光合成とはよく知られているように、光のエネルギーを利用して二酸化炭素と水からデンプンなどの炭水化物をつくる反応です。多くの植物で行われる酸素発生型光合成では、水を分解して酸素を副産物として放出します。

光合成の簡単な図解
光合成の簡単な図解 / credit:Daniel Mayer (mav) – original imageVector version by Yerpo和訳/Japanese translation by UkainoADX, CC BY-SA 4.0 , via Wikimedia Commons

ところで、大気は惑星の一部と考えられますが、大気を持つ惑星はどこまでが惑星の中で、どこからを宇宙と考えるのでしょうか?

地球の大気の動きや気象現象に大きな影響を及ぼしています。地球の大気の動きに影響を与えているのは、表面の約70%を覆う海です。

地球の環境は、太陽から程よい距離であるために、水が気体(水蒸気)、液体(水)、個体(氷)の3つの状態を実現できる温度になっています。そのため、水が蒸発して水蒸気となり、大気中で雨や雪となって降り注ぎ、川になって海に流れるという循環が地球の気象現象の大きな特徴となっています。

このような気象現象が起こる領域は、地表から十数kmまでで、これを対流圏と呼びます。その上に薄い大気が層状に流れている成層圏、そして中間圏熱圏と宇宙につながっています。一般的には、大気がほぼ真空に近くなる100kmより上を宇宙としています。

地球の大気の鉛直構造
地球の大気の鉛直構造 / credit:気象庁ホームページ

10~50kmの上空では、酸素がもとになって太陽の紫外線を吸収するオゾン層があります。実はオゾン層ができたのは、今から約4億年前です。

オゾン層ができる前は太陽からの紫外線が直接地面に降り注いていたため、生物は陸上に上がることができませんでした。今、私たちが陸上で生活できているのはオゾン層があるおかげです。

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オゾン層 credit:気象庁ホームページ