Атмосфера — воздушная оболочка, окружающая земной шар. Воздух представляет собой смесь газов, в состав которой (по объему) входят 78 % азота, 21 % кислорода и в небольших количествах углекислота и редкие газы.

Кроме этих газов, в воздухе имеется водяной пар, количество которого изменяется в зависимости от температуры воздуха.

Водяной пар попадает в атмосферу вследствие испарения влаги с поверхности воды, льда, снега, с растений и почвы. При высоких температурах в воздухе содержится водяного пара до 4 %, при очень низких — не более 0,1 %.

При определенной температуре количество водяного пара в воздухе не превышает известного предела, допускаемого этой температурой. Когда этот предел превышается, то избыток водяного пара сгущается (конденсируется), образуя туман, росу, облака. В воздухе также имеются мельчайшие твердые частицы (так называемая атмосферная пыль). Указанный выше состав воздуха сохраняется до высоты 20 км.

Строение атмосферы

Атмосфера по вертикали разделяется на два основных слоя: тропосферу и стратосферу, между которыми находится переходный слой—тропопауза.

В тропосфере происходят изменения температуры воздуха, давления, влажности, возникают движения воздушных масс, образуются облака, туманы, возникают грозы и т. д. Эти физические процессы в тропосфере и обусловливают состояние погоды.

Тропосфера — воздушный слой, опоясывающий земной шар, мощностью в среднем около 10 км. Эта высота слоя в зависимости от географической широты, времени года и состояния погоды может изменяться в больших пределах. В тропосфере температура воздуха понижается примерно на 6° на каждый километр высоты. Эта величина изменяется в зависимости от широты места, времени года и состояния погоды.

На высоте примерно 10 км начинается второй слой атмосферы, называемый стратосферой. Температура в стратосфере почти не изменяется, а с высоты 18 км наблюдается повышение температуры (температурная инверсия). В стратосфере отсутствуют восходящие и нисходящие потоки воздуха, не наблюдается также облаков обычного типа.

Слой, лежащий между тропосферой и стратосферой, мощностью около 1—2 км, называется тропопаузой или субстратосферой. В тропопаузе происходят сильные изменения давления воздуха, которые связаны с изменением погоды у поверхности земли.

Современная авиация проводит полеты не только в слоях тропосферы, но и в стратосфере. В тропосфере часто создаются препятствия для работы авиации — облачность, обледенение, грозы и т. д. В стратосфере же более благоприятные условия для полета. В стратосфере самолет испытывает меньшее сопротивление, чем при полете в тропосфере. Схема строения атмосферы и предельные высоты, достигнутые самолетом и стратостатом, изображены на рисунке.