Современные представления о строении и динамике атмосферы - Влияние примесных выбросов энергетических предприятий на атмосферу

Атмосфера является внешней газовой оболочкой Земли, которая достигает пространство приблизительно 3000 км. История возникновения и развития атмосферы довольно сложная и продолжительная, она насчитывает около 3 млрд. лет. За этот период состав и свойства атмосферы неоднократно изменялись, но на протяжении последних 50 млн. лет, как считают ученые, атмосфера относительно стабилизировались.

Масса современной атмосферы составляет приблизительно одну миллионную часть массы Земли. С высотой резко уменьшаются плотность и давление атмосферы, а температура изменяется неравномерно и сложно. Изменение температуры в границах атмосферы на разных высотах поясняется неодинаковым поглощением солнечной энергии газами. Наиболее интенсивнее тепловые процессы происходят в тропосфере, причем атмосфера нагревается снизу, от поверхности океана и суши.

Состав атмосферы у поверхности Земли имеет следующую структуру: 78,1% азота, 21% кислорода, 0.9 аргона, в незначительных долях - углекислый газ, водород, гелий, неон и другие газы. В нижних 20 км содержится водяной пар, количество которого с высотой быстро убывает. На высоте 20 - 25 км расположен слой озона, который предохраняет живые организмы на Земле озон вредного коротковолнового излучения. Выше 100 км растет доля легких газов и на очень больших высотах преобладают водород и гелий; часть молекул газов распадается на ионы, образуя ионосферу.

Следует отметить, что атмосфера имеет очень большое экологическое значение. Она защищает все живые организмы Земли от губительного влияния космических излучений и ударов метеоритов, регулирует сезонные температурные колебания, уравновешивает и выравнивает суточные. Если бы атмосферы не существовало, то колебание суточной температуры на Земле достигло бы ±200 °С. Атмосфера является не только животворным "буфером" между космосом и поверхностью нашей планеты, носителем тепла и влаги, через нее происходят также фотосинтез и обмен энергии -- главные процессы биосферы. Атмосфера влияет на характер и динамику всех экзогенных процессов, которые происходят в литосфере (физическое и химическое выветривания, деятельность ветра, природных вод, мерзлоты, ледников).

Развитие гидросферы также в значительной мере зависел от атмосферы из-за того, что водный баланс и режим поверхностных и подземных бассейнов и акваторий формировались под влиянием режима осадков и испарений. Процессы гидросферы и атмосферы тесно связанные между собою.

Важной изменчивой составной частью атмосферы является также углекислый газ, изменчивость содержания которого связанна с жизнедеятельностью растений, его растворимостью в морской воде и деятельностью человека (промышленные и транспортные выбросы). В последнее время все более значимую роль в атмосфере играют аэрозольные пылеватые частицы - продукты человеческой деятельности, которые можно обнаружить не только в тропосфере, но и на больших высотах. Физические процессы, которые происходят в тропосфере, оказывают большое влияние на климатические условия разных районов Земли. Давление и плотность воздуха в атмосфере Земли с высотой убывают, поэтому атмосфера имеет слоистую структуру. От поверхности Земли вверх эти слои расположены в следующем порядке: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера, экзосфера.

Границы между слоями не резкие и их высота зависит от широты и времени года. Слоистая структура - результат температурных изменений на разных высотах. Погода формируется в тропосфере (нижние примерно 10 км: около 6 км над полюсами и более 16 км над экватором). Неравномерность нагревания способствует общей циркуляции атмосферы, которую также называют динамикой. Итак, динамика - это общая циркуляция атмосферы, иными словами, преобладающие движения воздуха между широтами - циклоны, антициклоны, муссоны, пассаты. Динамика атмосферы в значительной мере влияет на погоду и климат Земли.

Циклон и антициклон это барические системы атмосферы, т. е. области пониженного и повышенного давления. В центре циклона давление ниже чем на периферии, а в центре антициклона давление выше. В циклоне - против часовой стрелки, восходящие движение, выпадают осадки, в антициклоне наоборот. Смежные воздушные массы разделены между собой сравнительно узкими переходными зонами, эти зоны носят название фронтов. Длина таких зон тысячи километров, ширина десятки километров, что приводит к образованию обширных облачных систем, образуются циклоны, антициклоны, формируются, меняют свойства воздушные массы. В тропических широтах возникают тропические циклоны - или тропические штормы и ураганы, где скорость ветра от18 до 35 м/с, это районыны от 5?до 20? широты в каждом полушарии. Они возникают над морем, а над сушей затухают. Приносят хозяйству большие убытки, и не обходится без человеческих жертв.

Похожие статьи




Современные представления о строении и динамике атмосферы - Влияние примесных выбросов энергетических предприятий на атмосферу

Предыдущая | Следующая