Реферат на тему: Атмосфера. Ее строение и состав. Условия формирования и типы почв

Введение

Атмосфера - наиболее легкая оболочка Земли, которая граничит с космическим пространством; через атмосферу осуществляется обмен вещества и энергии с космосом.

Современная земная атмосфера представляет собой многокомпонентную воздушную оболочку Земли с массой менее 10-6 от массы Земли.

Основной группой компонентов атмосферы является механическая смесь газов в атомарном, молекулярном или кластерном состояниях. Атмосферные газы в условиях земной атмосферы находятся как в нейтральном, так и в ионизированном состоянии. Современная атмосфера является азотно-кислородной, так как объемное содержание нейтральных молекул азота N2 (78%) и кислорода О2 (21%) в нижних слоях атмосферы является подавляющим. Тем не менее функциональная роль многих других атмосферных газов остается столь большой, что их также относят к числу основных газов. В это число входят водяной пар, углекислый газ СО2, озон О3. Другие атмосферные газы естественного и индустриального происхождения принято называть малыми газовыми примесями.

Второй важной группой компонентов атмосферы являются атмосферные аэрозоли - взвешенные в воздухе частицы твердого тела или капель жидкости природного и антропогенного происхождения. Аэрозоль с жидкими (туманы, облака) и твердыми частицами (пыль, дымы, смоги) постоянно присутствует в атмосфере, но варьирует в широких пределах по размерам (от кластеров до дождевых капель) и по концентрации. Эти вариации вызываются процессами аэрозолеобразования и трансформации аэрозоля как естественного, так и индустриального происхождения.

Третью важную группу атмосферных компонентов составляют физические поля, постоянно присутствующие в атмосфере и определяющие многие свойства и структуру земной атмосферы. По заметному влиянию на атмосферные процессы, а через них или непосредственно на условия жизни и хозяйственную деятельность человека на планете, можно выделить:

- электромагнитное поле,

- гравитационное поле,

- электростатическое поле, магнитное поле Земли,

- космические лучи как особый сверхкороткий диапазон электромагнитных волн.

Все компоненты земной атмосферы имеют неоднородное распределение вдоль земной поверхности и по высоте. Более того, изменяются основные физические параметры этих компонентов, неоднородность которых по высоте выражена более четко, чем по горизонтали.

Вертикальная протяженность атмосферы по некоторым физическим компонентам доходит до 60-70 тыс. км без четкой верхней границы. Атмосфера постепенно переходит в межпланетную среду, но ее определяющая масса сосредоточена в тонком слое, прилегающем к земной поверхности. Примерно 50 % всей массы атмосферы содержится в слое до высоты 5 км, 75 % - до высоты 10, 90 % - до 16, 99% - до 30 км. Убывание массы атмосферы с ростом высоты близко к экспоненциальной зависимости. В сотни раз быстрее по вертикали, чем по горизонтали изменяются и многие другие физические параметры. Поэтому при рассмотрении вопросов о строении атмосферы на первое место выступает неоднородность ее свойств по вертикали.

Из многих признаков, на основе которых атмосферу делят на слои (сферы), наиболее употребительным является изменение температуры воздуха в зависимости от высоты.

Тропосфера - нижний слой, примыкающий к поверхности Земли (высота 9-17 км). В нем сосредоточено около 80% газового состава атмосферы и весь водяной пар. Характеризуется падением температуры в среднем 6,5°С на 1 км при возможных отклонениях до 3°С на 1 км в ту и другую сторону. Именно в тропосфере образуются туманы и все наиболее важные виды облаков, формируются осадки, грозовая деятельность. В полярных и умеренных широтах высота тропосферы достигает 8-12 км, а в тропиках 16-18 км.

Стратосфера - следующий над тропосферой слой атмосферы, в нижней части которого температура остается постоянной и равной примерно минус 56°С (до высоты около 20 км), а затем увеличивается с возрастающим (≈2,8° С/км) градиентом до одинаковой и равной минус 2,5° С для всех широт. Рост температуру в верхних слоях стратосферы обусловлен поглощением ультрафиолетового излучения озоном.

Мезосфера - следующий над стратосферой слой атмосферы, в котором температура понижается с градиентом около 3,5 °С/км и на высоте 80-95 км составляет в среднем 88 °С. В этом слое атмосферы, как и в более низких, еще доминируют процессы турбулентного перемешивания и за счет этого отсутствуют гравитационное разделение легких и тяжелых газов.

Термосфера - слой атмосферы над мезосферой. Температура здесь растет за счет поглощения коротковолнового ультрафиолетового солнечного излучения кислородом, который при этом диссоциирует. Особую роль здесь начинает играть молекулярная диффузия газов в поле тяготения и как результат - значительное изменение с ростом высоты соотношения легких и тяжелых газов. Заметное влияние на термосферу в высоких широтах оказывает и диссипация электромагнитной энергии, связанная со взаимодействием солнечного ветра (потоком плазмы от Солнца) и магнитного поля Земли.

Экзосфера - самый верхний и разряженный слой атмосферы. Плотность газов в этом слое столь мала, что становится возможным "убегание" из атмосферы наиболее легких газов (водорода и гелия), отдельные молекулы которых имеют для этого достаточные скорости в соответствии с распределением Максвелла. Часто с точки зрения особенностей газового состава экзосфера рассматривается как верхняя часть атмосферы. При таком подходе нижняя часть атмосферы, в которой происходит полное турбулентное перемешивание азов и доля основных (О2 и N2) не меняется с ростом высоты, называется гомосферой. Средняя часть атмосферы, в которой происходит диффузионное разделение газов в поле тяготения и с увеличением высоты начинают доминировать более легкие газы (сначала атомарный кислород, затем гелий и водород), называется гетеросферой.

Еще одни важным признаком, по которому в атмосфере выделяются слои, являются заряженные компоненты. Последние по разным причинам присутствуют на всех высотах, обуславливая электропроводимость атмосферы, грозовые и другие явления атмосферного электричества. Но в верхних слоях атмосферы выделяются несколько слоев повышенной концентрации заряженных частиц (которые принято называть ионосферой).

Главные атмосферные процессы, как внутренние, так и по взаимодействию с внешними факторами, являются признаками, положенными в основу часто употребляемого в литературе деления атмосферы по высоте на нижнюю (тропосферу и стратосферу), среднюю и верхнюю.

Наконец, область околоземного пространства, которая под действием магнитного поля Земли обтекается солнечным ветром и имеет несферическую форму, часто рассматривается как продолжение атмосферы и называется магнитосферой Земли.

Оглавление

- Атмосфера. Ее строение и состав

- Условия формирования и типы почв

- Геофизические и магнитные факторы воздействия на биосферу

- Основные направления развития современной атомной энергетики

- Загрязнение городских территорий

- Общие экологические проблемы городов мира

- Электромагнитные загрязнения

- Литература 15

Список литературы

1. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология: Учебник. - М.: Изд-во ЮНИТИ, 1998 . - 455 с.

2. Бойко В.И. и др. Нужна ли АЭС Томскому региону?: Экология. Экономика. Безопасность/ В.И. Бойко, Ф.П. Кошелев, А.Е. Колчин. - Томск, 1995. - 90 с.

3. Бримблкумб П. Состав и химия атмосферы: Пер. с англ. - М.: Мир, 1988.- 352 с.: ил.

4. Кабанов М.В. Региональный мониторинг атмосферы. Ч. 1. Научно-методические основы/ Под ред. В.Е. Зуева. - Томск: Изд-во СО РАН, 1997.- 211 с.

5. Келлер А.А., Кувакин В.И. Медицинская экология. - СПб.: Петроградский и К, 1998. - 256 с.: ил.

6. Киселев Г.В. Проблема развития ядерной энергетики.- М.: Знание, 1990.

7. Природопользование: Учебник. - М.: Дашков и Ко, 1999.-252 с.

8. Протасов В.Ф., Молчанов А.В. Экология, здоровье и природопользование в России./ Под ред. В.Ф. Протасова. - М,: Финансы и статистика, 1995.- 528 с: ил.

9. Экология: Учеб. Пособие / Под общ. Ред. С.А. Боголюбова. - М,: Знание, 1999.- 288 с.