АТМОСФЕРА

Воздушный океан Земли

Ногое мы уже знаем о воздушном океане Земли. Это

Дает нам в руки возможность предвидеть многие процессы, происходящие в атмосфере, успешно пред­сказывать погоду.

Но наше познание природы бесконечно. И в той области науки, о которой мы рассказали в этой неболь­шой книжке, есть много проблем, ожидающих своего разрешения. Так, например, очень интересен вопрос о том, как произошла атмосфера Земли. Пока на этот вопрос мы уже не можем дать достаточно полного ответа.

Для нас ясно, что вопрос о происхождении атмосфе­ры нельзя рассматривать вне связи с другим, более об­щим и более сложным вопросом — о происхождении Земли и других планет нашей солнечной системы.

Как известно, в настоящее время о том, как произо­шла Земля, существуют различные научные предположе­ния, гипотезы. Одной из них, наиболее разработанной, является гипотеза акад. О. Ю. Шмидта и других совет­ских ученых. По этой гипотезе Земля возникла из огром­ного газово-пылевого облака, вращавшегося некогда вокруг Солнца.

При этом Земля возникла как холодное тело. Повы­шение тепературы во внутренних частях Земли началось позднее, благодаря выделению тепла при распаде вхо­дящих в состав Земли радиоактивных элементов. В от­дельных местах земной коры, где скопилось больше радиоактивных веществ, нагревание может достигать 1000—1300 градусов; горные породы при этом плавятся и в виде магмы могут выливаться наружу через крате­ры вулканов.

В соответствии с этой гипотезой происхождение зем­ной атмосферы объясняется следующим образом. Ча­стицы, из которых формировалась Земля, несли в себе значительное количество различных газов: углекислоты, водорода, метана, аммиака и др., а также воды. Когда эти частицы сталкивались с растущей Землей, теплота, возникавшая при соударениях, высвобождала часть газов. Из этих газов и образовалась первоначальная га­зовая оболочка Земли. Остававшиеся в частицах газы входили в состав твердой оболочки Земли. В дальней­шем атмосфера пополнялась за счет выделения газов из земных недр при вулканических извержениях.

Советский ученый И. М. Забелин следующим образом излагает вероятную последовательность возникновения и эволюции атмосферы[18]). В первичной атмосфере Земли наверняка содержался углекислый газ и водород, а меж­ду ними возможна реакция, ведущая к образованию бо­лотного газа (метана) и водяного пара.

Очевидно, в тот период сложились условия, при ко­торых эта реакция стала возможна, и на Земле появи­лась вода. Насыщение первичной атмосферы водяными парами привело к тому, что после разделения поверхно­сти на сушу и море на Земле начался круговорот воды. Можно предположить, что в это время в атмосфере под влиянием солнечного излучения (его ультрафиолетовой части) распадались молекулы углекислого газа и воды и в атмосфере начал накапливаться кислород.

В дальнейшем, с появлением на Земле растительно­сти, началась переработка углекислого газа в процессе фотосинтеза, который ведет к выделению свободного кислорода в атмосферу и поглощению углерода расте­ниями.

За многие миллионы лет существования Земли на ней произошли большие изменения. А так как Земля и ат­мосфера тесно связаны между собой, то понятно, что должны были происходить изменения и в атмосфере.

Большую роль в образовании и развитии земной атмосферы играли и играют живые организмы.

По подсчетам советского ученого акад. В. И. Вер­надского в течение одного только года вся земная атмо­сфера несколько раз проходит через организмы живот­ных при их дыхании и через растения — при их питании. Значит, состав атмосферы во многом зависит от ее взаи­модействия с живыми организмами и растениями и дол­жен меняться с изменениями живой природы на Земле.

Материалистическая наука исходит из того, что в при­роде нет непознаваемых явлений. В этом нас убеждают огромные успехи науки наших дней. Поэтому, несомнен­но, будет окончательно решен и вопрос о том, как про­изошла и как развивалась наша атмосфера.

Изучая газовую оболочку, мы все в большей степени овладеваем богатствами, в ней заключенными. Атмосфе­ра может служить грандиозным источником некоторых видов сырья, запасы которого практически неисчер­паемы. В настоящее время из атмосферы добывают азот, кислород, аргон, неон и другие газы; все они нахо­дят важное применение в народном хозяйстве.

Азот воздуха является сырьем для производства азотной кислоты — основы удобрений, многих взрывча­тых веществ, красок и т. д. В самых различных областях применяется кислород; он необходим в металлургии и в горном деле, в химической промышленности и в машино­строении, в авиации и в медицине.

Аргон и неон широко используют в светотехнике.

Пока мы еще не можем активно воздействовать на различные процессы, совершающиеся в атмосфере Земли. Несомненно, однако, что в будущем человечество научится управлять погодой, вызывать дождь, рассеи­вать облака и т. д. Это даст нам в руки огромные воз­можности для использования могучих сил природы в своих целях.

Независимо от этого для практической деятельности человека всегда будет играть очень важную роль возмож­ность предвидения погоды. А совершенствовать методы этого предвидения возможно только при углубленном и систематическом изучении процессов, совершающихся в атмосфере.