Атмосфера складається з цілого ряду сфер, що виділяються на підставі зміни температури. Тропосфера - це нижній шар атмосфери до 10 км заввишки з постійним падінням температури приблизно на 0,6 градусів на 10 0 м висоти. На верхній межі тропосфери виділяється шар постійних температур - тропопауза (1-2 км). На верхній межі тропопаузи і вище, на рівні 20 км, розташовується озоновий шар або «щит», що складається з О3, який оберігає все живе від згубного короткохвильового (довжина хвилі менше 100 км) ультрафіолетового сонячного випромінювання.
Вище, до 50-55 км, розташовується стратосфера, в якій спостерігається зростання температур до верхньої її межі - стратопауза, де температура майже така ж, як у поверхні Землі, що пов'язано з поглинанням сонячного випромінювання озоном. Водяна пара міститься в стратосфері в незначних кількостях, але на висоті близько 25 км присутні переохолоджені крапельки води, що утворюють тонкі перламутрові хмари.
Над стратопаузой до висоти 80 км знаходиться мезосфера, в якій температура знову знижується до -100 градусів, і потім шар з тиском повітря в 100 разів меншим, ніж у поверхні Землі, - мезопауза. У цих трьох шарах укладено 99,5% всієї маси атмосфери, а на висоті 80 км тиск вже в 100 тис. Разів менше приземного.
Вище мезопаузи розташовується термосфера, в якій температура знову підвищується до 1200-1500 градусів на висоті 250 км, а верхня межа термосфери знаходиться на рівні 800-1000 км, вище якого виділяється екзосфера, або сфера ускользания газів. Космічні дослідження показали, що ще до висот 20 тис. Км простягається так звана земна корона, в якій на 1 кубічний см доводиться близько 1000 частинок газу.
На висоті близько 100 км починається поділ газів і більш легкі прагнуть вгору, а більш важкі вниз, наприклад для аргону буде вже не 1%, а менше 0,001%. Тут же відбувається поділ молекул на складові їх атоми.
Атмосфера Землі виникла в результаті виділення газів при вулканічних виверженнях. З появою океанів і біосфери вона формувалася і за рахунок газообміну з водою, рослинами, тваринами і продуктами їх розкладання в ґрунтах і болотах.
В даний час атмосфера Землі складається в основному з газів і різних домішок (пил, краплі води, кристали льоду, морські солі, продукти горіння).
Концентрація газів, складових атмосферу, практично постійна, за винятком води (H2O) і вуглекислого газу (CO2).
Азот - 78%, Кисень - 21%, Аргон - 0,9%, неон, вуглекислий газ, гелій, метан, криптон, водень, ксенон, закис азоту.
Так само в атмосфері містяться SO2. NH3, СО. озон. вуглеводні. HCl. HF. пари Hg. I2, а також NO і багато інших гази в незначних кількостях. У тропосфері постійно знаходиться велика кількість зважених твердих і рідких частинок (аерозоль).
Історія утворення атмосфери
Згідно з найбільш поширеною теорії, атмосфера Землі в часі перебувала в трьох різних складах. Спочатку вона складалася з легких газів (водню і гелію), захоплених з міжпланетного простору. Це так звана первинна атмосфера (близько чотирьох мільярдів років тому, Гадейський Еон). На наступному етапі активна вулканічна діяльність призвела до насичення атмосфери і іншими газами, крім водню (вуглекислим газом, аміаком, водяною парою). Так утворилася вторинна атмосфера (близько трьох мільярдів років до наших днів). Ця атмосфера була відновної. Далі процес утворення атмосфери визначався наступними факторами:
-витік легких газів (водню і гелію) в міжпланетний простір;
-хімічні реакції, що відбуваються в атмосфері під впливом ультрафіолетового випромінювання, грозових розрядів і деяких інших чинників.