Пионер, 1949 № 11 Ноябрь

Постепенно люди узнали, что воздух состоит из азота, кислорода, водорода и примесей редких газов. Узнали, что воздух имеет вес и потому давит с огромной силой на Землю. На каждый квадратный сантиметр воздух давит с силой в один килограмм. И потому на тело человека воздух давит с силой около 16 тысяч килограммов! Почему же человек не погибает под такой чудовищной тяжестью? Потому что и внутри нашего тела и внутри растений и животных тоже есть воздух. Этот «внутренний» воздух не даёт «внешнему» раздавить нас.

Эта схема помогает представить строение атмосферы.

Вспомним наше путешествие в морские глубины. Мы видели из окон нашей батисферы диковинных, глубоководных рыб. Несмотря на огромное давление воды, от которого мы защитились толстыми стенками батисферы, рыбы чувствуют себя превосходно. Давление внутри их тела и снаружи одинаково. Но если вытащить такую рыбу из воды, то давление внутри её тела станет намного больше давления окружающего воздуха - и рыбу разорвёт.

Чем выше мы будем подниматься, тем меньше воздуха останется над нами, тем меньше будет и его давление.

Как высоко простирается атмосфера? Конечно, нельзя точно определить, где она кончается и начинается безвоздушное пространство. Плотность воздуха уменьшается постепенно. Воздух есть даже на высоте до двух тысяч километров. Но его там очень мало.

Мы уже говорили о том, что на Луне нет атмосферы. Луна меньше Земли. Притяжение на Луне в шесть раз слабее, чем на Земле. Поэтому она нэ может удержать свою атмосферу.

Земля же своим притяжением крепко удерживает воздух. Поэтому Земле и не угрожает судьба мёртвой Луны, которая смогла удержать около своей поверхности лишь едва заметные следы воздуха. Недавно советские астрономы обнаружили на Луне воздух, но он в 10 тысяч раз разреженнее того, которым мы дышим.

Вот как выглядит Лупа: безводная пустыня под чёрным небесным сводом.

КАК УСТРОЕНА АТМОСФЕРА

Когда мы совершали наше воздушное путешествие, то заметили, что чем выше, тем холоднее. Чем это объяснить и будет ли так продолжаться всё время, пока мы будем подниматься до границ атмосферы?

Оказывается, атмосфера обладает чудесным свойством. Потоки солнечных лучей несутся к Земле. Воздух свободно пропускает их, а сам при этом почти не нагревается. Солнечные лучи нагревают Землю. Земля же, нагреваясь, сама отдаёт тепло. Вот это-то тепло и нагревает воздух. Но чем дальше от Земли, тем меньше тепла. Поэтому, чем выше, тем воздух делается холоднее. Но так будет не всё время. На высоте 11 километров в наших краях и на высоте 18 километров над экватором температура воздуха перестает падать. Тепло от Земли сюда уже не доходит.

Поэтому там царствует мороз в - 55°. Раньше думали, что это - царство вечного холода. Его назвали стратосферой. Считали, что в стратосфере всюду температура не меняется, воздух в ней неподвижен и располагается слоями. Внизу - тяжёлый азот, выше - менее тяжёлый кислород, ещё выше - водород и т. д. Отсюда произошло и название стратосферы - от слова «стратум», что означает «слой». А ту часть воздушного океана, где температура меняется, называют тропосферой.

В тропосфере уже давно летают самолёты и воздушные шары. Поэтому тропосфера хорошо изучена человеком. Теперь человек стал проникать и в стратосферу. Но ещё раньше в стратосфере побывали приборы - маленькие исследователи больших высот.

РАЗВЕДЧИКИ БОЛЬШИХ ВЫСОТ

Посмотрите на рисунок. На нём показано, как высоко поднимались разведчики воздушного океана на самолёте, воздушном шаре и стратостате. Каждый день, набирая кругами высоту, уходят в голубое небо самолёты - разведчики погоды. На этих самолётах установлены приборы, которые отмечают, какая температура воздуха, какой ветер дует и ещё многое другое. Всё это нужно знать, чтобы уметь предсказывать погоду.

Приборы поднимаются не только на самолётах. Их поднимают воздушные шары. Недавно воздушный шар - аэростат «СССР-ВР-79» - установил мировой рекорд высоты подъёма - 12 100 метров. Ещё выше поднимались люди на воздушных шарах, специально приспособленных для полётов в стратосферу, - стратостатах. Советские герои-стратонавты поднялись на высоту в 22 километра. А маленькие воздушные шары без людей, с одними только автоматическими приборами, поднимались вдвое выше - до 43 километров.

В Советском Союзе был изобретён, построен и поднялся в воздух первый в мире радиозонд. Радиозонд - маленькая лаборатория для изучения атмосферы, поднимающаяся на воздушном шаре. Приборы её измеряют давление, температуру и влажность воздуха, а маленький радиопередатчик передаёт показания этих приборов на землю. Советские инженеры и изобретатели построили сейчас новый автоматический радиозонд, весящий всего 750 граммов, и передатчик для радиозондов весом в 22 грамма!

Но радиозонд - это маленький воздушный шар. И как самолёт имеет свой «потолок», выше которого он не может подняться, так имеет свой «потолок» и воздушный шар - радиозонд.

На больших высотах воздух становится слишком разреженным. Давление газа внутри шара становится больше наружного давления и разрывает оболочку.