Атмосфера — воздушный океан: роль в жизни Земли и особенности охраны

Атмосфера в переводе с греческого означает газовый пар, оболочка небесного тела, удерживаемая гравитацией. Между ней и космосом нет определенных границ, она вращается вместе с небесным телом. Газовая оболочка есть у всех больших гигантов в солнечной системе.

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!
Читайте также:  Блаженный Августин - становление философской системы и краткое описание жизненного пути

Оценим за полчаса!

Все происходящие на нашей планете связано с атмосферой. Дыхательные процессы всего живого, начиная простейшими амебами и заканчивая человеком, связаны с воздухом. Огонь, как источник тепла и энергия для приготовления пищи нуждается в кислороде.Биоэнергетика человека - Студенческий портал

Окружающий мир полон различных звуков, шумов, а звук — это волны в нашем эфире. Воздушная подушка вокруг планеты играет роль терморегулятора, сохраняющего Землю от температурных крайностей, и позволяющая существовать всему живому.

Этот слой из смеси газов жизненно необходим для проживания человека.

Атмосфера есть бронежилет, защищающий от гостей из космоса, великое множество мелких метеоритов погибает в ней, не достигая поверхности. Она спасает от губительной солнечной радиации и ультрафиолетового излучения. Газы атмосферы, рассеивая длинные синие волны, придают небу красивый, неповторимый голубой цвет.

Атмосфера – одеяло планеты. Благодаря ему наш климат наиболее оптимален для проживания. Простираясь ввысь более чем на три тысячи километров, она оберегает нас от недружелюбного космоса, согревая и охраняя.

Благодаря ей на планете зародилась жизнь, и в процессе эволюции появился человек. Пары и газы не позволяют теплу покидать Землю. Нижние слои тропосферы полностью соприкасается с рельефом суши, проникая в состав живых организмов, гор, океанов.

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!
Читайте также:  Мигель Де Унамуно и его философия - некоторые аспекты жизни, кто это и чем известен

Оценим за полчаса!

Состав тропосферы на 4/5 состоит из азота (78 %) и 1/5 из кислорода (21 %). На остальное приходится всего один процент. Нижний слой весьма подвижен. Ведь именно в нем формируются облака, циклоны, влияющие на климат.

С ним связаны такие понятия как влажность и давление воздуха. При их изменении возникают, ветра, муссоны, и другие погодные факторы.

Деятельность человека является основной причиной загрязнения атмосферы. За прошедшие десятки лет, значительно возрос уровень загрязнения окружающей среды, такими веществами, как углекислый газ и метан.

Иногда сама природа может служить причиной отравления среды. Например, активность вулканов, массовые лесные пожары.

При извержении из жерла вылетает несколько тысяч килограммов пепла, которые попадая в верхнюю часть воздушной оболочки, могут препятствовать проникновению солнечных лучей на поверхность.

Считается, что одной из причин малого ледникового периода в Европе, были мощнейшие извержения вулканов.

В столице и областных центрах, зонах промышленности загрязненный воздух представляет угрозу для здоровья жителей, вызывая болезни, связанные с дыханием, поражает зрение и слух. Ежедневно горожане дышат смесью пыли, грязи, газов, что может привести к астме.

Трудности с дыханием, в свою очередь, ведут к сбою в ритме сердца. Загрязнение окружающей среды неблагоприятно влияет на развитие с/хозяйства, вызывая болезни и отравления. Страдают леса, происходит эрозия почвы.

Но и само ведение сельского хозяйства, при неумелом управлении, приводит к заражению земли пестицидами и различными химикатами. Природных чистых мест, где можно пить воду из естественных водоемов, дышать полной грудью на Земле осталось очень мало.

Современный мир развивается в бешеном ритме, увеличивая города, за счет роста заводов и предприятий, транспорта, который не благоприятствует чистоте воздуха. В итоге все вредное оседает в тропосфере, приводя к уменьшению слоя озона, что ведет к эффекту парника. Первыми признаками являются сильнейшие ураганы и смерчи, дожди, смешанные с кислотой.

Химическое загрязнение атмосферы

Атмосферное загрязнение – поступление вредных, отравляющих частиц в состав атмосферы, меняющих ее химическую структуру. Это происходит как естественным, так и антропогенным путем.

  1. Выделяют три отравляющих вещества: газовые, аэрозольные и пыль.
  2. Аэрозольные загрязнители – твердые измельченные частички, которые на протяжении долгого времени могут существовать в безвоздушном пространстве.
  3. Самыми опасными веществами можно назвать углекислый газ, оксид углерода, производные серы и азота, метан.

Наивысший уровень отравления представляют отрасли тяжелой металлургии, химическая и нефтяная производственная деятельность, строительной индустрии, энергетики, а также целлюлозно-бумажные заводы, котельные, отапливаемые углем и соляркой, теплоэлектростанции, в выбросах которых присутствуют компоненты серы и углекислого газа. Производственная деятельность металлургических заводов вызывает загрязнение окислами азота, сероводородом, хлором, фтором, аммиаком, соединениями фосфора, ртути и мышьяка. Предприятия по переработке вторсырья, горящие городские свалки производят сильное действие на этот процесс. Отравляющие соединения, улетучивающиеся в атмосферные слои, называются первичными, а те, которые получаются в результате их видоизменения, – вторичные. Например, сернистый газ в атмосферных слоях, окисляется до серного ангидрида и, соединяется с парами воды. Так получается серная кислота. Взаимодействие серного ангидрида с аммиаком образует кристаллы сульфата аммония.

Примеси пирогенного происхождения – оксид углерода, сернистый ангидрид, сероуглерод, оксиды азота, соединения фтора и хлора.

Множество городов нашей родины задыхаются от выбросов и выхлопов. Причем в восьмидесяти городах ПДК превышает в десять раз, а на одного жителя приходится около трехсот сорока кг. выбросов.

От смога страдают крупнейшие города мира: Лондон, Лос-Анжелес и многие другие. Что такое смог? Это едкая смесь сернистого газа, частиц пыли и тумана. В 1952 году на столицу Великобритании спустился сильнейший смог, который унес жизни четырех тысяч горожан.

Тысячи людей получили заболевания органов дыхания различной степени тяжести.

Охрана атмосферы

В последнее время многие государства задумались о глобальной угрозе и начали принимать серьезные меры по предотвращению мировой катастрофы, но для полного успеха нужно, что бы все государства объединились для решения этого серьезнейшего вопроса. Пути снижения загрязнения атмосферы хорошо известны:

  • Разработка и внедрение очистных фильтров;
  • Использование экологически безопасных источников энергии;
  • Безотходная технология производства;
  • Решение проблемы выхлопных газов автомобилей;
  • Озеленение населенных пунктов.

В промышленном комплексе основным борцами с вредными примесями являются разнообразные фильтры, осуществляющие очистку выбросов. Они бывают механические, электрические, магнитные, звуковые и др. Их главное дело состоит в очистке от пыли, пара, газов.

Эффективность очистки зависит от двух факторов: от состава выбрасываемых отравляющих веществ и качества уловителей и аппаратов.

При грубой очистке устраняется от семидесяти до восьмидесяти процентов, средняя – очищает до девяноста восьми процентов, тонкая – до девяноста девяти процентов загрязняющих частиц. При очистке получается дополнительное сырье – улавливание серы приводит к получению дешевой серной кислоты.

Одними фильтрами и уловителями отходов производства решить невозможно. Проблема требует комплексного подхода к ее решению. Одним из них является внедрение безотходных технологий.

Будущее нашей промышленности состоит во внедрении в процесс производства технологий, при которых все вредные отходы будут перерабатываться внутри процесса, и не будут попадать в окружающую среду. По мнению специалистов, это будет лучший путь к сохранению чистоты окружающей среды.

Одним из вариантов должно быть применение альтернативных источников энергии, экологически чистых. Использовать мощь природы во благо человека.

Для работы электростанций использовать силу ветра, термальных вод, прилива и отлива и др.

Современное машиностроение разрабатывает новые двигатели внутреннего сгорания, которые уменьшают процент вредного выхлопа, за счет фильтров и дожигающих устройств.

Разрабатываются новые модели электромобилей, виды альтернативного топлива, строятся новые заправки для машин будущего. Хотя модели электрокаров еще неконкурентоспособные, но за ними будущее нашего транспорта. Созданы варианты газотурбинных, роторных, солнечных и других двигателей.

Читайте также:  Абрахам Маслоу - оценка деятельности и публикации

Чистота и свежесть воздуха наших городов и промзон зависит от озеленения. Основными потребителями углекислого газа являются деревья и растения.

Они насыщают воздух кислородом, и осаждают на себе больше семидесяти процентов пыли шестьдесят процентов диоксида серы. Растительность выделяет биологически-активные вещества – фитонциды, убивающие бактерии.

Зеленые пояса городов балансируют микроклимат города, делают мир вокруг тише и спокойнее.

Планета Земля – наш дом, атмосфера – гарантия нашей жизни. Задача человечества – сохранение и бережное отношение к окружающей среде. Только, объединившись вместе, и приложив немало усилий, мы сможем сохранить мир для наших потомков.

Источник: https://sciterm.ru/spravochnik/atmosfera-vozdushnij-okean/

Влияние океана на погоду

Водная и воздушная оболочки Земли соприкасаются друг с другом на пространстве, равном площади поверхности Мирового океана. Обе среды постоянно находятся в непосредственном контакте и на поверхности раздела вода-воздух непрерывно обмениваются энергией и веществом.

Связь между океаном и атмосферой настолько тесна, что изменения в одной из сред не могут быть поняты и объяснены без учета влияния другой среды и наоборот. Поэтому в настоящее время все в большей степени становятся необходимыми строгие количественные критерии изменчивости состояния атмосферы и океана.

С этих позиций атмосфера и океан рассматриваются как единая термодинамическая система.

Взаимодействие атмосферы и океана (ВАО) есть совокупность разномасштабных, взаимовлияющих механизмов обмена теплом, влагой, импульсом, солями и газами, обеспечивающая в многолетнем плане динамически равновесное состояние климатической системы Земли.

Соприкасающиеся газовая и жидкая среды отличаются по многим параметрам, таким как плотность, степень подвижности, химический состав, теплофизические свойства, которыми определяются значительные градиенты многих характеристик на поверхности контакта, вызывающие соответствующие потоки разных субстанций.

Например, плотность воды почти на три порядка превышает плотность воздуха, соответственно скорости ветров как минимум на два порядка выше скоростей морских течений. Средняя по массе температура Мирового океана, равная 3,7 оС, на 22,3 оС выше, чем средняя по массе температура атмосферы. ВАО в значительной степени определяется состоянием поверхности океана.

Средняя температура воды на поверхности океана (17,82 оС) на 3,6 оС выше, чем средняя температура воздуха у поверхности Земли, следовательно, поток тепла преимущественно направлен от поверхности океана вверх.

 Безоблачная атмосфера практически прозрачна для большей части солнечной коротковолновой радиации.

Океан, напротив, в основном поглощает коротковолновую энергию и при этом нагревается, а отдает тепло в длинноволновом инфракрасном диапазоне, нагревая таким образом атмосферу. Иными словами, атмосфера нагревается снизу, океан – сверху.

В результате океан оказывается стратифицирован преимущественно устойчиво, а в нижней атмосфере очень часто наблюдается неустойчивая стратификация.

Поступление тепла на земную поверхность изначально задано равномерным достаточно стабильной светимостью Солнца, но из-за сферичности Земли, ее осевого и орбитального вращения, а также наклона оси вращения к плоскости эклиптики оказывается весьма изменчивым по времени и пространству, в результате чего в атмосфере и верхнем деятельном слое океана постоянно наблюдаются значительные горизонтальные градиенты температуры. Последние в свою очередь вызывают соответствующие перестройки в поле плотности, что приводит к перемещению воздушных масс, возникновению ветра, волнения, морских течений, то есть прежде всего – динамическому взаимодействию воздушной и водной оболочек Земли. Одновременно происходит испарение воды – наиболее энергоемкий в климатической системе процесс фазового перехода жидкости в пар. Так дается начало созданию механизмов перераспределения тепла и влаги, которые имеют наиболее высокий энергетический уровень. За ними следуют менее энергоемкие, но весьма важные процессы обмена солями и газами.

Практически все движения воды в океане (за исключением имеющих приливную природу) есть прямой или опосредованный результат атмосферных воздействий. Таковы широко распространенные в океане ветровые волны, дрейфовые течения, океанские вихри, а также упомянутые сейши, ветровые и волновые нагоны – то есть явления, возникающие в результате воздействия атмосферы на водную поверхность.

Принципиальная разница взаимовлияния жидкой и газовой земных сфер заключается еще и в том, что атмосфера оказывает на океан преимущественно динамическое воздействие, а океан на атмосферу – тепловое.

Процессы взаимодействия океана и атмосферы, приводящие к взаимному приспособлению геофизических полей, являются одними из наиболее сложных в климатической системе Земли. Большинство этих процессов происходят одновременно, на разных уровнях и разных пространственно–временных масштабах.

Источник: https://ocean-msu.ru/oceanology/wheather/

Атмосфера — воздушный океан

Воздушный океан — так образно называют атмосферу. Атмосфера (от грен, atmos — шар и sphaira — среда) — газовая оболочка, окружающая земной шар. Масса атмосферы примерно в миллион раз меньше массы Земли.
Газ, который образует атмосферу, называется воздухом.

Как всякий газ, воздух занимает все свободное пространство, поэтому на поверхности земли нет места, где бы не было воздуха. У земли воздух удерживается силой тяжести. По мере увеличения высоты воздух становится все более разреженным.

На высоте 100 км остается меньше одной миллионной доли общей массы атмосферы, однако полярные сияния, которые наблюдаются на высоте 1000 км, свидетельствуют о наличии там воздуха. Верхней границы у атмосферы нет, она постепенно переходит в космическое пространство.
Воздух представляет собой смесь газов.

При температурах, наблюдающихся на Земле, все составляющие воздуха находятся в газообразном состоянии и подчиняются закону идеальных газов. В воздухе всегда присутствует водяной пар — газообразная фаза воды. При различных температурах и давлении водяной пар может находиться в атмосфере или в жидком состоянии (вода), или в твердом (лед).

Поступает он в атмосферу главным образом с поверхности океанов и растительного покрова благодаря транспирации (от лат. trans — сквозь, через и spiro — дышу, выдыхаю).
В атмосферном воздухе соотношение газов естественного происхождения, кроме водяного пара, постоянно.

Это относится как к основным газам — азоту, кислороду и аргону, образующим 99,95% массы атмосферы, так и к малым газовым примесям — неону, гелию, метану, криптону, водороду и другим, содержание которых составляет десятитысячные, миллионные и миллиардные доли процента.

Напротив, содержание диоксида углерода (СО2 — углекислый газ) и озона (03) меняется в зависимости от сезона и места.
Общая масса этих газов небольшая, но они оказывают влияние на тепловой режим атмосферы и земной поверхности. Диоксид углерода интенсивно потребляется на суше растениями, а в океанах водорослями, которые в процессе фотосинтеза преобразуют его в живое вещество, служащее питанием животному миру.

В до индустриальную эпоху газовый состав атмосферы в течение многих сотен лет не менялся, но с началом индустриальной эпохи сжигание ископаемого топлива — угля, нефти, природного газа — привело к нарушению природного баланса и росту в атмосфере углекислого газа (частей на миллион): в 1890 г. — 295, в 1935 г. — 310, в 1962 г. — 320, в 1973 г.

— 324, в 1991 г. — 330, в 1994 г. — 352, в 1996 г. — 363. В химическом отношении углекислый газ пассивен (время жизни молекулы С02 — около 4,5 года), поэтому он может длительно находиться в атмосфере и накапливаться.
В атмосфере во взвешенном состоянии плавают мельчайшие твердые и жидкие частицы, называемые аэрозолями.

Размер их составляет 0,001 — 5 мкм (микрометров).

К образованию аэрозолей приводят такие естественные процессы, как ветровое волнение над океанами, разбрызгивающее пену, ветровая эрозия горных пород и поднимаемая при этом пыль, лесные и торфяные пожары, вулканические извержения.

Кроме естественных аэрозолей в атмосфере находится большое количество аэрозолей индустриального происхождения. Это дымы промышленных предприятий, вентиляционные выбросы различных производств (например, цементных заводов), транспорта и т. д. Концентрация аэрозолей весьма неравномерна: во всей атмосфере в целом аэрозолей естественного происхождения содержится во много раз больше, чем техногенных, а в промышленных районах наоборот.

За исключением водяного пара и аэрозолей, газовый состав воздуха постоянен до высоты около 100 км. Постоянство состава обусловлено сильным перемешиванием воздуха как по вертикали, так и по горизонтали.
По мере увеличения высоты преобладают более легкие газы.

Кроме этого, под действием ультрафиолетовой солнечной радиации происходит расщепление молекул кислорода и малых газовых примесей на атомы. Начиная с высоты 800 км и выше преобладают водород и гелий.

Некоторые молекулы и атомы благодаря столкновениям приобретают вторую космическую скорость и улетают в космическое пространство.

Источник: https://geographyofrussia.com/atmosfera-vozdushnyj-okean/

Ссылка на основную публикацию