ПЛАН
АТМОСФЕРА, ЯК ЧАСТИНА ПРИРОДНОГО СЕРЕДОВИЩА
ПРИРОДНІ Й ШТУЧНІ ДЖЕРЕЛА ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРИ
НАСЛІДКИ ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРИ
ЗАХОДИ ЩОДО ОХОРОНИ АТМОСФЕРИ ВІД ЗАБРУДНЕННЯ
АТМОСФЕРА, ЯК ЧАСТИНА ПРИРОДНОГО СЕРЕДОВИЩА
Атмосфера (Від грец. Atmoc - пара й сфера - куля) - газова (повітряна) оболонка Землі, обертається разом з нею. Життя на Землі можлива, поки існує атмосфера. Всі живі організми використовують повітря атмосфери для подиху, атмосфера захищає від шкідливого впливу космічних променів і згубної для живих організмів температури, холодного В«подихуВ» космосу.
Атмосферне повітря - це суміш газів, з яких складається атмосфера Землі. Повітря не має заходу, прозорий, його щільність 1,2928 г/л, розчинність у воді 29,18 см ~/л, в рідкому стані здобуває блакитнувате фарбування. Життя людей неможливе без повітря, без води і їжі, але якщо без їжі людина може прожити кілька тижнів, без води - декілька днів, то смерть від ядухи наступає через 4 - 5 хв.
Основними складовими частинами атмосфери є: азот, кисень, аргон і вуглекислий газ. Крім аргону в малих концентраціях утримуються інші інертні гази. В атмосферному повітрі завжди присутні пари води (приблизно 3 - 4%) і тверді частки - пил.
Атмосфера Землі підрозділяється на нижню (до 100 км) - гомосферу з однорідною сполукою приземного повітря і верхню гетеросферу з неоднорідним хімічним складом. Одним з важливих властивостей атмосфери є наявність кисню. У первинній атмосфері Землі кисень відсутній. Поява й нагромадження його пов'язане з поширенням зелених рослин і процесом фотосинтезу. У результаті хімічної взаємодії речовин з киснем живі організми одержують енергію, необхідну для їх життєдіяльності.
Через атмосферу здійснюється обмін речовин між Землею і Космосом, при цьому Земля одержує космічний пил і метеорити й втрачає найлегші гази - водень і гелій. Атмосфера пронизана потужною сонячною радіацією, що визначає тепловий режим поверхні планети, викликає дисоціацію молекул атмосферних газів і іонізацію атомів. Велика розріджена верхня частина атмосфери складається переважно з іонів.
Фізичні властивості й стан атмосфери міняються в часі: протягом доби, сезонів, років - і в просторі залежно від висоти над рівнем моря, широти місцевості, далекості від океану.
СКЛАД АТМОСФЕРИ
Атмосфера, загальна маса якої становить 5,15 10 В»т, простирається нагору від поверхні Землі приблизно до 3 тис. км. З висотою міняються хімічний склад і фізичні властивості атмосфери, тому неї підрозділяють на тропосферу, стратосферу, мезосферу, іоносферу (термосферу) і екзосферу.
Основна маса повітря в атмосфері (до 80%) перебуває в нижньому, приземному шарі - тропосфері. Товщина тропосфери в середньому 11 - 12 км: 8 - 10 км - над полюсами, 16 - 18 км - над екватором. При видаленні від поверхні Землі в тропосфері відбувається зниження температури на 6'З на ​​1 км (рис. 8). На висоті 18 - 20 км плавне зменшення температури припиняється, вона залишається майже постійної: - 60 ... - 70'С. Ця ділянка атмосфери називається тропопаузою. Наступний шар - стратосфера - займає висоту 20 - 50 км від земної поверхні. В ній зосереджена інша (20%) частина повітря. Тут температура підвищується при видаленні від поверхні Землі на 1 - 2'З на ​​1 км і в стратопаузі на висоті 50 - 55 км доходить до 0'С. Далі на висоті 55 - 80 км розташована мезосфера. При видаленні від Землі температура знижується на 2 - 3'З на ​​1 км, і на висоті 80 км, в мезопаузі, вона досягає - 75 ... - 90'С. Термосфера і екзосфера, що займають висоти відповідно 80 - 1000 і 1000 - 2000 км, являють собою найбільш розріджені частини атмосфери. Тут зустрічаються лише окремі молекули, атоми і іони газів, щільність яких у мільйони разів менше, ніж у поверхні Землі. Сліди газів виявлені до висоти 10 - 20 тис. км.
Товщина повітряної оболонки порівняно невелика при зіставленні з космічними відстанями: вона становить одного четверту радіуса Землі й одну десятитисячну частину відстані від Землі до Сонця. Щільність атмосфери на рівні моря дорівнює 0,001 г/см ~, тобто в тисячу разів менше щільності води.
Між атмосферою, земною поверхнею й іншими сферами Землі відбувається постійний обмін теплом, вологою й газами, що разом із циркуляцією повітряних мас в атмосфері впливає на основні клІматообразуючі процеси. Атмосфера захищає живі організми від потужного потоку космічного випромінювання. Щомиті на верхні шари атмосфери обрушується потік космічних променів: гама, рентгенівські, ультрафіолетові, видимі, інфрачервоні. Якби всі вони досягали земної поверхні, то протягом декількох митей знищили б все живе.
Найважливіше захисне значення має озоновий екран. Він розташований в стратосфері на висоті від 20 до 50 км від поверхні Землі. Загальна кількість озону (Оз) в атмосфері оцінюється в 3,3 млрд. т. Потужність цього шару порівняно невелика: сумарно вона становить 2 мм на екваторі й 4 мм у полюсів при нормальних умовах. Максимальна концентрація озону - 8 частин на мільйон частин повітря - знаходиться на висоті 20 - 25 км.
Основне значення озонового екрана полягає в тому, що він захищає живі організми від жорсткого ультрафіолетового випромінювання. Частина його енергії витрачається на реакцію: S О2 <> S 0З. Озоновий екран поглинає ультрафіолетові промені з довжиною хвилі близько 290 нм і менш, тому до земної поверхні доходять ультрафіолетові промені, корисні для вищих тварин і людини і згубні для мікроорганізмів. Руйнування озонового шару, замічене на початку 1980-х рр.., пояснюють застосуванням фреонів у холодильних установках і викидом в атмосферу аерозолів, застосовуваних у побуті. Викиди фреонів у світі тоді досягали 1,4 млн. т на рік, а внесок окремих країн у забруднення атмосфери фреонами становив: 35% - США, по 10% - Японія і Росія, 40% - країни ЄЕС, 5% - інші країни. Погоджені міри дозволили скоротити надходження фреонів в атмосферу. Руйнівний вплив на озоновий шар роблять польоти надзвукових літаків і космічних апаратів.
Атмосфера захищає Землю від численних метеоритів. Щомиті в атмосферу попадає до 200 млн. метеоритів, доступних для спостереження неозброєним оком, але вони згорають в атмосфері. Сповільнюють свій рух в атмосфері дрібні частки космічного пилу. Щодоби на Землю опускається близько 10 "дрібних метеоритів. Це призводить до збільшення маси Землі на 1 тис. т. в рік. Атмосфера є теплоізоляційним фільтром. Без атмосфери перепад температур на Землі в добу досягав би 200'З (від 100'С вдень до - 100'С вночі).
БАЛАНС ГАЗІВ В АТМОСФЕРІ
Найбільше значення для всіх живих організмів має відносно постійна сполука атмосферного повітря в тропосфері. Баланс газів в атмосфері підтримується за рахунок постійно йдуть процесів, використання їх живими організмами й надходження газів в атмосферу. Азот виділяється при потужних геологічних процесах (виверженнях вулканів, землетрусах), при розкладанні органічних сполук. Вилучення азоту з повітря відбувається за рахунок діяльності бульбочкових бактерій.
Однак в останні роки відбувається зміна балансу азоту в атмосфері за рахунок господарської діяльності людей. Помітно збільшилося зв'язування азоту при виробництві азотних добрив. Припускають, що об'єм промислової фіксації азоту найближчим часом значно зросте і перевищить його надходження в атмосферу. Згідно з прогнозами виробництво азотних добрив подвоюється кожні 6 років. Его забезпечує зростаючі потреби сільського господарства в азотних добривах. Однак невирішеним залишається питання компенсації вилучення азоту з атмосферного повітря. У той же час через величезну загальну кількість азоту в атмосфері ця проблема не настільки серйозна, як баланс кисню і діоксиду вуглецю.
Близько 3,5 - 4 млрд. років тому вміст кисню в атмосфер...
