Многое мы уже знаем о воздушном океане Земли. Это дает нам в руки возможность предвидеть многие процессы, происходящие в атмосфере, успешно предсказывать погоду.

Но наше познание природы бесконечно. И в той области науки, о которой мы рассказали в этой небольшой книжке, есть много проблем, ожидающих своего разрешения. Так, например, очень интересен вопрос о том, как произошла атмосфера Земли. Пока на этот вопрос мы уже не можем дать достаточно полного ответа.

Для нас ясно, что вопрос о происхождении атмосферы нельзя рассматривать вне связи с другим, более общим и более сложным вопросом — о происхождении Земли и других планет нашей солнечной системы.

Как известно, в настоящее время о том, как произошла Земля, существуют различные научные предположения, гипотезы. Одной из них, наиболее разработанной, является гипотеза акад. О. Ю. Шмидта и других советских ученых. По этой гипотезе Земля возникла из огромного газово-пылевого облака, вращавшегося некогда вокруг Солнца.

При этом Земля возникла как холодное тело. Повышение температуры во внутренних частях Земли началось позднее, благодаря выделению тепла при распаде входящих в состав Земли радиоактивных элементов. В отдельных местах земной коры, где скопилось больше радиоактивных веществ, нагревание может достигать 1000—1300 градусов; горные породы при этом плавятся и в виде магмы могут выливаться наружу через кратеры вулканов.

В соответствии с этой гипотезой происхождение земной атмосферы объясняется следующим образом. Частицы, из которых формировалась Земля, несли в себе значительное количество различных газов: углекислоты, водорода, метана, аммиака и др., а также воды. Когда эти частицы сталкивались с растущей Землей, теплота, возникавшая при соударениях, высвобождала часть газов. Из этих газов и образовалась первоначальная газовая оболочка Земли. Остававшиеся в частицах газы входили в состав твердой оболочки Земли. В дальнейшем атмосфера пополнялась за счет выделения газов из земных недр при вулканических извержениях.

Советский ученый И. М. Забелин следующим образом излагает вероятную последовательность возникновения и эволюции атмосферы. В первичной атмосфере Земли наверняка содержался углекислый газ и водород, а между ними возможна реакция, ведущая к образованию болотного газа (метана) и водяного пара.

Очевидно, в тот период сложились условия, при которых эта реакция стала возможна, и на Земле появилась вода. Насыщение первичной атмосферы водяными парами привело к тому, что после разделения поверхности на сушу и море на Земле начался круговорот воды. Можно предположить, что в это время в атмосфере под влиянием солнечного излучения (его ультрафиолетовой части) распадались молекулы углекислого газа и воды и в атмосфере начал накапливаться кислород.

В дальнейшем, с появлением на Земле растительности, началась переработка углекислого газа в процессе фотосинтеза, который ведет к выделению свободного кислорода в атмосферу и поглощению углерода растениями.

За многие миллионы лет существования Земли на ней произошли большие изменения. А так как Земля и атмосфера тесно связаны между собой, то понятно, что должны были происходить изменения и в атмосфере.

Большую роль в образовании и развитии земной атмосферы играли и играют живые организмы.

По подсчетам советского ученого акад. В. И. Вернадского в течение одного только года вся земная атмосфера несколько раз проходит через организмы животных при их дыхании и через растения — при их питании. Значит, состав атмосферы во многом зависит от ее взаимодействия с живыми организмами и растениями и должен меняться с изменениями живой природы на Земле.

Материалистическая наука исходит из того, что в природе нет непознаваемых явлений. В этом нас убеждают огромные успехи науки наших дней. Поэтому, несомненно, будет окончательно решен и вопрос о том, как произошла и как развивалась наша атмосфера.

Изучая газовую оболочку, мы все в большей степени овладеваем богатствами, в ней заключенными. Атмосфера может служить грандиозным источником некоторых видов сырья, запасы которого практически неисчерпаемы. В настоящее время из атмосферы добывают азот, кислород, аргон, неон и другие газы; все они находят важное применение в народном хозяйстве.

Азот воздуха является сырьем для производства азотной кислоты — основы удобрений, многих взрывчатых веществ, красок и т. д. В самых различных областях применяется кислород; он необходим в металлургии и в горном деле, в химической промышленности и в машиностроении, в авиации и в медицине.

Аргон и неон широко используют в светотехнике.

Пока мы еще не можем активно воздействовать на различные процессы, совершающиеся в атмосфере Земли. Несомненно, однако, что в будущем человечество научится управлять погодой, вызывать дождь, рассеивать облака и т. д. Это даст нам в руки огромные возможности для использования могучих сил природы в своих целях.

Независимо от этого для практической деятельности человека всегда будет играть очень важную роль возможность предвидения погоды. А совершенствовать методы этого предвидения возможно только при углубленном и систематическом изучении процессов, совершающихся в атмосфере.