Атмосфера

Атмосфера

Атмосфера (от греч. слова atmoV – пар, газ и sjaira – шар) – так наз. воздушная оболочка, окружающая земной шар, вращающаяся и совершающая вместе с ним путь вокруг солнца. Аналогично этому А. называют наполненное газом или парами пространство, окружающее какое-нибудь тело так напр. говорят об А. солнца, других небесных тел, равно как об А. земных тел, об А. эфира, окружающего атомы. Электрической А. называют пространство, в пределах которого проявляется действие наэлектризованного тела; электрическая А. таким образом тождественна со сферой электрического действия, или влияния. Высота слоя, окружающего землю, в сравнении с диаметром земли, крайне ничтожна; определить ее очень затруднительно. При восхождении на горы или при поднятиях на аэростате, можно наблюдать по показаниям барометра, что давление воздуха, по мере поднятия вверх, становится все меньше и меньше, из чего можно заключить, что воздух становится реже. Это происходит вследствие того, что воздух, как и каждый газ, следуя Mapиоттову закону, больше расширяется, чем меньше давление, под которым он находится. Но так как воздух, подобно всем другим телам, находится под влиянием тяжести, то и все слои воздуха, прилежащие к земле, находятся под давлением вышележащих, поэтому они подвергаются тем меньшему давлению, чем они выше лежат. Многие заключали из этого, что, так как разрежение слоев воздуха увеличивается, по мере удаления от земной поверхности, то А. не имеет предела и продолжается бесконечно в мировое пространство. Есть, однако, полное основание думать, что атмосфера имеет предел, так как хотя обе силы, которыми каждая частица воздуха удерживается в равновесии, упругость и тяжесть воздуха, и уменьшаются по мере удаления частиц воздуха от земли, но первая сила уменьшается быстрее второй, так что должна существовать высота, на которой обе эти силы уравновесятся, и эта высота будет, очевидно, границей А. Высота эта не может быть строго определена, без точного знания закона температуры на различных высотах А., так как упругость газа находится в тесной зависимости от температуры.

На основании предложенных гипотез относительно этого понижения температуры были сделаны попытки рассчитать высоту А., и высота ее колеблется по этим расчетам от 52 до 2000 км. Некоторым основанием для определения высоты А. может служить также явление наз. утренней зарей и сумерками. Перед восходом солнца и после заката его, часть А. является еще освещенной солнечными лучами. Граница освещенной и неосвещенной части неба является в виде дуги, и по высоте этой дуги можно приблизительно судить о величине А., так как дуга эта зависит от плотности воздуха. Но так как эта дута не имеет резко определенных границ, то и расчеты, основанные на ней, только приблизительны; они дают высоту А. от 75 до 150 км. Если рассчитывать по формулам, которые выводятся на основании уменьшения давления на высоких горах, то получается, что давление это на высоте 60 км. равно только 1/760 части давления на поверхности моря, на высоте же от 75 до 90 км. оно становится настолько ничтожно-малым, что его нельзя было бы определить самым чувствительным барометром. Вследствие своей тяжести и упругости А. производит давление на все предметы, с которыми она находится в соприкосновении. На поверхности моря среднее давление при 0° Ц. равно столбу воды в 10,4 м. или столбу ртути в 760 мм. выс., из чего следует, что воздух давит на поверхность в 1 кв. сант. с тяжестью около 1 клг. Братья Веберы доказали (1836) своими опытами, что руки и ноги, когда они свободно свешиваются, удерживаются в этом положении не только мускулами, но что при этом играет роль и давление воздуха. По этой причине, на больших высотах, где давление меньше все движения требуют значительного мышечного усилия. В техническом отношении давление воздуха также крайне важно, так как на нем основано устройство многих приборов и приспособлений, как напр. насосов, сифонов и т.п.. Температура кипения жидкостей зависит также от давления воздуха. Она тем ниже, чем меньше давление, так что, напр., в Антизане (в Южной Америке), лежащей на высоте 4000 метр. над уровнем моря, вода кипит не при 100° Ц., а при 80°.