Н.В. Чибисова, Е.К. Долгань
Экологическая химия
Учебное пособие / Калинингр. ун-т. — Калининград, 1998. — 113 с.

7. Экологическая химия атмосферы

Атмосфера — газовая оболочка Земли. Ее масса составляет около
5,9·10¹⁵ тонн. Во многих отношения она напоминает слой жидкой воды, покрывающей в виде морей и океанов три четверти земной поверхности. И как условия жизни в глубинах океана разительно отличаются от условий обитания вблизи поверхности воды, так и условия на дне воздушного океана, в которых живет человечество, отличаются от тех, что имеются в верхних слоях земной атмосферы. Знания об атмосфере необходимо рассматривать воедино с позиций и географии, и физики, и химии.

Как подчеркивал академик В.А. Легасов, для понимания роли атмосферы для жизни на Земле необходимо проследить кинетическую модель атмосферы, базирующуюся на кинетической теории газообразного состояния вещества, с учетом массопереноса, теплопереноса в атмосфере и роли химических превращений в этих явлениях.

Атмосфера имеет слоистое строение и состоит из нескольких сфер, между которыми располагаются переходные слои — «паузы». В сферах изменяется количество воздуха и его температура. Области минимума и максимума температур — «паузы», а промежуточные области — сферы. Так, тропопауза отделяет тропосферу от стратосферы; стратопауза — стратосферу от мезосферы и т.д.

Наиболее плотный слой воздуха, прилегающий к земной поверхности, носит название тропосферы. Протяженность ее по высоте в средних широтах составляет 10 — 12 км над уровнем моря, на полюсах 7 — 10 км, над экватором 16 — 18 км. В ней сосредоточено четыре пятых всей массы атмосферы. Температура в тропосфере по высоте уменьшается на 0,6°С на каждые 100 м и колеблется от +40°С до –50°С.

Далее температура от границы 30 км начинает повышаться и на высоте 50 км достигает +10°С (стратопауза). В мезосфере снова происходит понижение температуры до 180 К. Выше мезосферы (область пониженных температур) расположена термосфера (или ионосфера). Здесь снова происходит потепление — на высоте 150 км температура достигает 200 — 240°С, на уровне 200 км — 500°С, а на высоте 500 — 600 км превышает 1500°С.

Рассмотренный температурный срез атмосферы во многом определяется характером химических превращений в этих областях.

В отличие от температуры, атмосферное давление неуклонно уменьшается с высотой. Особенно резко оно падает в нижних высотах. Такая особенность объясняется сжимаемостью атмосферы в отличие от гидросферы: на уровне моря давление составляет 760 мм ртутного столба, на высоте 100 км Р = 2,3·10^–3 мм рт. ст., а на высоте 200 км Р = 1,0·10^–6 мм рт. ст.

7.1. Состав атмосферы
7.2. Фотодиссоциация
7.3. Реакции атмосферных ионов
7.4. Источники загрязнения атмосферы