторитеты считают, что он заканчивается примерно на 10 000 километров (6 200 миль) ^[25] или около 190 000 километров (120 000 миль) — примерно на полпути к Луне, где влияние гравитации Земли примерно такое же, как давление излучения солнечного света. ^[24] Геокорона , видимая в далеком ультрафиолете (вызванном нейтральным водородом), простирается по крайней мере на 100 000 километров (62 000 миль). ^[24]

Этот слой в основном состоит из крайне низких плотностей водорода, гелия и нескольких более тяжелых молекул, включая азот, кислород и углекислый газ ближе к экзобазе. Атомы и молекулы находятся так далеко друг от друга, что могут перемещаться на сотни километров, не сталкиваясь друг с другом. Таким образом, экзосфера больше не ведет себя как газ, и частицы постоянно улетают в космос . Эти свободно движущиеся частицы следуют баллистическим траекториям и могут мигрировать в магнитосферу или солнечный ветер и из них. Каждую секунду Земля теряет около 3 кг водорода, 50 г гелия и гораздо меньшее количество других компонентов. ^[26]

Экзосфера находится слишком высоко над Землей, чтобы метеорологические явления были возможны. Однако полярные сияния Земли — северное сияние (aurora borealis) и южное сияние (aurora australis) — иногда происходят в нижней части экзосферы, где они перекрываются термосферой. Экзосфера содержит множество искусственных спутников , которые вращаются вокруг Земли.

Термосфера

Термосфера — второй по высоте слой атмосферы Земли. Она простирается от мезопаузы (которая отделяет ее от мезосферы) на высоте около 80 км (50 миль; 260 000 футов) до термопаузы в диапазоне высот 500–1000 км (310–620 миль; 1 600 000–3 300 000 футов). Высота термопаузы значительно варьируется из-за изменений солнечной активности. ^[22] Поскольку термопауза лежит на нижней границе экзосферы, ее также называют экзобазой . Нижняя часть термосферы, от 80 до 550 километров (от 50 до 342 миль) над поверхностью Земли, содержит ионосферу .

Температура термосферы постепенно увеличивается с высотой и может достигать 1500 °C (2700 °F), хотя молекулы газа находятся так далеко друг от друга, что ее температура в обычном смысле не имеет большого значения. Воздух настолько разрежен, что отдельная молекула ( например, кислорода ) проходит в среднем 1 километр (0,62 мили; 3300 футов) между столкновениями с другими молекулами. ^[27] Хотя в термосфере высокая доля молекул с высокой энергией, она не будет ощущаться горячей для человека при прямом контакте, потому что ее плотность слишком мала, чтобы проводить значительное количество энергии к коже или от нее.

Этот слой полностью безоблачен и свободен от водяного пара. Однако в термосфере иногда наблюдаются негидрометеорологические явления, такие как северное сияние и южное сияние . Международная космическая станция вращается в этом слое на высоте от 350 до 420 км (от 220 до 260 миль). Именно в этом слое находятся многие спутники, вращающиеся вокруг Земли.

Мезосфера

Послесвечение тропосферы (оранжевый), стратосферы (синий) и мезосферы (темный), в которых начинается вход в атмосферу , оставляя дымовые следы, как в этом случае при входе в атмосферу космического корабля .

Мезосфера — третий по высоте слой атмосферы Земли, занимающий область выше стратосферы и ниже термосферы. Она простирается от стратопаузы на высоте около 50 км (31 миля; 160 000 футов) до мезопаузы на высоте 80–85 км (50–53 мили; 260 000–280 000 футов) над уровнем моря.

Температура падает с увеличением высоты до мезопаузы , которая отмечает верхнюю часть этого среднего слоя атмосферы. Это самое холодное место на Земле со средней температурой около −85  °C (−120  °F ; 190  K ). ^{[28] [29]}

Чуть ниже мезопаузы воздух настолько холодный, что даже очень редкий водяной пар на этой высоте может конденсироваться в полярно-мезосферные серебристые облака из ледяных частиц. Это самые высокие облака в атмосфере, и их можно увидеть невооруженным глазом, если солнечный свет отражается от них примерно через час или два после захода солнца или аналогично перед восходом солнца. Они наиболее заметны, когда Солнце находится примерно на 4–16 градусов ниже горизонта. Вызванные молниями разряды, известные как кратковременные световые события (TLE), иногда образуются в мезосфере над тропосферными грозовыми облаками . Мезосфера также является слоем, в котором большинство метеоров сгорают при входе в атмосферу. Она слишком высоко над Землей, чтобы быть доступной для реактивных самолетов и воздушных шаров, и слишком низко, чтобы позволить орбитальным космическим аппаратам. Мезосфера в основном доступна для зондирующих ракет и ракетных самолетов .

Стратосфера

Стратосфера — второй самый нижний слой атмосферы Земли. Он находится над тропосферой и отделен от нее тропопаузой . Этот слой простирается от верхней части тропосферы примерно на 12 км (7,5 миль; 39 000 футов) над поверхностью Земли до стратопаузы на высоте около 50–55 км (31–34 мили; 164 000–180 000 футов).

Атмосферное давление в верхней части стратосферы составляет примерно 1/1000 давления на уровне моря . Он содержит озоновый слой , который является частью атмосферы Земли, содержащей относительно высокие концентрации этого газа. Стратосфера определяет слой, в котором температура повышается с увеличением высоты. Этот рост температуры вызван поглощением ультрафиолетового излучения (УФ) от Солнца озоновым слоем, который ограничивает турбулентность и перемешивание. Хотя температура может быть −60 °C (−76 °F; 210 K) в тропопаузе, верхняя часть стратосферы намного теплее и может быть около 0 °C. ^[30]

Температурный профиль стратосферы создает очень стабильные атмосферные условия, поэтому в стратосфере отсутствует турбулентность воздуха, вызывающая погоду, которая так распространена в тропосфере. Следовательно, стратосфера почти полностью свободна от облаков и других форм погоды. Однако полярные стратосферные или перламутровые облака иногда можно увидеть в нижней части этого слоя атмосферы, где воздух самый холодный. Стратосфера является самым высоким слоем, к которому могут добраться реактивные самолеты .

Тропосфера

Изображение тропосферы Земли с различными типами облаков на низких и высоких высотах, отбрасывающими тени. Солнечный свет, отфильтрованный в красноватый оттенок, проходя через большую часть тропосферы на закате, отражается от океана. Вышележащая стратосфера может быть видна на горизонте как полоса ее характерного свечения голубого рассеянного солнечного света.

Тропосфера — самый нижний слой атмосферы Земли. Она простирается от поверхности Земли до средней высоты около 12 км (7,5 миль; 39 000 футов), хотя эта высота варьируется от 9 км (5,6 миль; 30 000 футов) на географических полюсах до 17 км (11 миль; 56 000 футов) на экваторе , ^[23] с некоторыми изменениями из-за погоды. Тропосфера ограничена сверху тропопаузой , границей, отмеченной в большинстве мест температурной инверсией (т. е. слоем относительно теплого воздуха над более холодным), а в других местах — зоной, которая является изотермической с высотой. ^{[31] [32]}

Хотя изменения действительно происходят, температура обычно снижается с увеличением высоты в тропосфере, поскольку тропосфера в основном нагревается за счет передачи энергии с поверхности. Таким образом, самая нижняя часть тропосферы (т. е. поверхность Земли) обычно является самой теплой частью тропосферы. Это способствует вертикальному перемешиванию (отсюда и происхождение ее названия от греческого слова τρόπος, tropos , что означает «поворот»). Тропосфера содержит примерно 80% массы атмосферы Земли. ^[33] Тропосфера плотнее всех ее вышележащих слоев, поскольку больший вес атмосферы находится сверху тропосферы и заставляет ее быть наиболее сильно сжатой. Пятьдесят процентов общей массы атмосферы находится в нижних 5,6 км (3,5 мили; 18 000 футов) тропосферы.

Почти весь водяной пар или влага в атмосфере находится в тропосфере, поэтому это слой, где происходит большая часть погоды на Земле. Он содержит в основном все типы облаков, связанных с погодой, которые генерируются активной циркуляцией ветра, хотя очень высокие кучево-дождевые грозовые облака могут проникать в тропопаузу снизу и подниматься в нижнюю часть стратосферы. Большая часть обычной авиационной деятельности происходит в тропосфере, и это единственный слой, доступный для винтовых самолетов .

Другие слои

В пределах пяти основных слоев, которые в значительной степени определяются температурой, можно выделить несколько вторичных слоев по другим свойствам:

• Озоновый слой находится в стратосфере. В этом слое концентрация озона составляет около 2–8 частей на миллион, что намного выше, чем в нижних слоях атмосферы, но все еще очень мало по сравнению с основными компонентами атмосферы. Он в основном расположен в нижней части стратосферы примерно от 15 до 35 км (9,3–21,7 миль; 49 000–115 000 футов), хотя толщина меняется в зависимости от сезона и географического положения. Около 90% озона в атмосфере Земли содержится в стратосфере.
• Ионосфера — это область атмосферы, которая ионизирована солнечным излучением. Она ответственна за полярные сияния . В дневные часы она простирается от 50 до 1000 км (от 31 до 621 мили; от 160 000 до 3 280 000 футов) и включает мезосферу, термосферу и части экзосферы. Однако ионизация в мезосфере в основном прекращается ночью, поэтому полярные сияния обычно видны только в термосфере и нижней экзосфере. Ионосфера образует внутренний край магнитосферы . Она имеет практическое значение, поскольку влияет, например, на распространение радиоволн на Земле.
• Гомосфера и гетеросфера определяются тем, насколько хорошо перемешаны атмосферные газы. Гомосфера на поверхности включает тропосферу, стратосферу, мезосферу и самую нижнюю часть термосферы, где химический состав атмосферы не зависит от молекулярного веса, поскольку газы смешиваются турбулентностью. [ ^34] Этот относительно однородный слой заканчивается турбопаузой , находящейся примерно в 100 км (62 мили; 330 000 футов), на самом краю самого пространства , как принято FAI , что помещает его примерно на 20 км (12 миль; 66 000 футов) выше мезопаузы.

Выше этой высоты находится гетеросфера, которая включает экзосферу и большую часть термосферы. Здесь химический состав меняется с высотой. Это происходит потому, что расстояние , на которое частицы могут перемещаться, не сталкиваясь друг с другом , велико по сравнению с размером движений, вызывающих смешивание. Это позволяет газам стратифицироваться по молекулярному весу, причем более тяжелые, такие как кислород и азот, присутствуют только около дна гетеросферы. Верхняя часть гетеросферы почти полностью состоит из водорода, самого легкого элемента. ^[35]

• Планетарный пограничный слой — это часть тропосферы, которая находится ближе всего к поверхности Земли и напрямую ею подвергается воздействию, в основном через турбулентную диффузию . Днем планетарный пограничный слой обычно хорошо перемешан, тогда как ночью он становится устойчиво стратифицированным со слабым или прерывистым перемешиванием. Глубина планетарного пограничного слоя колеблется от всего лишь около 100 метров (330 футов) в ясные, спокойные ночи до 3000 м (9800 футов) и более в течение дня в сухих регионах.

Средняя температура атмосферы у поверхности Земли составляет 14 °C (57 °F; 287 K) ^[36] или 15 °C (59 °F; 288 K) ^[37] в зависимости от источника. ^{[38] [39] [40]}

Физические свойства

Сравнение графика геометрической высоты Стандартной атмосферы США 1962 года в зависимости от плотности воздуха , давления , скорости звука и температуры с приблизительными высотами различных объектов. ^[41]

Давление и толщина

Среднее атмосферное давление на уровне моря определяется Международной стандартной атмосферой как 101325 паскалей (760,00  торр ; 14,6959  фунтов на квадратный дюйм ; 760,00  мм рт. ст. ). Иногда это называют единицей стандартных атмосфер (атм) . Общая масса атмосферы составляет 5,1480×1018 ^кг (1,135×1019 ^фунтов ), ^[42] примерно на 2,5% меньше, чем можно было бы вывести из среднего давления на уровне моря и площади Земли в 51007,2 мегага, эта часть вытесняется горным рельефом Земли. Атмосферное давление — это общий вес воздуха над единицей площади в точке, где измеряется давление. Таким образом, давление воздуха меняется в зависимости от местоположения и погоды .

Если бы вся масса атмосферы имела равномерную плотность, равную плотности на уровне моря (около 1,2 кг на м3 ⁾ от уровня моря и выше, она бы резко обрывалась на высоте 8,50 км (27 900 футов).

Давление воздуха на самом деле экспоненциально уменьшается с высотой, падая вдвое каждые 5,6 км (18 000 футов) или в 1/ e (0,368 раз) каждые 7,64 км (25 100 футов) (это называется масштабной высотой ) — для высот до примерно 70 км (43 мили; 230 000 футов). Однако атмосфера более точно моделируется с помощью настраиваемого уравнения для каждого слоя, которое учитывает градиенты температуры, молекулярный состав, солнечную радиацию и гравитацию. На высотах более 100 км атмосфера может уже не быть хорошо перемешанной. Тогда каждый химический вид имеет свою собственную масштабную высоту.

Подводя итог, можно сказать, что масса атмосферы Земли распределена примерно следующим образом: ^[43]

• 50% — ниже 5,6 км (18 000 футов).
• 90% находится ниже 16 км (52 000 футов).
• 99,99997% находится ниже 100 км (62 миль; 330 000 футов), линии Кармана . Согласно международной конвенции, это начало космоса, где путешественники-люди считаются астронавтами .

Для сравнения, вершина Эвереста находится на высоте 8848 м (29 029 футов); коммерческие авиалайнеры обычно летают на высоте от 10 до 13 км (от 33 000 до 43 000 футов), где более низкая плотность и температура воздуха способствуют экономии топлива; метеозонды достигают высоты 30,4 км (100 000 футов) и выше; а самый высокий полет X-15 в 1963 году достиг высоты 108,0 км (354 300 футов).

Даже выше линии Кармана все еще происходят значительные атмосферные эффекты, такие как полярные сияния . Метеоры начинают светиться в этой области, хотя более крупные из них могут не сгореть, пока не проникнут глубже. Различные слои ионосферы Земли , важные для распространения КВ-радио , начинаются ниже 100 км и простираются за пределы 500 км. Для сравнения, Международная космическая станция и космический челнок обычно вращаются на орбите на высоте 350–400 км, в пределах F-слоя ионосферы, где они сталкиваются с достаточным атмосферным сопротивлением , чтобы требовать повторных запусков каждые несколько месяцев, в противном случае произойдет спад орбиты , что приведет к возвращению на Землю. В зависимости от солнечной активности спутники могут испытывать заметное атмосферное сопротивление на высотах до 700–800 км.

Температура

Температурные тренды в двух толстых слоях атмосферы, измеренные с января 1979 года по декабрь 2005 года микроволновыми зондирующими устройствами и усовершенствованными микроволновыми зондирующими устройствами на метеорологических спутниках NOAA . Приборы регистрируют микроволны, излучаемые молекулами кислорода в атмосфере. Источник: ^[44]

Разделение атмосферы на слои в основном по отношению к температуре обсуждалось выше. Температура уменьшается с высотой, начиная с уровня моря, но изменения в этой тенденции начинаются выше 11 км, где температура стабилизируется на большом вертикальном расстоянии через остальную часть тропосферы. В стратосфере , начиная примерно с 20 км, температура увеличивается с высотой из-за нагрева внутри озонового слоя, вызванного захватом значительного ультрафиолетового излучения Солнца дикислородом и озоновым газом в этой области . Еще одна область увеличения температуры с высотой встречается на очень больших высотах, в метко названной термосфере выше 90 км.

Скорость звука

Поскольку в идеальном газе постоянного состава скорость звука зависит только от температуры, а не от давления или плотности, скорость звука в атмосфере с высотой принимает форму сложного температурного профиля (см. иллюстрацию справа) и не отражает высотных изменений плотности или давления.

Плотность и масса

Температура и плотность массы в зависимости от высоты из стандартной модели атмосферы NRLMSISE-00 (восемь пунктирных линий в каждой «десятке» соответствуют восьми кубам 8, 27, 64, ..., 729)

Плотность воздуха на уровне моря составляет около 1,2 кг/м ³ (1,2 г/л, 0,0012 г/см ³ ). Плотность не измеряется напрямую, а рассчитывается на основе измерений температуры, давления и влажности с использованием уравнения состояния воздуха (форма закона идеального газа ). Плотность атмосферы уменьшается с увеличением высоты. Это изменение можно приблизительно смоделировать с помощью барометрической формулы . Более сложные модели используются для прогнозирования орбитального спада спутников.

Средняя масса атмосферы составляет около 5 квадриллионов (5 × 10¹⁵ ) тонн или 1/1 200 000 массы Земли. По данным Американского национального центра атмосферных исследований , «общая средняя масса атмосферы составляет 5,1480 × 10¹⁸  кг с годовым диапазоном за счет водяного пара 1,2 или 1,5 × 10¹⁵  кг, в зависимости от того, используются ли данные о поверхностном давлении или водяном паре; несколько меньше предыдущей оценки. Средняя масса водяного пара оценивается как 1,27 × 10¹⁶  кг и масса сухого воздуха 5,1352 ±0,0003 × 10¹⁸  кг."

Табличные свойства

Оптические свойства

Солнечное излучение (или солнечный свет) — это энергия, которую Земля получает от Солнца . Земля также излучает излучение обратно в космос, но на более длинных волнах, которые люди не могут видеть. Часть входящего и испускаемого излучения поглощается или отражается атмосферой. ^{[47] [48]} В мае 2017 года было обнаружено, что вспышки света, видимые как мерцание с орбитального спутника в миллионе миль от нас, были отраженным светом от ледяных кристаллов в атмосфере. ^{[49] [50]}

Рассеивание

Когда свет проходит через атмосферу Земли, фотоны взаимодействуют с ним посредством рассеивания . Если свет не взаимодействует с атмосферой, это называется прямым излучением и это то, что вы видите, если смотрите прямо на Солнце . Непрямое излучение — это свет, который был рассеян в атмосфере. Например, в пасмурный день, когда вы не можете видеть свою тень, прямого излучения до вас не доходит, оно все рассеивается. В качестве другого примера, из-за явления, называемого рэлеевским рассеянием , более короткие (синие) волны рассеиваются легче, чем длинные (красные). Вот почему небо выглядит голубым; вы видите рассеянный синий свет. Вот почему закаты красные. Поскольку Солнце находится близко к горизонту, солнечные лучи проходят через большую атмосферу, чем обычно, прежде чем достичь вашего глаза. Большая часть синего света рассеивается, оставляя красный свет на закате.

Поглощение

Грубый график пропускания (или непрозрачности) атмосферы Земли для различных длин волн электромагнитного излучения, включая видимый свет.

Различные молекулы поглощают различные длины волн излучения. Например, O ₂ и O ₃ поглощают почти все излучение с длинами волн короче 300 нанометров . Вода (H ₂ O) поглощает многие длины волн свыше 700 нм. Когда молекула поглощает фотон, она увеличивает энергию молекулы. Это нагревает атмосферу, но атмосфера также охлаждается, испуская излучение, как обсуждается ниже.

Объединенные спектры поглощения газов в атмосфере оставляют «окна» с низкой непрозрачностью , позволяя пропускать только определенные полосы света. Оптическое окно простирается от примерно 300 нм ( ультрафиолет -C) до диапазона, который могут видеть люди, видимого спектра (обычно называемого светом), примерно от 400 до 700 нм и продолжается до инфракрасного до примерно 1100 нм. Существуют также инфракрасные и радиоокна , которые пропускают некоторые инфракрасные и радиоволны на более длинных волнах. Например, радиоокно простирается от примерно одного сантиметра до примерно одиннадцатиметровых волн.

Эмиссия

Эмиссия противоположна поглощению, это когда объект испускает излучение. Объекты, как правило, испускают количество и длину волны излучения в зависимости от их кривых излучения « черного тела », поэтому более горячие объекты, как правило, испускают больше излучения с более короткими длинами волн. Более холодные объекты испускают меньше излучения с более длинными длинами волн. Например, температура Солнца составляет приблизительно 6000  К (5730  °C ; 10 340  °F ), его излучение достигает пика около 500 нм и видно человеческому глазу. Температура Земли составляет приблизительно 290 К (17 °C; 62 °F), поэтому ее излучение достигает пика около 10 000 нм и слишком велико, чтобы быть видимым для людей.

Из-за своей температуры атмосфера испускает инфракрасное излучение. Например, в ясные ночи поверхность Земли остывает быстрее, чем в облачные ночи. Это происходит потому, что облака (H ₂ O) являются сильными поглотителями и излучателями инфракрасного излучения. Вот почему ночью на больших высотах становится холоднее.

Парниковый эффект напрямую связан с этим эффектом поглощения и испускания. Некоторые газы в атмосфере поглощают и испускают инфракрасное излучение, но не взаимодействуют с солнечным светом в видимом спектре. Распространенными примерами являются CO ₂ и H ₂ O.

Показатель преломления

Искажающее влияние атмосферной рефракции на форму солнца на горизонте

Показатель преломления воздуха близок к 1, но немного больше. Систематические изменения показателя преломления могут привести к искривлению световых лучей на длинных оптических путях. Одним из примеров является то, что при некоторых обстоятельствах наблюдатели на борту кораблей могут видеть другие суда прямо над горизонтом, поскольку свет преломляется в том же направлении, что и кривизна поверхности Земли.

Показатель преломления воздуха зависит от температуры, ^[51] что приводит к эффектам рефракции при большом градиенте температуры. Примером таких эффектов является мираж .

Циркуляция

Идеализированный вид трех пар крупных циркуляционных ячеек

Атмосферная циркуляция — это крупномасштабное движение воздуха через тропосферу и средство (вместе с океанической циркуляцией ), с помощью которого тепло распределяется вокруг Земли. Крупномасштабная структура атмосферной циркуляции меняется из года в год, но основная структура остается довольно постоянной, поскольку она определяется скоростью вращения Земли и разницей в солнечной радиации между экватором и полюсами.

Эволюция атмосферы Земли

Самая ранняя атмосфера

Первая атмосфера, во время раннего земного гаденского эона , состояла из газов в солнечной туманности , в первую очередь водорода , и, вероятно, простых гидридов , таких как те, которые сейчас встречаются в газовых гигантах ( Юпитер и Сатурн ), в частности, водяного пара , метана и аммиака . В течение этой самой ранней эпохи столкновение, приведшее к образованию Луны , и многочисленные удары крупных метеоритов нагрели атмосферу, вытеснив наиболее летучие газы. Столкновение с Тейей , в частности, расплавило и выбросило большие части мантии и коры Земли и выделило значительные количества пара , который в конечном итоге остыл и сконденсировался, чтобы способствовать образованию океанской воды в конце гаденского периода. ^{[52] : 10}

Вторая атмосфера

Увеличивающееся затвердевание земной коры в конце хадея закрыло большую часть адвективного переноса тепла к поверхности, вызвав охлаждение атмосферы, что привело к конденсации большей части водяного пара из воздуха, выпадающего в суперокеан . Дальнейшее выделение газов из вулканизма , дополненное газами, внесенными огромными астероидами во время поздней тяжелой бомбардировки , создало последующую архейскую атмосферу, которая состояла в основном из азота плюс углекислого газа , метана и инертных газов . ^[52] Основная часть выбросов углекислого газа растворялась в воде и реагировала с металлами, такими как кальций и магний, во время выветривания пород земной коры, образуя карбонаты , которые откладывались в виде осадков . Были обнаружены связанные с водой отложения, которые датируются еще 3,8 миллиарда лет назад. ^[53]

Около 3,4 млрд лет назад азот стал основным компонентом тогдашней стабильной «второй атмосферы». Влияние эволюции жизни следует учитывать довольно рано в истории атмосферы, поскольку намеки на самые ранние формы жизни появились еще 3,5 млрд лет назад. ^[54] Как Земля в то время поддерживала достаточно теплый климат для жидкой воды и жизни, если раннее Солнце излучало на 30% меньше солнечного излучения, чем сегодня, является загадкой, известной как « парадокс слабого молодого Солнца ».

Геологическая летопись, однако, показывает непрерывную относительно теплую поверхность в течение всего раннего температурного периода Земли — за исключением одной холодной ледниковой фазы около 2,4 миллиарда лет назад. В позднем неоархее начала развиваться кислородосодержащая атмосфера, по-видимому, из-за миллиарда лет фотосинтеза цианобактерий (см. Великое событие оксигенации ), которые были обнаружены в виде окаменелостей строматолитов 2,7 миллиарда лет назад. Ранняя базовая изотопия углерода ( пропорции изотопного отношения ) настоятельно предполагает условия, аналогичные текущим, и что фундаментальные особенности углеродного цикла установились еще 4 миллиарда лет назад.

Древние отложения в Габоне, датируемые примерно 2,15–2,08 млрд лет назад, содержат запись динамической эволюции оксигенации Земли. Эти колебания оксигенации, вероятно, были вызваны экскурсией изотопов углерода Ломагунди. ^[55]

Третья атмосфера

Содержание кислорода в атмосфере за последний миллиард лет ^{[56] [57]}

Постоянное перераспределение континентов тектоникой плит влияет на долгосрочную эволюцию атмосферы, перенося углекислый газ в крупные континентальные карбонатные хранилища и из них. Свободный кислород не существовал в атмосфере до примерно 2,4 миллиарда лет назад во время Великого события оксигенации , и его появление указывается концом полосчатых железных образований (что свидетельствует об истощении субстратов , которые могут реагировать с кислородом, образуя железные отложения) в течение раннего протерозоя .

До этого времени любой кислород, произведенный цианобактериальным фотосинтезом, легко удалялся путем окисления восстанавливающих веществ на поверхности Земли, в частности, двухвалентного железа , серы и атмосферного метана . Свободные молекулы кислорода не начинали накапливаться в атмосфере до тех пор, пока скорость производства кислорода не начала превышать доступность восстанавливающих материалов, которые удаляли кислород. Этот момент означает переход от восстановительной атмосферы к окислительной . Содержание O ₂ демонстрировало значительные изменения в течение протерозоя, включая миллиардный период эвксинии , пока не достигло устойчивого состояния более 15% к концу докембрия . ^[58] Рост более крепких эукариотических фотоавтотрофов ( зеленых и красных водорослей ) внес дополнительную оксигенацию в воздух, особенно после окончания криогенового глобального оледенения , за которым последовало эволюционное радиационное событие в эдиакарский период , известное как взрыв Авалона , когда впервые распространились сложные формы метазойной жизни (включая самых ранних книдарий , плакозоев и билатерий ). Следующий временной промежуток от 539 миллионов лет назад до наших дней — это фанерозойский эон, в течение самого раннего периода которого, кембрийского , начала появляться и быстро диверсифицироваться более активно движущаяся метазойная жизнь в другом радиационном событии, называемом кембрийским взрывом , локомотивный метаболизм которого подпитывался растущим уровнем кислорода.

Количество кислорода в атмосфере колебалось в течение последних 600 миллионов лет, достигнув пика около 30% около 280 миллионов лет назад в каменноугольный период, что значительно выше современных 21%. Два основных процесса управляют изменениями в атмосфере: эволюция растений и их возрастающая роль в фиксации углерода , а также потребление кислорода быстро диверсифицирующейся фауной животных , а также растениями для фотодыхания и собственных метаболических потребностей ночью. Распад пирита и извержения вулканов выделяют в атмосферу серу, которая реагирует и, следовательно, снижает содержание кислорода в атмосфере. Однако извержения вулканов также выделяют углекислый газ, который может подпитывать кислородный фотосинтез наземных и водных растений . Причина изменения количества кислорода в атмосфере точно не изучена. Периоды с большим количеством кислорода в атмосфере часто были связаны с более быстрым развитием животных.

Загрязнение воздуха

Анимация показывает накопление тропосферного CO ₂ в Северном полушарии с максимумом около мая. Максимум в вегетационном цикле следует в конце лета. После пика вегетации становится очевидным снижение атмосферного CO ₂ из-за фотосинтеза, особенно над бореальными лесами .

Загрязнение воздуха — это введение в воздух химических веществ , твердых частиц или биологических материалов , которые причиняют вред или дискомфорт организмам. ^[59] Рост населения , индустриализация и автомобилизация человеческого общества значительно увеличили количество загрязняющих веществ в воздухе в атмосфере Земли, вызывая заметные проблемы, такие как смог , кислотные дожди и заболевания, связанные с загрязнением . Истощение стратосферного озонового слоя , который защищает поверхность от вредного ионизирующего ультрафиолетового излучения, также вызвано загрязнением воздуха, в основном хлорфторуглеродами и другими веществами, разрушающими озоновый слой.

С 1750 года деятельность человека, особенно после промышленной революции , привела к увеличению концентрации различных парниковых газов , в первую очередь углекислого газа, метана и закиси азота . Выбросы парниковых газов в сочетании с вырубкой лесов и уничтожением водно -болотных угодий посредством лесозаготовок и освоения земель привели к наблюдаемому повышению глобальной температуры , при этом глобальная средняя температура поверхности составляетна 1,1 °C выше в десятилетие 2011–2020 гг., чем в 1850 г. ^[60] Это вызвало обеспокоенность по поводу антропогенного изменения климата , которое может иметь значительные экологические последствия, такие как повышение уровня моря , закисление океана , отступление ледников (которое угрожает водной безопасности ), увеличение числа экстремальных погодных явлений и лесных пожаров , экологический коллапс и массовая гибель диких животных .

Снимки из космоса

19 октября 2015 года НАСА запустило веб-сайт, содержащий ежедневные снимки полностью освещенной солнцем стороны Земли по адресу https://epic.gsfc.nasa.gov/. Изображения получены из Deep Space Climate Observatory (DSCOVR) и показывают вращение Земли в течение дня. ^[61]

• 
  Ночная верхняя атмосфера Земли, появляющаяся снизу в виде полос послесвечения, освещающих тропосферу оранжевым цветом с силуэтами облаков, а стратосферу — белым и синим. Далее мезосфера (розовая область) простирается до оранжевой и слабо-зеленой линии самого нижнего свечения атмосферы , примерно в ста километрах на границе космоса и нижнего края термосферы ( невидимой). Продолжая зелеными и красными полосами полярных сияний , простирающимися на несколько сотен километров.
• 
  Лимбовый вид атмосферы Земли. Цвета приблизительно обозначают слои атмосферы.
• 
  На этом изображении Луна в центре, а край Земли внизу переходит в тропосферу оранжевого цвета. Тропосфера резко обрывается на тропопаузе, которая на изображении выглядит как резкая граница между атмосферой оранжевого и синего цветов. Серебристо-голубые серебристые облака простираются далеко над тропосферой Земли.
• 
  Атмосфера Земли, подсвеченная Солнцем во время затмения, наблюдавшегося из глубокого космоса с борта Аполлона-12 в 1969 году.

Смотрите также

• Портал окружающей среды
• Научный портал
• Всемирный портал

• Воздушная перспектива
• Воздух (классическая стихия)
• Биосфера
• Гидросфера
• Литосфера
• Свечение воздуха
• Ангар
• Моделирование атмосферной дисперсии
• Атмосферное электричество
• Климатическая система
• Международная эталонная атмосфера COSPAR (CIRA)
• Влияние авиации на окружающую среду
• Глобальное затемнение
• Инструментальная запись температуры
• Референтная модель атмосферы

Ссылки

1. "Ворота к фотографиям Земли, сделанным астронавтами". NASA . Получено 29.01.2018 .
2. "Что такое... атмосфера Земли? - NASA". 2024-05-13 . Получено 2024-06-18 .
3. Лид, Дэвид Р. Справочник по химии и физике . Бока-Ратон, Флорида: CRC, 1996: 14–17
4. Васкес, М.; Ханслмейер, А. (2006). "Историческое введение". Ультрафиолетовое излучение в Солнечной системе . Библиотека астрофизики и космической науки. Том 331. Springer Science & Business Media. стр. 17. Bibcode : 2005ASSL..331.....V. doi : 10.1007/1-4020-3730-9_1. ISBN 978-1-4020-3730-6.
5. "Тенденции в атмосферном углекислом газе", Глобальная справочная сеть по парниковым газам, NOAA , 2019 , получено 31 мая 2019 г.
6. "Тенденции в атмосферном метане", Глобальная справочная сеть по парниковым газам, NOAA , 2019 , получено 31 мая 2019 г.
7. Haynes, HM, ред. (2016–2017), CRC Handbook of Chemistry and Physics (97-е изд.), CRC Press, стр. 14-3, ISBN 978-1-4987-5428-6, который ссылается на книгу Аллена «Астрофизические величины» , но включает только десять ее крупнейших составляющих.
8. Wallace, John M. и Peter V. Hobbs. Atmospheric Science: An Introductory Survey Архивировано 28 июля 2018 г. в Wayback Machine . Elsevier. Второе издание, 2006 г. ISBN 978-0-12-732951-2 . Глава 1 
9. "Trace Gases". Ace.mmu.ac.uk. Архивировано из оригинала 9 октября 2010 года . Получено 2010-10-16 .
10. Кокс, Артур Н., ред. (2000), Астрофизические величины Аллена (четвертое изд.), AIP Press, стр. 258–259, ISBN 0-387-98746-0, который округляет N ₂ и O ₂ до четырех значащих цифр, не влияя на общую сумму, поскольку 0,004% было удалено из N ₂ и добавлено к O _2. Он включает 20 компонентов.
11. Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (1976), Стандартная атмосфера США, 1976 (PDF) , стр. 3
12. Аллен, CW (1976), Астрофизические величины (третье изд.), Athlone Press, стр. 119, ISBN 0-485-11150-0
13. Два недавних надежных источника, цитируемых здесь, имеют общие атмосферные составы, включая следовые молекулы, которые превышают 100%. Это Астрофизические величины Аллена ^[10] (2000, 100,001241343%) и Справочник по химии и физике CRC ^[7] (2016–2017, 100,004667%), который ссылается на Астрофизические величины Аллена . Оба используются в качестве ссылок в этой статье. Оба превышают 100%, потому что их значения CO ₂ были увеличены до 345 ppmv, без изменения их других компонентов для компенсации. Это усугубляется значением CO ₂ в апреле 2019 года , которое составляет 413,32 ppmv. ^[5] Хотя значение в январе 2019 года для CH ₄ незначительно, оно составляет 1866,1 ppbv (частей на миллиард). ^[6] Два более старых надежных источника содержат данные о составе сухой атмосферы, включая следовые молекулы, которые в сумме составляют менее 100%: Стандартная атмосфера США, 1976 ^[11] (99,9997147%); и Астрофизические величины ^[12] (1976, 99,9999357%).
14. "Жизненно важные признаки: углекислый газ". NASA Climate . Апрель 2022 г. Получено 16 мая 2022 г.
15. "Жизненно важные признаки: метан". NASA Climate . Апрель 2022 г. Получено 2 февраля 2024 г.
16. Детлев Мёллер: Luft: Chemie, Physik, Biologie, Reinhaltung, Recht. Уолтер де Грюйтер, 2003, ISBN 3-11-016431-0 , S. 173. (Просмотреть в Google Книгах). 
17. Юнус Ченгель. Термодинамика и передача тепла .
18. "Воздух - Молекулярный вес и состав". www.engineeringtoolbox.com . Получено 2021-04-27 .
19. "Состав воздуха". The Engineering ToolBox . Получено 2017-07-04 . Состав воздуха неизменен до высоты около 10.000 м
20. Зелл, Холли (2015-03-02). "Верхние слои атмосферы Земли". NASA . Получено 20-02-2017 .
21. "Экзосфера - обзор". UCAR. 2011. Архивировано из оригинала 17 мая 2017 года . Получено 19 апреля 2015 года .
22. Рэнди Рассел (2008). "Термосфера" . Получено 2013-10-18 .
23. "Высота тропопаузы". Das.uwyo.edu . Получено 2012-04-18 .^{[ мертвая ссылка ]}
24. "Экзосфера - обзор". UCAR. 2011. Архивировано из оригинала 17 мая 2017 года . Получено 19 апреля 2015 года .
25. "Атмосферные слои Земли". 22 января 2013 г.
26. Дэвид К. Кэтлинг и Кевин Дж. Занле, Планетарная утечка воздуха, Scientific American, май 2009 г., стр. 26 (дата обращения 25 июля 2012 г.)
27. Аренс, К. Дональд. Основы метеорологии . Опубликовано Thomson Brooks/Cole, 2005.
28. Стейтс, Роберт Дж.; Гарднер, Честер С. (январь 2000 г.). «Термическая структура области мезопаузы (80–105 км) на широте 40° с. ш. Часть I: Сезонные вариации». Журнал атмосферных наук . 57 (1): 66–77. Bibcode :2000JAtS...57...66S. doi : 10.1175/1520-0469(2000)057<0066:TSOTMR>2.0.CO;2 .
29. Джо Бухдаль. "Atmosphere, Climate & Environment Information Programme". Ace.mmu.ac.uk. Архивировано из оригинала 2010-07-01 . Получено 2012-04-18 .
30. Журнал атмосферных наук (1993). "stratopause". Архивировано из оригинала 2013-10-19 . Получено 2013-10-18 .
31. Барри, RG; Чорли, RJ (1971). Атмосфера, погода и климат . Лондон: Menthuen & Co Ltd. стр. 65. ISBN 9780416079401.
32. Тайсон, PD; Престон-Уайт, RA (2013). Погода и климат Южной Африки (2-е изд.). Оксфорд: Oxford University Press . стр. 4.
33. «Тропосфера». Краткая энциклопедия науки и техники . McGraw-Hill . 1984. Она содержит около четырех пятых массы всей атмосферы.
34. "homosphere – AMS Glossary". Amsglossary.allenpress.com. Архивировано из оригинала 14 сентября 2010 года . Получено 2010-10-16 .
35. Энн Мари Хелменстайн, доктор философии (16 июня 2018 г.). «4 самых распространенных газа в атмосфере Земли».
36. "Атмосфера Земли". Архивировано из оригинала 2009-06-14.
37. "NASA – Earth Fact Sheet". Nssdc.gsfc.nasa.gov. Архивировано из оригинала 30 октября 2010 года . Получено 2010-10-16 .
38. "Глобальные аномалии температуры поверхности". Архивировано из оригинала 2009-03-03.
39. "Радиационный баланс Земли и потоки тепла в океане". Архивировано из оригинала 2005-03-03.
40. "Coupled Model Intercomparison Project Control Run" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2008-05-28.
41. Геометрическая высота в зависимости от температуры, давления, плотности и скорости звука, полученные на основе Стандартной атмосферы США 1962 года.
42. Тренберт, Кевин Э.; Смит, Лесли (1970-01-01). "Масса атмосферы: ограничение глобального анализа". Журнал климата . 18 (6): 864. Bibcode :2005JCli...18..864T. CiteSeerX 10.1.1.727.6573 . doi :10.1175/JCLI-3299.1. S2CID  16754900. 
43. Лютгенс, Фредерик К. и Эдвард Дж. Тарбак (1995) Атмосфера , Prentice Hall, 6-е изд., стр. 14–17, ISBN 0-13-350612-6 
44. "Тенденции атмосферной температуры, 1979–2005 гг.: Изображение дня". Earthobservatory.nasa.gov. 2000-01-01 . Получено 2014-06-10 .
45. Холман, Джек П. (2002). Теплопередача (9-е изд.). Нью-Йорк, Нью-Йорк: McGraw-Hill Companies, Inc. стр. 602. ISBN 9780072406559. OCLC  46959719.
46. Бергман, Теодор Л.; Лавин, Адриенн С.; Инкропера, Фрэнк П.; ДеВитт, Дэвид П. (2007). Основы тепло- и массопереноса (6-е изд.). Хобокен, Нью-Джерси: John Wiley and Sons, Inc., стр. 941–950. ISBN 9780471457282. OCLC  62532755.
47. "Поглощение / отражение солнечного света". Понимание глобальных изменений . Получено 2023-06-13 .
48. "Атмосферное окно". Национальное управление океанических и атмосферных исследований . Получено 13 июня 2023 г.
49. Сент-Флер, Николас (19 мая 2017 г.). «Заметить таинственные мерцания на Земле с расстояния в миллион миль». The New York Times . Получено 20 мая 2017 г.
50. Маршак, Александр; Варнаи, Тамаш; Костиньский, Александр (15 мая 2017 г.). «Земной отблеск, увиденный из глубокого космоса: ориентированные ледяные кристаллы, обнаруженные из точки Лагранжа». Geophysical Research Letters . 44 (10): 5197. Bibcode : 2017GeoRL..44.5197M. doi : 10.1002/2017GL073248. hdl : 11603/13118 . S2CID  109930589.
51. Эдлен, Бенгт (1966). «Показатель преломления воздуха». Metrologia . 2 (2): 71–80. Bibcode : 1966Metro...2...71E. doi : 10.1088/0026-1394/2/2/002.
52. Zahnle, K.; Schaefer, L .; Fegley, B. (2010). «Самые ранние атмосферы Земли». Cold Spring Harbor Perspectives in Biology . 2 (10): a004895. doi :10.1101/cshperspect.a004895. PMC 2944365. PMID 20573713  . 
53. Б. Уиндли: Эволюция континентов. Wiley Press, Нью-Йорк, 1984.
54. J. Schopf: Самая ранняя биосфера Земли: ее происхождение и эволюция. Princeton University Press, Принстон, Нью-Джерси, 1983
55. Тимоти В. Лайонс, Кристофер Т. Рейнхард и Ноа Дж. Планавски (2014). «Атмосферная оксигенация три миллиарда лет назад». Nature . 506 (7488): 307–15. Bibcode :2014Natur.506..307L. doi :10.1038/nature13068. PMID  24553238. S2CID  4443958.
56. Мартин, Дэниел; Маккенна, Хелен; Ливина, Валери (2016). «Физиологическое воздействие глобальной деоксигенации на человека». Журнал физиологических наук . 67 (1): 97–106. doi :10.1007/s12576-016-0501-0. ISSN  1880-6546. PMC 5138252. PMID 27848144  . 
57. График: Содержание кислорода и CO2 в атмосфере в зависимости от времени
58. Кристофер Р. Скотезе, Назад к истории Земли: Сводная диаграмма докембрия, проект «Палеомар»
59. Начиная с [1] Загрязнение — Определение из онлайн-словаря Merriam-Webster
60. IPCC (2021). "Summary for Policymakers" (PDF) . IPCC AR6 WG1 . стр. 4–5. Архивировано из оригинала (PDF) 2021-08-11 . Получено 2021-11-20 .
61. Нортон, Карен (2015-10-19). "Ежедневные виды Земли доступны на новом веб-сайте NASA". NASA . Получено 2015-10-21 .

Внешние ссылки

• Бьюкен, Александр (1878). «Атмосфера»  . Энциклопедия Британника . Т. III (9-е изд.). С. 28–36.
• Интерактивная глобальная карта текущих условий атмосферы и поверхности океана.