Роль атмосферы Земли
Атмосфера является наиболее легкой геосферой Земли, тем не менее ее влияние на многие земные процессы очень велико.
Начнем с того, что именно благодаря атмосфере стало возможно зарождение и существование жизни на нашей планете. Современные животные не могут обходиться без кислорода, а большинство растений, водорослей и цианобактерий - без углекислого газа. Кислород используется животными для дыхания, углекислый газ - растениями в процессе фотосинтеза, благодаря чему создаются необходимые растениям для жизнедеятельности сложные органические вещества, такие как, разнообразные соединения углерода, углеводы, аминокислоты, жирные кислоты.
Важной для нормальной жизнедеятельности организмов на Земле является роль атмосферы как защитника нашей планеты от ультрафиолетового и рентгеновского излучения Солнца, космических лучей, метеоров. Подавляющую часть излучения задерживают верхние слои атмосферы - стратосфера и мезосфера, в результате чего проявляются такие удивительные электрические явления, как полярные сияния. Остальная, меньшая часть излучения, рассеивается. Здесь же, в верхних слоях атмосферы, сгорают и метеоры, которые мы можем наблюдать в виде маленьких "падающих звёзд".
Разные участки на Земле нагреваются неравномерно. Низкие широты нашей планеты, т.е. области с субтропическим и тропическим климатом, получают тепла от Солнца гораздо больше чем средние и высокие - области с умеренным и арктическим (антарктическим) типом климата. По-разному нагреваются материки и океаны. Если первые и нагреваются и охлаждаются гораздо быстрее, то вторые долго поглощают тепло, но в тоже время и также долго его отдают. Как известно теплый воздух является более легким чем холодный, а потому поднимается вверх. Его место у поверхности занимает холодный, более тяжелый воздух. Так образуется ветер и формируется погода. А ветер в свою очередь приводит к процессам физического и химического выветривания, последние из которых формируют экзогенные формы рельефа
С подъёмом в высоту климатические различия между разными регионами земного шара начинают стираться. А начиная с высоты 100 км. атмосферный воздух лишается возможности поглощать, проводить и передавать тепловую энергию путём конвекции. Единственным способом передачи тепла становится тепловое излучение, т.е. нагревание воздуха космическими и солнечными лучами.
Кроме тоготолько при наличии атмосферы на планете возможен круговорот воды в природе, выпадение осадков и образование облаков.
Круговорот воды - это процесс циклического перемещения воды в пределах земной биосферы, состоящий из процессов испарения, конденсации и осадков. Различают 3 уровня круговорота воды:
Малый, или океанический, круговорот - водяной пар, образовавшийся над поверхностью океана, сконденсируется и выпадает в виде осадков снова в океан.
Внутриконтинентальный круговорот - вода, которая испарилась над поверхностью суши, опять выпадает на сушу в виде атмосферных осадков.
Стоит также отметить, что выпадение осадков становится возможным лишь при наличии в воздухе т.н. ядер конденсации - мельчайших твердых частиц. Если бы в земной атмосфере таких частиц не было, то и никакие осадки бы не выпадали.
И последнее что хотелось сказать про роль атмосферы Земли, это то, что только благодаря ей на нашей планете возможно распространение звуков и возникновение аэродинамической подъёмной силы. На планетах лишенных или имеющих атмосферу малой мощности царит мертвая тишина. Человек на таких небесных телах буквально лишается дара речи. При отсутствии атмосферы становится невозможным управляемый аэродинамический полёт, на смену которому приходит баллистический.
Роль атмосферы в жизни планеты
Атмосфера
Хочу курить американские сигареты. .
Атмосфера является одним из необходимых условий возникновения и существования жизни на Земле.
Атмосфера:
- участвует в формировании климата на планете;
- регулирует тепловой режим планеты;
- способствует перераспределению тепла у поверхности;
- предохраняет Землю от резких колебаний температуры. При отсутствии атмосферы и водоемов температура поверхности Земли в течение суток колебалась бы в интервале 200 0С;
- благодаря наличию кислорода атмосфера участвует в обмене и круговороте веществ в биосфере. В современном состоянии атмосфера существует сотни миллионов лет, все живое приспособлено к строго определенному ее составу;
- газовая оболочка защищает живые организмы от губительных ультрафиолетовых, рентгеновских и космических лучей;
- атмосфера предохраняет Землю от падения метеоритов;
- в атмосфере распределяются и рассеиваются солнечные лучи, что создает равномерное освещение;
- атмосфера является средой, где распространяется звук.
Из–за действия гравитационных сил атмосфера не рассеивается в мировом пространстве, а окружает Землю, вращается вместе с ней.
Атмосфера, безопасность, бесплатно, БЖД, Земля, климат, курсовая, планета, реферат, скачать
Вопрос 135: Какой слой атмосферы имеет наибольшее значение для жизни на земле?
Ответ: тропосфера
Вопрос 136: Сколько времени требуется смениться атмосферной влаге?
Ответ: 10 дней
Вопрос 137: Человек часть….
Ответ: биосфера
Вопрос 138: Кем впервые был введен термин «биосфера»?
Ответ: Зюсом
Вопрос 139: Какая из сфер появилась в природе последней? Л
Ответ: биосфера
Вопрос 140: Кто впервые создал учение о биосфере
Ответ: Вернадскяй
Вопрос 141: Какая оболочка состоит из осадочных и магматических пород?
Ответ: литосфера
Вопрос 142: Каково максимальное расстояние между Землей и Солнцем?
Ответ: 4 млн. км.
Вопрос 143: Кто первым заговорил от шарообразности Земли?
Ответ: Аристотель, Пифагор
Вопрос 144: Какая часть объема гидросферы состоит из пресной воды?
Ответ: 2,5%
Вопрос 145: Как называется сгущение водяного пара в нижнем слое атмосферы?
Ответ: погодой
Вопрос 146: Состояние тропосферы в данном месте в данный момент наз.
Ответ: погодой
Вопрос 147: Почва-это
Ответ: верхний тонкий слой земли, обладающий плодородием
Ответ: Иртыш
Вопрос 149: Часть географической оболочки, заселенная и измененная организмами-это
Ответ: биосфера
Вопрос 150: Самое большое озеро в мире 1 р
Ответ: Каспийское
Вопрос 151: Земная кора и верхняя часть мантии наз-ся.
Ответ: литосфера
Вопрос 152: Верхний плодородный слой земли-это
Ответ: почва
Вопрос 153: Воздушная оболочка Земли
Ответ: атмосфера
Вопрос 154: Прибор, измеряющий атмосферное давление
Ответ: барометр
Вопрос 155: Состав географической оболочки –
Ответ: гидросфера, биосфера, часть атмосферы, часть литосферы
Вопрос 156: Основная сила, формирующая географическую оболочку Т
Ответ: солнечная радиация
Вопрос 157: Изменение климата, разрушение озонового слоя — это проблема
Ответ: экологическая
Вопрос 158: Экологическое направление в географии открыл
Ответ: И.В.Мушкетов
Вопрос 159: Высота этого слоя достигает в атмосфере 50-55 км.
Ответ: стратосфера
Вопрос 160: Сколько существует источников загрязнения атмосферы
Ответ: 3
Вопрос 161: Что наиболее сильно загрязняет воздух?
Ответ: промышленное производство
Вопрос 162: Ресурсы речных вод Республики составляют…
Ответ: 100,5 км
Вопрос 163: Сколько объема речных вод формируется на тер. Каз-на
Ответ: 56,5 км
Вопрос 164: Третий по величине бессточный водоем Каз-на
Ответ: р. Или
Вопрос 165: Сколько на тер.
Кав-на разведено месторождений подземных вод
Ответ: 700
Вопрос 166: В каком году был принят закон об охране атмосферного воздуха.?
Ответ: 2002 г.
Вопрос 167: Что выделяется в процессе сгорания сернистых руд
Ответ: сернистый ангидрид.
Вопрос 168: Сколько сернистого ангидрида выделяется в год
Ответ: 170 млн. тонн.
lektsii.net — Лекции.Нет — 2014-2018 год. (0.007 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Атмосфера является наиболее легкой геосферой Земли, тем не менее ее влияние на многие земные процессы очень велико.
Начнем с того, что именно благодаря атмосфере стало возможно зарождение и существование жизни на нашей планете. Современные животные не могут обходиться без кислорода, а большинство растений, водорослей и цианобактерий - без углекислого газа. Кислород используется животными для дыхания, углекислый газ - растениями в процессе фотосинтеза, благодаря чему создаются необходимые растениям для жизнедеятельности сложные органические вещества, такие как, разнообразные соединения углерода, углеводы, аминокислоты, жирные кислоты.
С подъемом в высоту парциальное давление кислорода начинает снижаться. Что это значит? А значит это, что атомов кислорода в каждой единице объёма становится все меньше и меньше. При нормальное атмосферном давлении парциальное давление кислорода в легких человека (т.н. альвеолярный воздух) составляет 110 мм. рт. ст., давление углекислого газа - 40 мм рт. ст., а паров воды - 47 мм рт. ст.. При подъеме в высоту давление кислорода в легких начинает падать, а углекислого газа и воды остается на прежнем уровне.
Начиная с высоты 3 километров над уровнем моря у большинства людей начинается кислородное голодание или гипоксия. У человека наблюдается одышка, усиленное сердцебиение, головокружение, шум в ушах, головная боль, тошнота, мышечная слабость, потливость, нарушение остроты зрения, сонливость. Резко снижается работоспособность. На высотах свыше 9 километров дыхание человека становится невозможным и потому находиться без специальных дыхательных аппаратов строго запрещено.
Важной для нормальной жизнедеятельности организмов на Земле является роль атмосферы как защитника нашей планеты от ультрафиолетового и рентгеновского излучения Солнца, космических лучей, метеоров. Подавляющую часть излучения задерживают верхние слои атмосферы - стратосфера и мезосфера, в результате чего проявляются такие удивительные электрические явления, как полярные сияния. Остальная, меньшая часть излучения, рассеивается. Здесь же, в верхних слоях атмосферы, сгорают и метеоры, которые мы можем наблюдать в виде маленьких "падающих звёзд".
Атмосфера служит регулятором сезонных колебаний температур и сглаживания суточных, предотвращая Землю от чрезмерного нагревания днём и охлаждения ночью. Атмосфера, благодаря наличию в её составе водяного пара, углекислого газа, метана и озона, легко пропускает солнечные лучи, нагревающие её нижние слои и подстилающую поверхность, но задерживает обратное тепловое излучение от земной поверхности в виде длинноволновой радиации. Эта особенность атмосферы называется парниковым эффектом. Без него суточные колебания температур нижних слоёв атмосферы достигали бы колоссальных величин: до 200° С и естественно сделали бы невозможным существование жизни в том виде, в котором мы её знаем.
Разные участки на Земле нагреваются неравномерно. Низкие широты нашей планеты, т.е. области с субтропическим и тропическим климатом, получают тепла от Солнца гораздо больше чем средние и высокие - области с умеренным и арктическим (антарктическим) типом климата. По-разному нагреваются материки и океаны. Если первые и нагреваются и охлаждаются гораздо быстрее, то вторые долго поглощают тепло, но в тоже время и также долго его отдают. Как известно теплый воздух является более легким чем холодный, а потому поднимается вверх. Его место у поверхности занимает холодный, более тяжелый воздух. Так образуется ветер и формируется погода. А ветер в свою очередь приводит к процессам физического и химического выветривания, последние из которых формируют экзогенные формы рельефа.
С подъёмом в высоту климатические различия между разными регионами земного шара начинают стираться. А начиная с высоты 100 км. атмосферный воздух лишается возможности поглощать, проводить и передавать тепловую энергию путём конвекции.
Единственным способом передачи тепла становится тепловое излучение, т.е. нагревание воздуха космическими и солнечными лучами.
Кроме того только при наличии атмосферы на планете возможен круговорот воды в природе, выпадение осадков и образование облаков.
Круговорот воды - это процесс циклического перемещения воды в пределах земной биосферы, состоящий из процессов испарения, конденсации и осадков. Различают 3 уровня круговорота воды:
Большой, или мировой, круговорот - водяной пар, образовавшийся над поверхностью океанов, переносится ветрами на материки, выпадает там в виде атмосферных осадков и возвращается в океан в виде стока. В этом процессе изменяется качество воды: при испарении соленая морская вода превращается в пресную, а загрязненная - очищается.
Дата публикования: 2015-01-26; Прочитано: 1269 | Нарушение авторского права страницы
studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2018 год.(0.001 с)…
Атмосфера и ее защитные функции.
Земная жизнь уязвима для космических лучей и нуждается в постоянной и надежной от них защите. Воздушная оболочка Земли, как любой внешний покров, осуществляет и защитные функции. Хотя по житейским нашим меркам атмосфера никак не укладывается в понятие средства защиты, именно «невесомый» воздух - безотказная преграда для губительных воздействий космоса.
Пробить эту «броню» могут лишь крупные метеориты с исходной массой в десятки и сотни тонн - явление, как известно, чрезвычайное. Метеориты помельче - отнюдь не редкость. Ежесуточно в небо над Москвой, например, вонзается до 200 метеоритов, нацело сгорающих в атмосфере.
От Солнца поступает на Землю энергия, а следовательно, и сама возможность жизни. Но жизненную дозу солнечной энергии «отмеряет» атмосфера. Не будь ее, днем Солнце раскаляли бы земную поверхность до + 100 °С, а ночью до - 100 °С выстуживал бы ее ледяной космос; 200-градусный перепад суточных температур намного превышает возможности к выживанию большинства живых организмов.
Когда впервые в открытый космос вышел Алексей Леонов, его жизнь и здоровье оберегал прочнейший скафандр. А на Земле мы надежно защищены воздушным покрывалом.
На верхнюю границу атмосферы ежесекундно обрушивается мощный поток солнечных и иных космических излучений широкого диапазона волн и энергий:- гамма-излучение, рентгеновские, ультрафиолетовые лучи, видимый свет, инфракрасное излучение и т. п. Если бы все они достигли земной поверхности, то мгновенно убийственная их энергия испепелила бы все живое. Этого не случается, и на Земле существует жизнь благодаря атмосфере.
Для всего разнообразия излучений атмосфера оставляет лишь два «окна прозрачности», две узкие «щелочки», сквозь которые проникают некоторые радиоволны, а также свет с частью ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. Главную роль в этом играют ионосфера и озоновый экран на высоте 20-55 км. Хотя озон крайне разрежен, именно здесь большая часть энергии ультрафиолетовых лучей расходуется на разрушение молекул кислорода. Процеженные через озоновый фильтр, они еще опасны для некоторых микроорганизмов, в том числе болезнетворных, и полезны для человека.
В конечном счете, свет и тепло, несущие Земле жизнь, сквозь атмосферу пропускаются; все, сеящее смерть, задерживается атмосферой.
Климат и погода.
Атмосфера регулирует важнейшие параметры климата - влажность, температуру, давление.
Скопление капелек влаги или кристаллов льда, т. е. образование облаков, возможно лишь при наличии в воздухе ядер конденсации - твердых частиц диаметром в сотые доли микрометра, или, проще говоря, тончайшей пыли. В абсолютно «стерильной» атмосфере дождь невозможен.
Вертикальные и горизонтальные перемещения теплых и холодных, сухих и увлажненных масс воздуха, местное распределение температур и осадков, т. е. формирование погоды, осуществляется за счет различий атмосферного давления и возникновения ветров.
Роль атмосферы в круговороте веществ.
Циклы кислорода, углерода, азота, воды обязательно проходят атмосферную стадию. Воздушный бассейн выступает в роли гигантского резервуара, где все эти вещества накапливаются и, главное, распределяются по земному шару. Тем самым осуществляется регуляция скорости и интенсивности круговорота веществ в природе.
Атмосфера - часть жизненной среды.
Для большинства обитателей суши, и человека в их числе, важны физические свойства атмосферы.
Атмосферное давление у поверхности Земли (около 9,8 104 Па) называют нормальным. Это норма существования наземных организмов, которую мы, как любую норму, не замечаем, хотя на человека при этом давит 10-12 т воздуха. Для нас ощутимы лишь отклонения от нее: при понижении давления на высоте около 5 тыс. м появляются признаки «горной болезни» (головокружение, тошнота, слабость); при погружении в воду на глубину 10 м давление оказывает заметное влияние на человеческий организм (боль в барабанных перепонках, затрудненное дыхание и т. п.). В абсолютном вакууме гибель наступает мгновенно.
Прозрачность, т. е. проницаемость, атмосферы для солнечных излучений - видимых, ультрафиолетовых, инфракрасных - исключительно важна для живых организмов. Количество и качество света определяют интенсивность фотосинтеза - единственного природного процесса фиксации солнечной энергии на Земле. Повышение уровня ультрафиолетового облучения может привести к ожогам и другим болезненным явлениям, понижение создает условия для массового размножения болезнетворных организмов. Установлено сложное влияние прозрачности на тепловой баланс Земли, о чем подробнее будет сказано ниже. Современные изменения прозрачности атмосферы в значительной мере определяются антропогенными влияниями, что уже привело к возникновению ряда серьезных проблем.
Весьма существенно для биосферы состояние газового баланса. Свыше 3/4 воздуха составляет азот, названный Лавуазье «безжизненным». Он входит в первооснову носителей жизни - белков и нуклеиновых кислот. Правда, в их синтезе атмосферный азот непосредственного участия не принимает, но является гигантским резервуаром первичного «сырья» как для деятельности азотфиксирующих микроорганизмов и водорослей, так и для промышленности азотных удобрений. Масштабы и особенно темпы роста промышленной фиксации азота уже вносят некоторые коррективы в представление о неисчерпаемости его запасов в атмосфере.
Сказанное в еще большей мере приложимо к кислороду, составляющему четвертую часть всех атомов живого вещества. Без кислорода невозможно дыхание и, следовательно, энергетика многоклеточных животных. Вместе с тем кислород - это продукт жизнедеятельности, выделяемый фотосинтезирующими организмами. Накопление в ходе взаимной эволюции атмосферы и биосферы всего 1% кислорода создало условия для бурного развития современных форм жизни. При этом образовался озоновый экран - защита от космических лучей высоких энергий. Сокращение кислорода в атмосфере повлекло бы за собой замедление процессов жизнедеятельности. Утеря кислорода вызвала бы неизбежную замену аэробных форм жизни анаэробными.
Углекислого газа в атмосфере Земли содержится всего 0,03%. Но сегодня это предмет большого внимания и немалых тревог. При увеличении доли углекислого газа всего до 0,1% животные испытывают затруднения в дыхании, свыше 4% углекислоты в воздухе означает аварийную ситуацию. Даже совсем ничтожные (на тысячные доли процента) изменения содержания углекислого газа в атмосфере меняют ее проницаемость для отраженных от земной поверхности тепловых лучей.
Жизнь на Земле без атмосферы невозможна. Но она невозможна и без воды, и без питательных веществ, и без многого другого. Без пищи человек может прожить недели, без воды - дни, без воздуха - минуты, без атмосферной защиты - секунды.
Столь разительные отличия обоснованы, в частности, разной способностью организма запасать те или иные вещества. В среднем человек потребляет в сутки свыше 500 л кислорода, пропуская через легкие свыше 10 тыс. л (около 12 кг) воздуха и 1,5-2 кг воды и пищи.
Еще одно существенное обстоятельство. В ходе эволюции у животных выработались многоступенчатые и достаточно надежные системы защиты от ядовитых и иных неблагоприятных для организма веществ естественного происхождения (недоброкачественной воды и пищи, пыли, дыма и т.
п.). Поэтому и животный и человеческий организмы оказались полностью безоружными против того, чего нет в естественной среде их обитания,- против ядовитых газов без цвета, запаха и вкуса, которых немало в техногенных выбросах: оксида азота (II), свинца в выхлопах автомобилей, угарного газа (СО) и многих других соединений. В этих случаях наши дыхательные пути пропускают беспрепятственно и эликсир жизни, и смертельный яд, не имея средств различать их.
6.2. Значение и строение атмосферы
Если воду, которой издавна не хватало, называли "ресурсом жизни", то о воздухе вспомнили лишь в нашу урбанизированную эпоху. Напомним, что без пищи человек может прожить несколько десятков дней, а без воздуха – только до 5-7 мин. Кроме того, человеку необходим чистый воздух, которого, в особенности в городах и индустриальных центрах, не хватает.
Значение атмосферы. Атмосферный воздух - важнейший природный ресурс, его назначение (для Земли и человечества):
Снабдить людей, животный и растительный мир жизненно необходимыми газовыми элементами (кислородом, углекислым газом);
Смягчить температурные перепады (воздух - плохой проводник тепла и холода), т.е. обеспечить терморегуляцию на планете;
Защитить поверхность Земли от космического, радиационного и ультрафиолетового солнечного излучений;
Защитить Землю от метеоритов и прочих космических тел, подавляющая масса которых сгорает в атмосфере;
Обеспечить производственные антропогенные процессы кислородом, азотом, водородом и нейтральными газами.
Атмосфера "согревает" нашу планету, поглощая тепло, излучаемое Землей в мировое пространство, и частично возвращая его в виде встречного излучения. Атмосфера рассеивает солнечные лучи, в результате чего создается постепенный переход от света к тени (сумерки). В ночное время она излучает световые лучи и служит источником освещения земной поверхности.
Ночное свечение атмосферы (люминесценция) - это свечение разреженных газов воздуха на высотах от 80 до 300 км. Оно обеспечивает 40 – 45 % общей освещенности земной поверхности в безлунную ночь, в то время как звездный свет составляет около 30 %, а на свет, рассеиваемый межзвездной пылью, приходятся остальные 25 – 30 %. Разновидностью свечения атмосферы являются полярные сияния. На Земле они наблюдаются в высоких широтах только ночью при отсутствии облаков. Из космоса полярные сияния видны всегда, и при этом одновременно над большими территориями.
Строение атмосферы . В составе атмосферы выделяют несколько слоев - сфер, между которыми нет резко выраженных границ.
1. Тропосфера - нижний основной слой атмосферы. Он наиболее хорошо изучен. Высота тропосферы достигает 10 км над полюсами, 12 км в умеренных широтах и до 18 км над экватором.
Тропосфера содержит более 4/5 всей массы атмосферного воздуха. В ней наиболее ярко проявляются разнообразные погодные явления. Известно, что с подъемом на 1 км температура воздуха в этом слое снижается более чем на 6 градусов . Это происходит потому, что воздух пропускает к поверхности Земли солнечные лучи, которые ее нагревают. От земной поверхности нагреваются и прилегающие к Земле слои атмосферы.
Зимой поверхность Земли сильно охлаждается, чему способствует снежный покров, отражающий большую часть солнечных лучей. По этой причине воздух у поверхности Земли оказывается холоднее, чем вверху, то есть образуется так называемая инверсия температуры. Инверсия температуры часто наблюдается и в ночное время суток.
Летом поверхность Земли сильно и неравномерно нагревается солнечными лучами. От наиболее нагретых ее участков поднимаются вверх воздушные вихри. На смену поднявшемуся воздуху притекает воздух со стороны менее нагретых участков Земли, в свою очередь, замещаемый воздухом из верхних слоев атмосферы. Возникает конвекция, которая вызывает перемешивание атмосферы в вертикальном направлении. Конвекция способствует рассеиванию тумана и снижает запыленность нижнего слоя атмосферы.
В верхних слоях тропосферы на высоте 12 - 17 км при пролете самолетов часто образуются белые облачные следы, хорошо видимые с большого расстояния. Эти следы называются конденсационными , или следами инверсии. Основной причиной конденсационных следов является конденсация, или сублимация водяного пара, попадающего в атмосферу с отработавшими газами авиационных двигателей, так как при сжигании керосина в авиационном двигателе образуется водяной пар.
Для сжигания в двигателе 1 кг топлива расходуется около 11 кг атмосферного воздуха, при этом образуется около 12 кг отработавших газов, содержащих почти 1,4 кг водяного пара.
2. Стратосфера находится над тропосферой до высоты 50-55 км. В ней содержится менее 20 % массы всего атмосферного воздуха. В этом слое имеется незначительное перемещение газов и происходит возрастание температуры с высотой (до 0 0 С у верхней границы).
Нижняя часть стратосферы представляет мощный задерживающий слой, под которым скапливаются водяной пар, кристаллы льда и другие твердые частицы. Относительная влажность воздуха здесь всегда близка к 100 %.
В стратосфере расположен озоновый слой, отражающий губительное для жизни космическое излучение и частично ультрафиолетовые лучи Солнца. Наибольшая концентрация озона имеется на высоте 15-35 км, где свободный кислород под влиянием солнечной радиации превращается в озон.
3. Мезосфера простирается выше стратосферы на высоте приблизительно от 50 до 80 км. На её долю приходится менее 1 % воздуха. Для неё характерно понижение температуры с увеличением высоты, приблизительно от 0° С на границе со стратосферой до -90° С в верхних слоях мезосферы.
4. Ионосфера находится над мезосферой. Она характеризуется значительным содержанием атмосферных ионов и свободных электронов. В ионосфере происходит под действием ультрафиолетовой и рентгеновской солнечной радиации ионизация сильно разреженного воздуха, а также космического излучения, которые вызывают разложение молекул атмосферных газов на ионы и электроны. Особенно интенсивна ионизация на высоте от 80 до 400 км. Ионосфера способствует распространению радиоволн. Верхняя граница ионосферы является внешней частью магнитосферы Земли. Ионосферу часто называют термосферой .
атмосфера экологический загрязнение
Атмосферный воздух - необходимый природный ресурс. Кислород, входящий в состав атмосферы, используется живыми организмами в процессе дыхания. Он применяется при сжигании любого топлива в различных производственных установках и двигателях. Атмосфера - важный путь сообщения, используемый авиацией .
Основные потребители воздуха в природе - флора и фауна Земли. Подсчитано, что весь воздушный океан проходит через земные организмы примерно за десять лет.
Атмосфера пронизана мощной солнечной радиацией, которая регулирует тепловой режим Земли, она способствует перераспределению тепла по земному шару. Лучистая энергия Солнца - практически единственный источник теплоты для поверхности Земли. Эта энергия частично поглощается атмосферой. Энергия, достигшая Земли, частично поглощается почвой и водой и частично отражается от их поверхности в атмосферу. Нетрудно представить себе, каким был бы температурный режим Земли, если бы не было атмосферы: ночью и зимой она бы сильно охлаждалась за счет солнечного излучения, а летом и днем перегревалась за счет солнечной радиации, как это происходит на Луне, где нет атмосферы.
Благодаря атмосфере на Земле не бывает резких переходов от мороза к жаре и обратно. .
Если бы Земля не была кружена атмосферой, то в течение одних суток амплитуда колебаний температуры достигала бы 200 С: днем около +100 С, ночью около 100 С. Еще большая разница была бы между зимними и летними температурами. Но благодаря атмосфере средняя температура Земли около +15 "С.
Атмосфера -- надежный щит, который спасает все живущие на Земле организмы от губительных ультрафиолетовых, рентгеновских и космических лучей, которые частично рассеиваются и частично поглощаются в ее верхних слоях.
Через атмосферу осуществляется обмен веществ между Землей и Космосом. При этом Земля теряет самые легкие газы - водород и гелий и получает космическую пыль и метеориты. Атмосфера защищает нас от звездных осколков. Размеры метеоритов в большинстве случаев не больше горошины; они под влиянием земного притяжения врезаются в атмосферу с огромной скоростью 11-64 км/ с, за счет трения о воздух раскаляются и большей частью сгорают на высоте 60-70 км от поверхности Земли. Лучистая энергия Солнца - практически единственный источник теплоты для поверхности Земли. Эта энергия частично поглощается атмосферой. Энергия, достигшая Земли, частично поглощается почвой и водой и частично отражается от их поверхности в атмосферу. Нетрудно представить себе, каким был бы температурный режим Земли, если бы не было атмосферы: ночью и зимой она бы сильно охлаждалась за счет солнечного излучения, а летом и днем перегревалась за счет солнечной радиации, как это происходит на Луне, где нет атмосферы.
Благодаря атмосфере на Земле не бывает резких переходов от мороза к жаре и обратно. Если бы Земля не была кружена атмосферой, то в течение одних суток амплитуда колебаний температуры достигала бы 200 С: днем около +100 С, ночью около 100 С. Еще большая разница была бы между зимними и летними температурами. Но благодаря атмосфере средняя температура Земли около +15 "С.
Важнейшее защитное значение имеет озоновый экран. Он расположен в стратосфере, на высоте 20-50 км от поверхности Земли. Общее количество озона в атмосфере оценивается в 3,3 млрд. т. Мощность этого слоя сравнительно небольшая: от 2 мм - на экваторе до 4 мм - у полюсов при нормальных условиях. Основное значение озонового экрана состоит в защите живых организмов от ультрафиолетового излучения.
Атмосфера -- надежный щит, который спасает все живущие на Земле организмы от губительных ультрафиолетовых, рентгеновских и космических лучей, которые частично рассеиваются и частично поглощаются в ее верхних слоях. Через атмосферу осуществляется обмен веществ между Землей и Космосом. При этом Земля теряет самые легкие газы - водород и гелий и получает космическую пыль и метеориты. .
Атмосфера защищает нас от звездных осколков. Размеры метеоритов в большинстве случаев не больше горошины; они под влиянием земного притяжения врезаются в атмосферу с огромной скоростью 11-64 км/ с, за счет трения о воздух раскаляются и большей частью сгорают на высоте 60-70 км от поверхности Земли. Атмосфера играет большое значение в распределении света. Воздух разбивает солнечные лучи на миллионы мелких лучей, рассеивает их и создает то равномерное освещение, к которому мы привыкли.
Наличие воздушной оболочки придает нашему небу голубой цвет, так как молекулы основных элементов воздуха и различные примеси, содержащиеся в нем, рассеивают главным образом лучи с короткой длиной волны, т. е. голубые, синие, фиолетовые. Иногда из-за наличия в атмосфере примесей цвет неба бывает не чисто голу. С поднятием вверх уменьшается плотность и засоренность воздуха, т.е. количество рассеивающих частиц, цвет неба становится темнее, переходит в густо-синий, а в стратосфере - в черно-фиолетовый. Атмосфера является той средой, где распространяются звуки. Без воздуха на Земле царила бы тишина. Мы не слышали бы ни друг друга, ни шума моря, ветра, леса и т.п. .
Ионосфера способствует передаче радиосигналов и распространению радиоволн.
Долгое время считали, что воздух не имеет массы. Только в 17 веке было доказано, что масса 1 м 3 сухого воздуха, если его взвесить на уровне моря при температуре 0° С, равна 1293 г, а на каждый квадратный сантиметр земной поверхности приходится 1033 г воздуха.
Ладонь человека испытывает давление воздуха силой около 1471Н, а на все тело человека воздух давит с силой 1471 * 103 Н. Мы не замечаем этой тяжести только потому, что все ткани нашего тела также насыщены воздухом, который уравновешивает внешнее давление. При нарушении этого равновесия наше самочувствие ухудшается: учащается пульс, появляется вялость, безразличие и т.д. Такие же ощущения испытывает человек при поднятии в гору или погружении на большую глубину, а также при взлете и посадке самолета. Вверху давление воздуха и его масса уменьшаются: на высоте 20 км масса 1 м 3 воздуха равна 43 г, а на высоте 40 км - 4 г. Лучистая энергия Солнца - практически единственный источник теплоты для поверхности Земли. Эта энергия частично поглощается атмосферой. Энергия, достигшая Земли, частично поглощается почвой и водой и частично отражается от их поверхности в атмосферу. Нетрудно представить себе, каким был бы температурный режим Земли, если бы не было атмосферы: ночью и зимой она бы сильно охлаждалась за счет солнечного излучения, а летом и днем перегревалась за счет солнечной радиации, как это происходит на Луне, где нет атмосферы.
Все процессы, развивающиеся в атмосфере, осуществляются за счет энергии Солнца. Благодаря ей ежегодно с поверхности Земли испаряются миллиарды тонн воды. Атмосфера выполняет роль перераспределения влаги на земном шаре.
Физические свойства и состояние атмосферы меняются: 1) во времени - в течение суток, сезонов, лет; 2) в пространстве -- в зависимости от высоты над уровнем моря, широты местности и удаленности от океана.
Атмосфера всегда содержит определенное количество примесей. Источники загрязнения могут быть естественными и искусственными. К естественным источникам относятся: пыль (растительного, вулканического и космического происхождения), пыльные бури, частицы морской соли, продукты выветривания, туман, дымы и газы от лесных и степных пожаров, различные продукты растительного, животного и микробиологического происхождения и др. Естественные источники загрязнения атмосферы представляют собой такое грозное явления природы, как извержение вулканов. Обычно оно имеет катастрофический характер. При извержении вулканов в атмосферу выбрасывается огромное количество газов, паров воды, твердых частиц, пепла и пыли, происходит тепловое загрязнение атмосферы, т. к. в воздух выбрасываются сильно нагретые вещества. .
Их температура такова, что они сжигают все на своем пути. После затухания вулканической деятельности общий баланс газов в атмосфере постепенно восстанавливается.
Существенно загрязняют атмосферу крупные лесные и степные пожары. Чаще всего они возникают в засушливые годы. Дым от пожаров распространяется на огромные площади. Пыльные бури возникают в связи с переносом сильным ветром поднятых с земной поверхности мельчайших частиц почвы. Сильные ветры - смерчи, ураганы - поднимают в воздух и крупные обломки горных пород, но они не держатся долго в воздухе. При сильных бурях в воздух поднимается до 50 млн. т пыли. Причинами пыльных бурь являются засуха, суховеи, которые происходят из-за интенсивной распашки, выпаса скота, уничтожения лесов. Наиболее часты пыльные бури в степных, полупустынных и пустынных районах. Катастрофические явления, связанные с извержениями вулканов, пожарами и пыльными бурями, приводят к возникновению светозащитного экрана вокруг Земли, который несколько изменяет тепловой баланс планеты. Но в основном эти явления носят локальный характер. Совсем незначительный местный характер носят загрязнения атмосферного воздуха, связанные с выветриванием и разложением органических веществ. .
Естественные источники загрязнений бывают либо распределенными, такими как выпадение космической пыли, либо кратковременными стихийными, например, лесные и степные пожары, извержения вулканов и т.п. Уровень загрязнения атмосферы естественными источниками является фоновым и мало изменяется с течением времени. Искусственные загрязнения наиболее опасны для атмосферы. Наиболее устойчивые зоны с повышенными концентрациями загрязнений возникают в местах активной жизнедеятельности человека. Антропогенные загрязнения отличаются многообразием видов и многочисленностью источников. Естественные источники загрязнения атмосферы представляют собой такое грозное явления природы, как извержение вулканов. Обычно оно имеет катастрофический характер. При извержении вулканов в атмосферу выбрасывается огромное количество газов, паров воды, твердых частиц, пепла и пыли, происходит тепловое загрязнение атмосферы, т. к. в воздух выбрасываются сильно нагретые вещества. Их температура такова, что они сжигают все на своем пути. После затухания вулканической деятельности общий баланс газов в атмосфере постепенно восстанавливается. .
Проблема загрязнения воздуха не нова. Более двух столетий назад серьезные опасения стало вызывать загрязнение воздуха в крупных промышленных центрах многих европейских стран. Однако длительное время эти загрязнения имели локальный характер. Дым и копоть загрязняли сравнительно небольшие участки атмосферы и легко разбавлялись массой чистого воздуха в то время, когда заводов и фабрик было немного и использование химических элементов было ограничено. Если в начале 20 в. в промышленности применялось 19 химических элементов, в середине века уже использовалось около 50 элементов, то в настоящее время - практически все элементы таблицы Менделеева. Это существенно сказалось на составе промышленных выбросов и привело к качественно новому загрязнению атмосферы аэрозолями тяжелых и редких металлов, синтетическими соединениями, не существующими и не образующимися в природе радиоактивными, канцерогенными, бактериологическими и другими веществами.
Быстрый рост промышленности и транспорта привел к тому, что такое количество выбросов больше не может рассеиваться. Их концентрация увеличивается, что влечет за собой опасные и даже фатальные последствия для биосферы. Особенно острой эта проблема стала во второй половине 20 в., т. е. в период научно-технической революции, характеризующейся чрезвычайно высокими темпами роста промышленного производства, выработки и потребления электроэнергии, выпуска и использования в большом количестве транспортных средств.
Основное загрязнение атмосферы создают ряд отраслей промышленности, автотранспорт и теплоэнергетика. Причем их участие в загрязнении атмосферы распределяется следующим образом: черная и цветная металлургия, нефтедобыча, нефтехимия, выпуск стройматериалов, химическая промышленность - 30% ; теплоэнергетика - 30 , автотранспорт - 40% .
Самыми распространенными токсичными веществами, загрязняющими атмосферу, являются: оксид углерода СО, диоксид серы SO 2 , диоксид углерода СО 2 , оксиды азота NO x , углеводороды С п Н м и пыль. Примерный относительный состав вредных веществ в атмосфере больших промышленных городов составляет: СО - 45% , SO - 18% , С Н - 15% , пыль - 12%. .
Кроме этих веществ в загрязненном атмосферном воздухе встречаются и другие более токсичные вещества, но в меньшем количестве. Так, например, вентиляционные выбросы заводов электронной промышленности содержат пары плавиковой, серной, хромовой и других минеральных кислот, органические растворители и т. п. В настоящее время насчитывается более 500 вредных веществ, загрязняющих атмосферу, их количество все увеличивается. Искусственные загрязнения наиболее опасны для атмосферы. Наиболее устойчивые зоны с повышенными концентрациями загрязнений возникают в местах активной жизнедеятельности человека. Антропогенные загрязнения отличаются многообразием видов и многочисленностью источников. Естественные источники загрязнения атмосферы представляют собой такое грозное явления природы, как извержение вулканов. Обычно оно имеет катастрофический характер. При извержении вулканов в атмосферу выбрасывается огромное количество газов, паров воды, твердых частиц, пепла и пыли, происходит тепловое загрязнение атмосферы, т. к. в воздух выбрасываются сильно нагретые вещества. Их температура такова, что они сжигают все на своем пути. После затухания вулканической деятельности общий баланс газов в атмосфере постепенно восстанавливается.
Газовая оболочка предохраняет Землю от близкого к абсолютному нулю холода межпланетного пространства; защищает все живое от смертоносных космических лучей, несущихся из глубин Галактики, и от губительного же ультрафиолетового излучения Солнца. Если бы не было спасительной газовой оболочки вокруг Земли, она была бы такой же безводной и безжизненной, как Луна.
Действительно, ни воды, ни жизни не может быть на планете, лишенной газовой оболочки. Следовательно, вся органическая жизнь на земном шаре, во всех ее многообразных формах существования, даже возникновение органических веществ, приведшее в последующем развитии к возникновению живых организмов и к видоизменению самой газовой оболочки, обязана сложнейшим взаимодействиям между лучистой энергией Солнца и воздушным океаном, на самом дне которого развивалась и существует теперь вся органическая жизнь.
Физико-химические свойства нашей атмосферы и процессы распространения и превращения в ней солнечной энергии, включая ее самою, создали в далеком геологическом прошлом условия для возникновения из неживой материи органической жизни и поддерживают ее, способствуя дальнейшим процессам качественных и количественных изменений форм ее существования.
Напомним вкратце, что земная атмосфера почти на 99 процентов состоит из кислорода и азота. Молекулы этих газов занимают ведущее (после углерода) место в составе любых белков или белковых веществ, способ существования которых и является жизнью, как учит Энгельс.
Следовательно, без кислорода и азота, то есть без воздуха, жизнь на Земле невозможна.
Воздух, так же как и вода, - неотъемлемая составная часть каждого живого организма.
Подавляющая масса растений и животных, за редким исключением особых, так называемых анаэробных бактерий, не может существовать без кислорода воздуха, без газообмена. Человек может прожить без пищи более месяца, собака свыше двух месяцев. А продолжительность жизни без дыхания исчисляется немногими минутами. Так эволюционировала сама живая материя, принимавшая те или иные органические формы.
Сложна и многообразна роль воздушного океана для любого наземного организма. Каждое его движение и перемещение, естественно, должны происходить в воздушной среде. Она, с одной стороны, оказывает всем движениям некоторое сопротивление, а с другой - помогает и облегчает очень многим организмам и их зачаткам (семенам и спорам) перемещение на большие расстояния.
И мы увидим дальше на ряде примеров, как вся эволюция растительных и животных организмов совершалась в неразрывном единстве с условиями окружающей их среды и, хотя бы временно, в воздушной среде. Каждый организм строит свое тело из окружающей его среды. В результате организм и необходимые для его жизни условия становятся единством.
Все зеленые растения путем фотосинтеза включают в свой организм и солнечный свет, дошедший до зерен хлорофилла через толщу атмосферы.
Мы увидим что красивое образное выражение - «Рожденный ползать - летать не может» - не всегда приложимо к эволюции органической жизни на планете.
Так же как некогда живые организмы впервые «выползли» из водной стихии, где они зародились, на сушу, так и «ползавшие» по суше в своем постепенном развитии и совершенствовании под воздействием именно воздушной оболочки Земли видоизменялись и через многие миллионы лет простерли наконец свои формирующиеся крылья, чтобы начать завоевывать не только освоенную жизнью воду и землю, но и воздушную стихию.
Между водным и воздушным океанами по отношению к органической жизни существует полная противоположность: на самом дне глубоких океанов, ниже 7-8 километров от их поверхности, органическая жизнь хотя и существует в очень своеобразных формах, но количественно она несоизмеримо беднее, чем в мелководье и особенно у берегов.
В воздушном океане наблюдается совершенно обратное явление: самая обильная и многообразная жизнь органической природы находится именно на самом его дне, то есть на поверхности Земли. Чем выше мы будем подниматься в воздушную среду, тем беднее и малочисленнее живые существа или их зародыши. Мы имеем в виду не столько вздымающиеся ввысь горы, сколько свободную атмосферу.
Основная масса летающих насекомых, птиц, семян растений и т. д. сконцентрирована в приземном слое воздуха, примерно до 100-200 метров от поверхности Земли. Правда, отдельные виды насекомых встречаются на высоте 4-5 километров; хищные птицы поднимаются до 6-7 километров. Но уже в стратосфере живые организмы существовать не могут. Это невозможно не только из-за царящих там низких температур и малого давления, но и из-за космической лучистой энергии, в частности ультрафиолетовых солнечных лучей, убивающих самые стойкие споры грибов и бактерий.
Как вода в океанах поглощает и рассеивает солнечный свет, препятствуя его проникновению в глубину, так и воздушный океан поглощает и преобразует космические и ультрафиолетовые лучи, охраняя от их пагубного действия жизнь на своем дне - Земле.
Нужно сказать несколько слов об условиях жизни организмов в почве. Трудами наших выдающихся ученых - В. В. Докучаева, П. А. Костычева, В. Р. Вильямса, а в наши дни и профессора М. С. Гилярова, изучающего жизнь и развитие самых разнообразных организмов, обитающих в почве, и др., мы знаем, что сама почва является продуктом сложных взаимоотношений между лучистой энергией Солнца, воздушной средой и деятельностью микроорганизмов наряду с другими организмами, поселившимися целиком или частично, как корни растений, в почве.
Но вся почва тоже напитана воздухом - воздушный океан проникает на десятки метров, а иногда и больше под поверхность земных пластов. И подавляющая масса почвообитающих организмов дышит почвенным воздухом, приспособившись к такому типу дыхания.
Итак, мы подчеркиваем, что органическая жизнь на нашей планете возникла, развивалась, видоизменялась и совершенствовалась под непосредственным воздействием, газовой оболочки, окружавшей Землю.
Поэтому абсолютное большинство наземных организмов самым тесным образом связано во всех своих жизненных проявлениях е атмосферным воздухом, являющимся для них в большей или меньшей степени средой обитания.
И если бы вдруг воздушная сфера, в которой обитают и в зависимости от которой развиваются все организмы, исчезла, то они перестали бы существовать, наступила бы смерть, разрушение.
Если самой ранней весной, как только подсохнут проталины, но кое-где еще лежат сугробы, выйти в ясный солнечный день на безжизненную по виду лесную опушку, где растут кусты орешника, или подойти к пруду, над которым склонились ольховые деревья, можно наблюдать очень интересную картину.
Полное безветрие. Тишина. Вдруг из желтой, сильно удлинившейся сережки орешника или ольхи вылетает маленькая, едва заметная желтоватая дымка и рассеивается в воздухе, тихо опускаясь вниз. Это лопнули пыльники мужских цветков, собранные сотнями в сережке, и пыльца разлетелась. Иногда неуловимые нами воздушные течения уносят пыльцу, и она в конце концов может все же попасть на скромные, едва заметные красноватые рыльца невзрачных женских цветков. Произошло оплодотворение. Летом можно будет собирать орехи.
Подобным же образом «пылит» ольха. Пыльца попадает не только на женские цветки своего же куста или дерева в пределах той же кроны. Ветер перебрасывает легчайшую пыльцу сосны за сотни километров и гораздо дальше на другие деревья. Когда цветут сосны, ветер несет от бора тучи желтой пыльцы, оседающей иногда в огромных количествах далеко от сосновых насаждений.
Природа как бы требует перекрестного оплодотворения для развития более устойчивых, лучших, не вырождающихся потомков. Так ветер - движение воздуха - помогает не только размножению очень многих наших древесных пород и других растений, но и улучшению их породных качеств.
Мы знаем большую группу так называемых споровых растений. К ним относятся всем известные папоротники. Их мельчайшие споры, подобно тому как пыльцу у орешника, ольхи или хвойных деревьев, ветер переносит иногда на громадные расстояния.
Однажды экспедиция ботаников, работавших в горных областях экваториальной Африки, нашла на скалах группу неизвестных им папоротников. До тех пор этот новый вид совершенно не был известен на Африканском материке. Оказалось, что это южноамериканский вид, широко там распространенный. Как мог попасть он в неизведанные, не посещавшиеся людьми африканские дебри?
Очевидно, споры его были переброшены воздушными потоками за 4-5 тысяч километров. В этом, как мы увидим дальше, нет ничего невероятного. Известно, что воздушные потоки на этих высотах могут двигаться со скоростью 120-150 километров в час в течение двух-трех суток, почти не меняя своего основного направления. Легкие споры в массе могли быть подняты восходящими воздушными токами на высоту 4-5 тысяч километров и, будучи подхвачены горизонтальными течениями, могли через несколько дней, а может быть и раньше, оказаться над Африкой.
Ветер разносит мириады спор грибов, начиная от комнатных плесневых и общеизвестных округлых дождевиков до лучших съедобных видов, как белые грибы и шампиньоны.
Ветер разносит и семена цветковых растений - в июне, в разгар лета, ежегодно улицы Москвы, как и многих других городов и деревень, покрываются пушистым, не тающим «снегом». Он иногда в массах летает в воздухе, проникает через окна и двери в комнаты, попадает в нос и глаза.
Это обсеменяются женские деревья тополей. Не у всех ветроопыляемых растений и мужские и женские цветки находятся на одних и тех же деревьях, как у орешника и ольхи. Среди них есть так называемые двудомные, или раздельнополые. К ним принадлежат тополя и осины. Ранней весной ветер переносит пыльцу с мужских деревьев на женские, вызывая их оплодотворение, а летом он далеко разносит пушистые семена, способствуя расселению этих видов деревьев.
Так неподвижные, прочно укоренившиеся организмы получают возможность перебрасывать свое потомство на сотни километров.
Можно было бы привести множество подобных примеров и из травянистой растительности. Вспомним наш обычный желтый одуванчик. Отцветая, он превращается в прекрасный ажурный шарик, образованный множеством замечательных парашютиков, которые удерживаются до поры до времени семянками на материнском растении.
Но вот семена созрели. Ветер слегка качнул высоко вытянувшийся к этому времени стебелек одуванчика - и десятки белых парашютов понесли семена в воздушную посевную кампанию.
Так же распространяют свои семена наши первые весенние цветы - мать-и-мачеха, а летом злостные сорняки полей - осот и бодяк, красивый лиловый иван-чай, обитатель лесных порубок и мало удобных для других растений склонов и кустарниковых зарослей.
Приведем еще один из многих подобных примеров, в котором воздушные течения играют основную роль в расселении растений. Есть такое растение перекати-поле, или курай. Оно оригинальнейшим образом приспособлено для того, чтобы путешествовать на далекие расстояния по степям и во время этого путешествия рассеивать понемногу свои семена.
Ко времени созревания семян у курая клетки ткани около основания стебля начинают отмирать, и стебелек легко переламывается, подобно тому как легко отпадает осенью от ветки желтеющий лист. Ветви перекати-поля образуют округлую форму, и такие отмершие, но еще не обсеменившиеся шары, гонимые ветром, катятся десятки километров даже тогда, когда зима покроет степные просторы снежной пеленой.
В песчаных пустынях среди безбрежных барханов произрастает несколько видов кустарников, приспособившихся к условиям этих пустынь. У них своеобразные семена. Маленькое семя окружено ажурным сплетением твердых коричневых выростов. Получается легкий шарик размером с крупную вишню. И такие «перекати-пустыню» шарики-семена ветры гонят за сотни километров через барханы, пока не остановит их бег какое-нибудь препятствие, чаще всего другие растения, среди которых и прорастают остановившиеся семена.
Приведенные примеры говорят об исключительной роли воздушного океана в жизни и распространении громадного количества растений. Но была бы слишком узкой оценка роли воздуха только как механического переносчика пыльцы и семян.
Воздушный океан снабжает растительный мир необходимейшей ему влагой, а без воды немыслима органическая жизнь вообще. Все организмы состоят и из воды; при недостаче ее замедляется рост и развитие растений и животных.
А водой снабжает все материки воздух.
В других главах книги говорилось о том, как тепловая энергия солнечных лучей совершает через посредство атмосферы постоянный круговорот воды, поднимая с поверхности океанов, морей, озер, рек и с самой суши ежегодно многие тысячи кубических километров воды. Воздух принимает в себя ее пары, поднимает их до пределов тропосферы, забрасывает за высочайшие горные пики и несет в выжженные пустыни, давая и там возможность развиваться органической жизни.
Нужно побывать в пустынях, чтобы наглядно представить себе совершенно исключительную роль воздушного океана в жизни этих скудных областей земного шара. Автору довелось побывать в американских пустынях Аризоны и Калифорнии, в нагорных пустынях Мексики, в пустынях западной и южной Азии. Скупы и суровы они во время засух. Почва и грунт раскаляются до 82-85 градусов. Знойный воздух иссушает все. Мучит жажда. На запыленных колючих кустах не видно зеленого листика: они не имеют зимнего листопада, а только летний, обусловленный засухой. Некоторые низкорослые растения сжались в плотные буроватые комочки. Не видно ни ящериц, ни насекомых - все живое притаилось в укромных убежищах.
«В пустыне чахлой и скупой, на почве зноем раскаленной…» все кажется мертвым, безжизненным.
Но вот воздушные потоки, рожденные воздействием солнечной радиации на газовую оболочку Земли, начинают менять свои направления и приносят, скажем для примера, в индийские или аравийские пустыни обильные муссонные дожди.
Пустыни буквально преображаются. С изумительной быстротой появляется свежая зелень однолетников, семена которых лежали в сухой почве. Расцветают душистые цветы. Колючие кусты и деревья покрываются свежей листвой или, до ее появления,- ароматными цветами. Повсюду суетятся насекомые, летают яркие бабочки.
Воздушные течения принесли влагу и возродили активную жизнь в пустынях. Но как только кончают дуть муссоны, перестанут идти дожди, пустыни снова выгорают, и в них едва теплится скудная жизнь наиболее стойких, приспособившихся к сухости и зною организмов.
В тех областях земного шара, куда более постоянные ветры несут влагу с океанов, пышно разрастаются экваториальные леса - джунгли, в которых круглый год кипит самая многообразная жизнь, не знающая перерывов, вызываемых засухами. Обусловил эту пышную и обильную жизнь все тот же воздушный океан своими могучими потоками, проносящимися над морем и над сушей.
На этом не кончается огромная роль, которую играет воздух в жизни живых организмов и особенно растений Велико его значение и как источника питания, но об этом вы прочтете в других главах.
Не меньшую роль воздушная стихия играет и в жизни животных, начиная от громадных кондоров и кончая маленькими паучками и едва заметными мошками и москитами.
Пытливый ум человека, читающего «летописи земли и воды» - отложившиеся некогда осадочные породы, лежащие сейчас на больших глубинах, обнаружил там отпечатки и останки древнейших первоптиц - зубастых хищных ящеров, приобретших в процессе эволюции крылья.
В черной глине, встречающейся прослойками среди пластов каменного угля, хорошо сохранились отпечатки крыльев гигантских стрекоз, почти в метр величиной, древних тараканов и многих других крылатых насекомых. Следовательно, уже сотни миллионов лет назад воздушная сфера, как среда обитания животных, влияла на их эволюцию, заставляла организмы изменяться под воздействием на них условий существования в газовом покрове земного шара.
Поэтому. сейчас мы наблюдаем такое множество своеобразных приспособлений в самом устройстве тела и в поведении тысяч видов живых существ, которые в прошлом казались людям сверхъестественным чудом, совершенным богом. Только божественным провидением могли быть созданы быстрокрылые птицы и все другие твари, говорили служители религиозного культа и идеалисты.
Мы же теперь знаем, что и птицы в воздухе появились в результате длившейся миллионы лет эволюции - приспособления наземных животных к новым для них условиям существования в воздушной стихии.
Как легок скелет птицы, как идеально приспособлены ее крылья к передвижению в воздушной среде! Как замечательно уменье орла парить с распростертыми в вышине, кажущимися неподвижными крыльями, или коршуна, когда он высматривает на земле свою добычу! Он то замрет, то быстро машет крыльями, то не сдвигается ни на сантиметр - и вдруг падает камнем вниз, хватает свою жертву и снова взмывает в воздушный океан.
Глядя на них, мы вправе сказать образно: «Птиц сделал воздух».
По далеким воздушным путям совершают перелеты мириады птиц. С берегов Нила, от пальмовых лесов Шатт-Эль-Араба, или с южных берегов Каспийского моря, где лебеди, гуси, утки, чайки, журавли и тысячи других пернатых проводят зимние месяцы, ранней весной пускаются они в далекие северные края. Мы говорим, видя первых грачей, ходящих по намокшим зимним дорогам: «Прилетели вестники весны».
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
Атмосфера является последним слоем нашей планете, после которого начинается космос, и имеет несколько ключевых функций для сохранения жизни.
Происхождение и состав атмосферы
Состав атмосферы в истории планеты менялся многократно. Например, как об этом свидетельствуют ископаемые останки, раньше, несколько сотен миллионов лет назад, кислород в атмосфере не содержался, а количество углекислого газа было выше. Тогдашние животные при синтезе необходимых для жизни организмов использовали углекислый газ и брали из него углерод. Именно из-за этих примитивных организмов за миллионы лет попало огромное количество кислорода, и все живое начало дышать им.
В более древние времена, когда планета только образовалась, вода, которая сейчас находится в океанах, пребывала преимущественно в газообразном состоянии. Плотность атмосферы была тогда более высокой.
Главные функции атмосферы
Атмосфера имеет следующие ключевые функции:
- Защита Земли от ультрафиолетового излучения Солнца.
- Обмен веществ (например, участие в круговороте воды).
- Обеспечение кислородом живых организмов.
- Сохранение тепла, полученного от солнечных лучей.
Во сколько плотность атмосферы на Земле довольно высока, большая часть излучения Солнца, которая была бы смертельно для живых организмов, через неё не проходит. Именно это является одним из ключевых отличий нашей планеты от остальных. С другой стороны, атмосфера не образует над Землей сплошного покрова, как, например, на Венере, так что часть лучей через нее проникает и в результате мы получаем световой день.
Поскольку воздух является хорошим изолятором, полученное тепло, благодаря воздушным токам, равномерно распространяется по поверхности, а не экранируется обратно в космос. В природе это можно заметить, когда днем от полученных солнечных лучей поверхность нагревается, а ночью равномерно охлаждается. При этом разница температур не очень высока. Этим Земля отличается от Марса, где атмосфера разрежена и разница температур между днем и ночью велика и составляет около 80°C.
Loading...