Як обчислити масу атмосфери?

Яка маса атмосфери Землі? На кожен квадратний сантиметр земної поверхні повітря давить, ми знаємо, з силою близько кілограма. Атмосфера Землі складена вся з таких повітряних стовпів; їх стільки, скільки квадратних сантиметрів містить поверхня нашої планети; така й маса атмосфери. З довідника дізнаємося, що величина поверхні земної кулі дорівнює 510 млн кв. км.

У квадратному кілометрі 10 кв. сантиметрів. На всій поверхні земної кулі обчислимо, тому, 51х10⁷ помножити на 10¹⁰ = 51х10¹⁷ кв. сантиметрів. Перевівши в тонни, отримаємо: 51х10¹⁷/1000 = 51х10¹⁷/10³ = 51х10¹⁴ тон!

Маса атмосфери може бути обчислена в такий спосіб. У стовпі повітря з перерізом, що дорівнює одиниці, і з необмежено великою висотою це:

де ρ - густина повітря. Користуючись основним рівнянням статики, можна отримати:

де ρ₀ та T₀ – густина і температура повітря біля земної поверхні, µ – молекулярна вага повітря, H – висота однорідної атмосфери. Використовуючи ці формули, маса атмосфери виходить 5,3*10¹⁵.

Маса Землі становить, наприклад, 6х10²¹ тон. Розділивши масу земної кулі на масу атмосфери, отримуємо приблизно число 10⁶, тобто маса атмосфери становить одну мільйонну частку маси земної кулі! Крім цього вона в 250 разів менша за масу гідросфери (води Світового океану). У нижніх 5,5 км міститься 50% всієї маси атмосфери, не більше перших 36 км – 99%.