Атмосфера как часть биосферы оптические части атмосферы составляющие солнечного спектра

Содержание
  1. Атмосфера в составе биосферы
  2. Атмосфера и биосфера Земли
  3. Строение, состав и физико-химические свойства атмосферы Земли. Формирование, развитие и значение биосферы. Изучение процессов аэрозолеобразования и изменения температуры воздуха в зависимости от высоты. Естественный и антропогенный источники загрязнения.
  4. Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
  5. Содержание
  6. 1. Атмосфера. Ее строение и состав
  7. 2. Влияние атмосферы на развитие и образование биосферы
  8. Заключение
  9. Список использованной литературы
  10. Введение
  11. Деятельность живых организмов, оказавшая сильное влияние на развитие Атмосферы сама в очень большой степени зависит от атмосферных условий. Атмосфера задерживает большую часть ультрафиолетового излучения Солнца, которое губительно действует на многие организмы.
  12. Атмосферный кислород используется в процессе дыхания животными и растениями, атмосферная углекислота — в процессе питания растений. Климатические факторы, в особенности термический режим и режим увлажнения, влияют на состояние здоровья и на деятельность человека. Особенно сильно зависит от климатических условий сельское хозяйство. В свою очередь, деятельность человека оказывает всё возрастающее влияние на состав атмосферы и на климатический режим.
  13. 1. Атмосфера. Ее строение и состав
  14. 2. Влияние атмосферы на развитие и образование биосферы
  15. Современный газовый состав атмосферы — результат длительного исторического развития земного шара.
  16. Наибольшее значение для различных экосистем имеют три газа, входящие в состав атмосферы: кислород, углекислый газ и азот. Эти газы участвуют в основных биогеохимических круговоротах[4].
  17. Кислород играет важнейшую роль в жизни большинства живых организмов на нашей планете. Он необходим всем для дыхания. Кислород не всегда входил в состав земной атмосферы. Он появился в результате жизнедеятельности фотосинтезирующих организмов (автотрофов). Под действием ультрафиолетовых лучей кислород превращался в озон. По мере накопления озона происходило образование озонового слоя в верхних слоях атмосферы. Озоновый слой в атмосфере, как экран, надежно защищает поверхность Земли от ультрафиолетовой радиации, гибельной для живых организмов.
  18. Круговорот кислорода в биосфере необычайно сложен, так как с ним вступает в реакцию очень много органических и неорганических веществ, в том числе водород, соединяясь с которым кислород образует воду.
  19. Углекислый газ (диоксид углерода) участвует в процессе фотосинтеза при образовании органических веществ. Именно благодаря этому процессу замыкается круговорот углерода в биосфере. Как и кислород, углерод входит в состав почв, растений, животных, участвует в многообразных механизмах круговорота веществ в природе.
  20. Азот — незаменимый биогенный элемент, поскольку он входит в состав белков и нуклеиновых кислот. Атмосфера — неисчерпаемый резервуар азота, однако основная часть живых организмов не может непосредственно использовать этот азот: он должен быть предварительно связан в виде химических соединений.
  21. Круговорот азота тесно связан с круговоротом углерода. Несмотря на то что круговорот азота сложнее, чем круговорот углерода, он, как правило, происходит быстрее.
  22. Другие составные части воздуха не участвуют в биохимических круговоротах, но наличие большого количества загрязнителей в атмосфере может привести к серьезным нарушениям этих циклов.
  23. Загрязнение атмосферы — различные негативные изменения в ее составе, связаны главным образом с изменением концентрации второстепенных компонентов воздуха.
  24. Различают два главных источника загрязнения атмосферы: естественный и антропогенный. Естественный источник — это вулканы, пыльные бури, выветривание, лесные пожары, процессы разложения растений и животных. К основным антропогенным источникам загрязнения атмосферы относятся предприятия топливно-энергетического комплекса, транспорт, различные машиностроительные предприятия[5].
  25. Заключение
  26. Если человечество не сможет принять своевременные меры по защите атмосферы от загрязнений, то его ждут катастрофические последствия.
  27. Список использованной литературы
  28. 1. Акимова Т.В. Экология. Человек-Экономика-Биота-Среда: Учебник для студентов вузов/ Т.А. Акимова, В.В. Хаскин; 2-е изд., перераб. и дополн.- М.:ЮНИТИ, 2001.- 556 с.
  29. 2. Бримблкумб П. Состав и химия атмосферы: Пер. с англ. — М.: Мир, 1988.- 352 с.: ил.
  30. 3. Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера. — М., 1989
  31. Подобные документы

Атмосфера в составе биосферы

Атмосфера в составе биосферы – газовая среда обитания организмов. До появления фотосинтезирующих организмов она формировалась в основном из вулканических газов. С превращением бескислородной атмосферы в кислородную связаны основные этапы биологической эволюции биосферы. Сегодняшний состав атмосферы существенно отличается о вулканических газов, за счет которых она возникла. Это свидетельствует о том, что в течение геологической истории Земли происходили мощные процессы, изменившие состав ее газовой оболочки. Эти процессы связывают с активностью живого населения биосферы. Расчеты показывают, что в добиологический период атмосфера Земли мало отличалась от близкой к ней по размерам и расстоянию от Солнца Венеры. Первоначально атмосфера Земли состояла из углекислого газа (98 %) и азота (1,5 %).

Чистый воздух на уровне моря представляет собой механическую смесь нескольких газов. Соотношение между главными составляющими атмосферу газами – азотом (объемная концентрация 78,08 %) и кислородом (20,95%) постоянно. Кроме них в атмосферном воздухе содержится аргон (0,93 %) и углекислый газ (0,03 %). Количество остальных газов неона, гелия, криптона, ксенона, водорода, йода, угарного газа и оксидов азота – ничтожно мало (менее 0,01 %). Важнейшими компонентами атмосферы являются озон и углекислый газ, которые контролируют функционирование биосферы.

Почти 50 % всей массы атмосферы сосредоточено в нижнем 5-километровом ее слое, 75 % — в 10-километровом и 90 % — в 16-километровом. Выше 3 тыс. км плотность атмосферы мало чем отличается от плотности межпланетного пространства, хотя следы атмосферы обнаружены на высоте 10 тыс. км.

Озон – трехатомный кислород (О3) присутствует в атмосфере Земли до высоты 70км. В приземном слое он образуется под влиянием случайных факторов (грозовые разряды, окисление органического вещества и др.). Озон чрезвычайно ядовит (больше чем угарный газ — СО). В более высоких слоях атмосферы (стратосфере) озон образуется в результате воздействия ультрафиолетового излучения на молекулу кислорода, которая вначале распадается на атомарный кислород (О2 ® О + О). В конечном итоге этой фотохимической реакции появляется озон (О2 + О ® О3). Озоновый слой располагается на высоте 10 – 100 км; максимальная его концентрация наблюдается на высоте 25 км. Слой максимальной концентрации озона на высоте 20 – 25 км получил название озонового экрана. Озоновый экран имеет громадное значение для сохранения жизни на Земле. В озоновом слое поглощается большая часть, идущего от Солнца, ультрафиолетового излучения с длиной волны меньше 400 нм. Поверхность Земли достигает лишь часть ультрафиолетового излучения с длиной волны 280 нм. Благодаря озоновому слою (хотя его толщина, приведенная к нормальным условиям давления атмосферы и температуры на поверхности Земли, составляет около 3 мм) наиболее активная в биологическом отношении часть солнечной радиации не может губительно воздействовать на живые организмы.

По теме:  Описать природную зону по плану географическое положение

В целом озоновый слой поглощает около 13 % солнечной энергии. Благодаря этому поглощению температура в стратосфере (выше 10 км) значительно повышается. Если в тропосфере (до 10 км) температура понижается в среднем на 0,6 0 С на каждые 100 м, до –60 0 С и более, то в стратосфере, благодаря наличию озона, она повышается, достигая над экватором 0 0 С и над полюсами 10 0 С. В мезосфере на высоте 75 – 80 км температура вновь понижается до – 80 0 С и более.

Колебания количества озона в стратосфере происходит под влиянием естественных причин (изменение интенсивности ультрафиолетового излучения, активности Солнца и др.). Эти вариации, вероятно, являются, одной из причин изменения климата на Земле.

Уменьшение озона в стратосфере связано с антропогенным фактором. Этот газ обладает сильными окислительными свойствами и вступает в активные фотохимические реакции с фреонами, оксидами азота и другими загрязняющими газообразными веществами. В «озоновых дырах» содержание озона меньше, чем в самом экране. Защитные свойства уменьшаются и при полном исчезновении озона из этой дыры, под ней последует незамедлительная гибель всего живого, включая и человека.

Кроме защиты Земли от ультрафиолетового излучения Солнца, важнейшим свойством атмосферы является аккумуляция тепла, которая вызывает парниковый эффект. Современная средняя температура воздуха у поверхности Земли составляет 14,6 0 С и отражает динамическое равновесие между приходящей и уходящей радиацией. Практически единственным энергетическим источником всех природных процессов в биосфере служит солнечная радиация, поставляющая 99,98 % всего тепла на земную поверхность. Его интенсивность равна 1,95 кал/(см 2 ×мин) и называется солнечной постоянной. Годовые колебание ее составляют ± 3,5 %. Около 33 % солнечной энергии, поступающей на верхнюю границу атмосферы, отражается в мировое пространство. Примерно сколько же этой энергии отражается верхним слоем облаков и земной поверхностью. Атмосфера поглощает до 20 % солнечной радиации (в том числе озоновый слой до 13 %) и активно участвует в создании парникового эффекта. Остальная часть (около 15 %) солнечной энергии достигает земной поверхности и нагревает верхние слои почвы, горных пород и воду, а также участвует в различных фотохимических реакциях, в том числе и в фотосинтезе. Нагреваясь за счет поглощения солнечной энергии, земная поверхность становится источником земного, в основном длинноволнового излучения, которое почти полностью поглощается атмосферой. Основным поглотителем этого излучения является водяной пар. Ночью при ясном небе потери тепловой энергии способствуют охлаждению земной поверхности. Из остальных поглотителей длинноволнового излучения следует назвать различные примеси в атмосфере и углекислый газ, который прозрачен для коротковолнового солнечного излучения и непрозрачен для длинноволнового земного.

В качестве основных причин, вызывающих изменение климата можно назвать непостоянство солнечной активности, изменение магнитного поля Земли и атмосферного электрического поля, вариации концентрации озона и углекислого газа в атмосфере. В частности, похолодание за последние 25 млн. лет связано с уменьшением углекислого газа в атмосфере. Вероятная причина уменьшения углекислого газа обусловлена уменьшением вулканической деятельности.

Антропогенное загрязнение воздушного бассейна углекислым газом не только предотвратило дальнейшее вероятное снижение его концентрации при современной малоактивной вулканической деятельности, но и привело к некоторому его увеличению, усилив «парниковый эффект» атмосферы.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Источник

Атмосфера и биосфера Земли

Строение, состав и физико-химические свойства атмосферы Земли. Формирование, развитие и значение биосферы. Изучение процессов аэрозолеобразования и изменения температуры воздуха в зависимости от высоты. Естественный и антропогенный источники загрязнения.

Рубрика Экология и охрана природы
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 14.01.2015
Размер файла 21,8 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПРЦВШ (ф) ФГБОУ ВПО «РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВА»

КАФЕДРА «ЗАЩИТА В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ»

по дисциплине «Экология»

Тема: “Атмосфера и биосфера Земли”

Выполнил: студент гр. 12зП4 Алексеев Д.А.

Проверил: ст. преподаватель Баранова Ю.Н.

Содержание


1. Атмосфера. Ее строение и состав


2. Влияние атмосферы на развитие и образование биосферы


Заключение


Список использованной литературы


Введение


Деятельность живых организмов, оказавшая сильное влияние на развитие Атмосферы сама в очень большой степени зависит от атмосферных условий. Атмосфера задерживает большую часть ультрафиолетового излучения Солнца, которое губительно действует на многие организмы.


Атмосферный кислород используется в процессе дыхания животными и растениями, атмосферная углекислота — в процессе питания растений. Климатические факторы, в особенности термический режим и режим увлажнения, влияют на состояние здоровья и на деятельность человека. Особенно сильно зависит от климатических условий сельское хозяйство. В свою очередь, деятельность человека оказывает всё возрастающее влияние на состав атмосферы и на климатический режим.


1. Атмосфера. Ее строение и состав

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[2].

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:

— 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. атмосфера воздух антропогенный загрязнение

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.

2. Влияние атмосферы на развитие и образование биосферы


Современный газовый состав атмосферы — результат длительного исторического развития земного шара.


Наибольшее значение для различных экосистем имеют три газа, входящие в состав атмосферы: кислород, углекислый газ и азот. Эти газы участвуют в основных биогеохимических круговоротах[4].


Кислород играет важнейшую роль в жизни большинства живых организмов на нашей планете. Он необходим всем для дыхания. Кислород не всегда входил в состав земной атмосферы. Он появился в результате жизнедеятельности фотосинтезирующих организмов (автотрофов). Под действием ультрафиолетовых лучей кислород превращался в озон. По мере накопления озона происходило образование озонового слоя в верхних слоях атмосферы. Озоновый слой в атмосфере, как экран, надежно защищает поверхность Земли от ультрафиолетовой радиации, гибельной для живых организмов.


Круговорот кислорода в биосфере необычайно сложен, так как с ним вступает в реакцию очень много органических и неорганических веществ, в том числе водород, соединяясь с которым кислород образует воду.


Углекислый газ (диоксид углерода) участвует в процессе фотосинтеза при образовании органических веществ. Именно благодаря этому процессу замыкается круговорот углерода в биосфере. Как и кислород, углерод входит в состав почв, растений, животных, участвует в многообразных механизмах круговорота веществ в природе.


Азот — незаменимый биогенный элемент, поскольку он входит в состав белков и нуклеиновых кислот. Атмосфера — неисчерпаемый резервуар азота, однако основная часть живых организмов не может непосредственно использовать этот азот: он должен быть предварительно связан в виде химических соединений.


Круговорот азота тесно связан с круговоротом углерода. Несмотря на то что круговорот азота сложнее, чем круговорот углерода, он, как правило, происходит быстрее.


Другие составные части воздуха не участвуют в биохимических круговоротах, но наличие большого количества загрязнителей в атмосфере может привести к серьезным нарушениям этих циклов.


Загрязнение атмосферы — различные негативные изменения в ее составе, связаны главным образом с изменением концентрации второстепенных компонентов воздуха.


Различают два главных источника загрязнения атмосферы: естественный и антропогенный. Естественный источник — это вулканы, пыльные бури, выветривание, лесные пожары, процессы разложения растений и животных. К основным антропогенным источникам загрязнения атмосферы относятся предприятия топливно-энергетического комплекса, транспорт, различные машиностроительные предприятия[5].


Заключение


Если человечество не сможет принять своевременные меры по защите атмосферы от загрязнений, то его ждут катастрофические последствия.


Список использованной литературы


1. Акимова Т.В. Экология. Человек-Экономика-Биота-Среда: Учебник для студентов вузов/ Т.А. Акимова, В.В. Хаскин; 2-е изд., перераб. и дополн.- М.:ЮНИТИ, 2001.- 556 с.


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


3. Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера. — М., 1989

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

5. Бродский А.К. Общая экология: Учебник для студентов вузов. М.: Изд. Центр «Академия», 2006. — 256 с.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Виды антропогенные воздействий на биосферу. Атмосфера – элемент биосферы. Источники загрязнения и влияние атмосферных загрязнений на здоровье населения. Современный газовый состав атмосферы. Основные виды вмешательства человека в экологические процессы.

презентация [192,5 K], добавлен 15.10.2015

Понятие и структура биосферы как живой оболочки планеты Земля. Основные характеристики атмосферы, гидросферы, литосферы, мантии и ядра Земли. Химический состав, масса и энергия живого вещества. Процессы и явления, происходящие в живой и неживой природе.

реферат [1,9 M], добавлен 07.11.2013

Озоносфера как важнейшая составная часть атмосферы, влияющая на климат и защищающая все живое на Земле от ультрафиолетового излучения Солнца. Образование озоновых дыр в озоновом слое Земли. Химические и геологические источники загрязнения атмосферы.

реферат [38,9 K], добавлен 05.06.2012

Состав и строение атмосферы. Основные источники тепла, нагревающие земную поверхность и атмосферу и температура воздуха. Вода в атмосфере, образование облаков и осадки. Давление атмосферы, ветры, их виды. Погода и ее прогнозирование. Понятие о климате.

реферат [1,9 M], добавлен 15.08.2010

Основные причины и источники загрязнения почв. Состав загрязнителей, наиболее опасных для человека и биосферы в целом. Возможные негативные последствия загрязнения литосферы. Принципы рационального использования и охраны недр Земли (полезных ископаемых).

контрольная работа [41,2 K], добавлен 15.12.2013

Анализ физико-географических условий, оказывающих влияние на состояние воздушного бассейна в Саратове. Изучение источников антропогенного и промышленного загрязнения. Расчет комплексного индекса загрязнения приземного слоя атмосферы и ветрового режима.

курсовая работа [48,8 K], добавлен 08.04.2012

Общая характеристика естественных факторов и этапов развития природы Земли. Строение, свойства, функционирование биосферы как гигантской экологической системы. Понятие, сущность, трофические уровни, основные свойства и составные элементы экосистемы.

реферат [901,5 K], добавлен 15.05.2010

Источник

ТОПоГИС
Adblock
detector