Atmosfera ziemska jest wyjątkowa nie tylko pod względem składu, ale także znaczenia dla wyglądu planety i utrzymania życia. Atmosfera zawiera tlen niezbędny do oddychania, zatrzymuje i rozprowadza ciepło oraz służy jako niezawodna osłona przed szkodliwym promieniowaniem kosmicznym i małymi ciałami niebieskimi. Dzięki atmosferze widzimy tęcze i zorze polarne, podziwiamy piękne wschody i zachody słońca, cieszymy się bezpiecznym słońcem i śnieżnymi krajobrazami. Wpływ atmosfery na naszą planetę jest tak wielopłaszczyznowy i wszechogarniający, że abstrakcyjne rozumowanie o tym, co by się stało, gdyby nie było atmosfery, nie ma sensu - po prostu w tym przypadku nie byłoby nic. Zamiast spekulacyjnych wynalazków lepiej jest zapoznać się z niektórymi właściwościami ziemskiej atmosfery.
1. Tam, gdzie zaczyna się atmosfera, wiadomo - to powierzchnia Ziemi. Ale gdzie to się kończy, można się spierać. Cząsteczki powietrza znajdują się również na wysokości 1000 km. Jednak bardziej ogólnie przyjęta liczba to 100 km - na tej wysokości powietrze jest tak rozrzedzone, że loty wykorzystujące siłę nośną powietrza stają się niemożliwe.
2. 4/5 masy atmosfery i 90% zawartej w niej pary wodnej znajduje się w troposferze - części atmosfery znajdującej się bezpośrednio na powierzchni Ziemi. W sumie atmosfera jest tradycyjnie podzielona na pięć warstw.
3. Zorze polarne to zderzenia cząstek wiatru słonecznego z jonami znajdującymi się w termosferze (czwarta warstwa ziemskiej powłoki gazowej) na wysokości ponad 80 km.
4. Jony górnych warstw atmosfery, oprócz demonstracji zorzy polarnej, odegrały bardzo ważną rolę praktyczną. Przed pojawieniem się satelitów stabilną łączność radiową zapewniały jedynie wielokrotne odbicia fal radiowych (ponadto tylko o długości ponad 10 m) od jonosfery i powierzchni Ziemi.
5. Gdyby psychicznie skompresować całą atmosferę do normalnego ciśnienia na powierzchni Ziemi, wysokość takiej powłoki gazowej nie przekroczyłaby 8 km.
6. Skład atmosfery się zmienia. Powstały 2,5 miliarda lat temu, składał się głównie z helu i wodoru. Stopniowo cięższe gazy wypychały je w kosmos, a amoniak, para wodna, metan i dwutlenek węgla zaczęły stanowić podstawę atmosfery. Współczesna atmosfera powstała dzięki nasyceniu tlenem, który został uwolniony przez żywe organizmy. Jest więc nazywany trzeciorzędnym.
7. Stężenie tlenu w powietrzu zmienia się wraz z wysokością. Na wysokości 5 km jego udział w powietrzu zmniejsza się półtora raza, na wysokości 10 km - czterokrotnie od normalnego na powierzchni planety.
8. Bakterie występują w atmosferze na wysokości do 15 km. Aby żerować na takiej wysokości, mają wystarczająco dużo materii organicznej w składzie powietrza atmosferycznego.
9. Niebo nie zmienia swojego koloru. Ściśle mówiąc, wcale go nie ma - powietrze jest przezroczyste. Zmienia się tylko kąt padania promieni słonecznych i długość fali świetlnej rozpraszanej przez składniki atmosfery. Czerwone niebo o zmierzchu lub świcie jest wynikiem obecności cząstek stałych i kropelek wody w atmosferze. Rozpraszają promienie słoneczne, a im krótsza długość fali światła, tym silniejsze rozpraszanie. Światło czerwone ma największą długość fali, dlatego przechodząc przez atmosferę nawet pod bardzo rozwartym kątem jest rozpraszane mniej niż inne.
10. Mniej więcej ta sama natura i tęcza. Tylko w tym przypadku promienie światła są załamywane i rozpraszane równomiernie, a długość fali wpływa na kąt rozpraszania. Czerwone światło odchyla się o 137,5 stopnia, a fioletowe o 139. Te półtora stopnia wystarczy, aby ukazać nam piękne zjawisko naturalne i przypomnieć sobie, czego chce każdy myśliwy. Górny pasek tęczy jest zawsze czerwony, a dolny fioletowy.
11. Obecność atmosfery naszej planety nie wyróżnia Ziemi wśród innych ciał niebieskich (w Układzie Słonecznym otoczka gazowa jest nieobecna jedynie w najbliższym Słońcu Merkurego). Wyjątkowość Ziemi polega na obecności dużej ilości wolnego tlenu w atmosferze i ciągłym uzupełnianiu tlenem powłoki gazowej planety. Wszakże na Ziemi zachodzi ogromna liczba procesów przy aktywnym zużyciu tlenu, od spalania i oddychania po gnijące jedzenie i rdzewiejące paznokcie. Jednak stężenie tlenu w atmosferze pozostaje względnie stabilne.
12. Smugi kondensacyjne odrzutowców mogą służyć do przewidywania pogody. Jeśli samolot pozostawi gruby, dobrze zaznaczony biały pasek, prawdopodobnie będzie padać. Jeśli smuga jest przezroczysta i niewyraźna, będzie sucha. Chodzi o ilość pary wodnej w atmosferze. To oni, mieszając się ze spalinami silnika, tworzą biały ślad. Jeśli pary wodnej jest dużo, smuga jest gęstsza, a prawdopodobieństwo opadów jest większe.
13. Obecność atmosfery znacznie łagodzi klimat. Na planetach pozbawionych atmosfery różnice między temperaturami dziennymi i nocnymi sięgają dziesiątek i setek stopni. Na Ziemi te różnice są niemożliwe ze względu na atmosferę.
14. Atmosfera służy również jako niezawodna osłona przed promieniowaniem kosmicznym i ciałami stałymi przybywającymi z kosmosu. Zdecydowana większość meteorytów nie dociera do powierzchni naszej planety, spalając się w górnych warstwach atmosfery.
15. Całkowicie niepiśmienne wyrażenie „dziura ozonowa w atmosferze” pojawiło się w 1985 roku. Brytyjscy naukowcy odkryli dziurę w warstwie ozonowej atmosfery. Warstwa ozonowa chroni nas przed ostrym promieniowaniem ultrafioletowym, więc opinia publiczna natychmiast wszczęła alarm. Pojawienie się dziury zostało natychmiast wyjaśnione przez działalność człowieka. Wiadomość, że dziura (znajdująca się nad Antarktydą) pojawia się co roku przez pięć miesięcy, a następnie znika, została zignorowana. Jedynymi widocznymi efektami walki z dziurą ozonową był zakaz stosowania freonów w lodówkach, klimatyzatorach i aerozolach oraz niewielkie zmniejszenie wielkości dziury ozonowej.
