Воздух тропосферы — водонос. Без устали катит он по небу белые облака, насыщенные влагой. Вес их — десятки, тысячи, миллионы тонн!
Воздух могуч. Вздымая пыльные бури, легко переносит он тысячи тонн земли на сотни и тысячи километров. Может он и удивить людей какой-нибудь шуткой: то бросает на поля с дождем рыб и лягушек, то щедро сыплет пшеницу с неба (предварительно взметнув все это с земли). Такие подарки наводили прежде людей на мысли о верхнем обитаемом мире. Представлялось, что и там рыбаки ловят рыбу, земледельцы выращивают пшеницу.
Потоки воздуха увлекают за собой воды океана. Возникают могучие морские течения.
От больших скоплений колоссальных воздушных масс может даже чуть-чуть изменяться скорость вращения Земли.
Перед ненастьем резко понижается давление воздуха. Ткани мышц, привыкшие к большой нагрузке, словно раздуваются изнутри. Они давят на нервные волокна. Животные и люди ощущают недомогание.
Даже заскорузлая поверхность Земли реагирует на смену атмосферного давления.
Иногда перед непогодой начинают трещать, лопаться и осыпаться со склонов глинистые сланцы. Их так и называют трескунцами или лопунцами.
Понижение давления атмосферы возбуждает деятельность вулканов. Это, например, случается со Стромболи в Средиземном море. Перед штормом он извергается с особой силой. Моряки научились по нему даже предугадывать погоду.
Резче всего изменяются свойства тропосферы с высотой.
Подъем на заоблачную вершину — самый короткий путь к вечным льдам. Чтобы по меридиану миновать все климатические зоны от экватора до полюса, требуется преодолеть десяток тысяч километров. Подобное путешествие от жаркого подножия до снеговой шапки горы займет совсем немного времени.
Высота негостеприимна. Чем выше, тем меньше кислорода, меньше водяного пара. У верхней окраины тропосферы человек задыхается в разреженном воздухе, как рыба, вынутая из ее привычной плотной среды. Толщина тропосферы от 8 километров (у полюсов) до 17 километров (над экватором).
На окраине тропосферы первый морозный барьер: температура воздуха снижается до –50°, –80 °C.
Отсюда начинается следующий газовый слой — стратосфера.
Холода в стратосфере не более жестоки, чем в Антарктиде (хотя плотность воздуха в десятки и сотни раз меньше). На высоте 25–30 километров стоит неизменное «стратосферное лето» с плюсовыми температурами, близкими к нулю. А еще выше вновь начинается похолодание, и к верхнему пределу слоя, ко второму морозному барьеру, стужа становится еще более жестокой, чем на нижней границе.
«Отопляет» центральную часть стратосферы слой озонированного воздуха — своеобразная прокладка между двумя морозными панцирями.
Силой космического излучения в стратосфере происходит расщепление молекул кислорода — O2 — на два атома. Эти осколки, прилипая к уцелевшим молекулам, образуют озон — O3.
Озоновый слой частично поглощает ультрафиолетовые лучи, губительные для живых существ. Он обращает в тепло их смертоносную силу. Столь полезная и ответственная работа совершается ничтожными средствами: даже в самой гуще слоя содержится лишь одна четырехмиллионная часть озона.
В восьмидесяти километрах от поверхности земли начинается ионосфера. Ее верхняя граница теряется в космосе. Огромная и пустыннейшая область. Даже атомам здесь не тесно. Они редки, как одинокие путники в пустыне (в тропосфере их плотные толпы).
Бешеный вихрь космических лучей сдирает с одиноких атомов их электронные оболочки. Атомы превращаются в ионы.
Высшие небесные сферы некогда считались и самыми прекрасными. Ведь они ближе всех к Солнцу! Так и говорили: «Он находится на седьмом небе». Это значило, что человек счастлив, как в раю.
А в действительности самое высокое «небо» — самое неуютное. Здесь кончается наша обжитая планета.
Ионосфера — самая раскаленная из воздушных сфер. Начиная со второго ледяного барьера она неуклонно нагревается. На высоте 200 километров температура превышает 600 °C.
Узнать температуру атмосферных высот нельзя при помощи наших привычных градусников или иных измерительных приборов. Помогают формулы физики. Температура высот вычислена учеными в тиши кабинетов, по зависимости температуры от плотности, давления и среднего веса молекул или атомов газов.