大気圏

• 地球の重力によって保持されている、窒素や酸素を主成分とする気体の層。
• 地上から高度約100kmまでの範囲を指し、生命の維持や気象現象、地球の温度調節において不可欠な役割を果たす。
• 水圏・岩石圏とともに地球の表面構造を形成し、マントル対流などの地球内部の活動とも密接に関連している。

解説

地球の表面は、気体からなる「大気圏」、海洋などの「水圏」、岩石からなる「岩石圏」の3つの層で構成されています。大気圏の主な組成は窒素が約78%、酸素が約21%であり、これらが生命の呼吸や光合成、さらには有害な宇宙線の遮断や保温といった重要な機能を担っています。

地球そのものの形状は、自転による遠心力の影響で赤道付近がわずかに膨らんだ「回転楕円体」です。赤道半径（約6378km）は極半径（約6357km）よりも約21km長く、この形状は月食時に月面に投影される地球の影が曲線であることなどから証明されています。地球の大きさは、同一経度上にある2地点の緯度差と距離から算出可能です。例えば、緯度差が4度で距離が450km離れた2地点のデータを用いると、地球1周（360度）は40,500kmとなり、円周率を3と仮定した場合の直径は約13,500kmと計算されます。

また、地球は公転面に対して地軸を約23.4度傾けた状態で自転しており、この傾きを維持したまま太陽の周囲を公転することで、季節の変化や太陽の南中高度の変化が生じます。大気圏はこれらの天体運動や地質時代の変遷を経て、現在の組成へと進化してきました。