Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

Роль атмосферы в жизни человека и других организмов. При отсутствии атмосферы жизнь на Земле была бы невозможна.

Из атмосферы мы черпаем, когда дышим, кислород, необходимый для жизнедеятельности практически любого организма. К счастью, в атмосфере находится огромное количество кислорода, которое все время пополняется фотосинтезирующими растениями.

Но окружающая нас атмосфера нужна нам не только как источник кислорода. Она обеспечивает и исключительно благоприятные условия для жизни на Земле вообще. Мощный слой земной атмосферы защищает жизнь, бурлящую на ее поверхности, от непосредственного воздействия Космоса, в котором ничтожной песчинкой плывет наша Земля. Атмосфера пропускает солнечные лучи, когда светит Солнце, но не позволяет Земле расстаться с полученным ею теплом, когда Солнце заходит.

Благодаря этому средняя температура поверхности нашей планеты достигает плюс 14°С, а колебания температур не превышают 100°С. В результате неравномерного нагревания атмосферы в ней возникают воздушные течения и ветры. Благодаря им происходит выравнивание температуры и влажности, переносятся с места на место облака и тучи, поддерживаются круговороты воды и многих других веществ, столь необходимых для всего живого. (Мизун Ю.Г. ,1994г.) Атмосфера воздушная оболочка земного шара имеет неоднородное, слоистое строение.

До высоты 16-18 км над экватором и 1 10 км над полюсами воздух наиболее плотен. Этот слой, в котором сосредоточено 4/5 всей массы атмосферы, называют тропосферой. С шей связана погода. В этом слое существует практически все разнообразие форм жизни, и поэтому именно тропосферу (точнее ее нижнюю часть) относят к биосфере. В контакте с тропосферой ведут свою жизнь обитатели суши. Выше тропосферы выделяют стратосферу (до высот примерно 46-48 км), мезосферу (до 80 км) и термосферу (выше 80 км). С увеличением высоты быстро уменьшаются атмосферное давление и плотность воздуха.

С увеличением высоты существенно изменяются температура и химический состав воздуха. Неоднороден также и газовый (химический) состав атмосферного воздуха. Наиболее интересен для нас состав воздуха нижних, приземных слоев тропосферы, которым мы непосредственно дышим. Он определяется следующим соотношением газов в процентах к объему: Азот - 78,08; Кислород - 20,95; Аргон - 0,92; Углекислый газ - 0,03. 0,02, газы на уровне примесей: Ксенон, Водород, Неон, Гелий, Криптон, Радон, Йод, Озон, Метан, Сероуглерод.

Химический (газовый) состав атмосферы существенно не меняется до высоты 100 км. Несколько выше атмосфера также состоит главным образом из азота и кислорода, но на высотах 90 100 км появляется атомарный кислород, выше 110 120 км кислород почти весь становится атомарным. Под воздействием ультрафиолетовых лучей на высоте 10-60 км образуется озон, максимальные концентрации которого располагаются на высоте 22 25 км. Именно он, в основном, поглощает ультрафиолетовые лучи, играя важную роль в существовании жизни.

Рассматривая состав воздуха, необходимо отметить присутствие в нем атмосферной пыли его постоянной составной части. Атмосферная пыль имеет большое значение для жизнедеятельности растительного и животного мира. Пыль поглощает прямую солнечную радиацию и защищает живые организмы от ее вредного влияния. Пыль также рассеивает прямые солнечные лучи, создавая более равномерное освещение поверхности Земли. Кроме того, она способствует конденсации в атмосфере водяных паров, а следовательно, и образованию осадков.

В воздухе тропосферы присутствует еще один очень важный для жизни на Земле компонент вода, а точнее ее пары. Количество водяных паров очень переменчиво во времени, географической широте и служит важной характеристикой климата (от 0 до 4% по объему). Чаще всего содержание паров воды в воздухе выражают через относительную влажность.

Дело в том, что способность воздуха накапливать в себе пары жидкостей тем больше, чем выше температура (при 30°С в 1м3 воздуха может содержаться 30 г воды; при -20°С 0,5 г). Если количество паров превышает "емкость" воздуха, например из-за падения температуры, то их избыток начинает конденсироваться в виде капелек, что объясняет образование туманов, облаков, пара. Обычно же количество водяных паров бывает несколько меньше и относительной влажностью называют соотношение фактического количества водяного пара к максимально возможному при данной температуре, выраженное в процентах.

Интервал влажности от 30 до 60% считается оптимальным для человека. (Торсуев Н.П 1997 г.) Наибольшее значение для различных экосистем имеют три газа, входящих в состав атмосферы: кислород, углекислый газ и азот. Эти газы участвуют в основных биогеохимических циклах. Кислород играет важнейшую роль в жизни большинства живых организмов на нашей планете. Он необходим всем для дыхания.

Современная атмосфера содержит едва ли двадцатую часть кислорода, имеющегося на нашей планете. Главные запасы кислорода сосредоточены в карбонатах, в органических веществах и окислах железа, часть кислорода растворена в воде. В атмосфере, по-видимому, сложилось приблизительное равновесие между производством кислорода в процессе фотосинтеза и его потреблением живыми организмами. Но в последнее время появилась опасность, что в результате человеческой деятельности запасы кислорода в атмосфере могут уменьшиться.

Особую опасность представляет разрушение озонового слоя, которое наблюдается в последние годы. Большинство ученых связывают это с деятельностью человека. Углекислый газ (диоксид углерода) используется в процессе фотосинтеза для образования 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.

Содержание углекислого газа в воздухе, который мы вдыхаем, примерно одинаково в различных районах планеты. Исключение составляют крупные города, в которых содержание этого газа в воздухе бывает выше нормы. Некоторые колебания - содержания углекислого газа в воздухе местности зависят от времени суток, сезона года, биомассы растительности. В то же время исследования показывают, что с начала века среднее содержание углекислого газа в атмосфере, хотя и медленно, но постоянно увеличивается.

Ученые связывают этот процесс главным образом с деятельностью человека. 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. Частично азот поступает из атмосферы в экосистемы в виде оксида азота, образующегося под действием электрических разрядов во время гроз. Однако основная часть азота поступает в воду и почву в результате его биологической фиксации.

Существует несколько видов бактерий и сине-зеленых водорослей (к счастью, весьма многочи с ленных), которые способны фиксировать азот атмосферы. В результате их деятельности, а также благодаря разложению органических остатков в почве растения-автотрофы получают возможность усваивать необходимый азот. Другие составные части воздуха не участвуют в биохимических циклах. (Криксунов Е.А 1997.) 1.2

Конец работы -

Эта тема принадлежит разделу:

Анализ влияния ЗАО "Челны Хлеб" на атмосферу

Результаты экологических исследований, как в России, так и за рубежом, однозначно свидетельствуют о том, что загрязнение приземной атмосферы - самый.. Атмосферный воздух имеет неограниченную емкость и играет роль наиболее.. Атмосфера оказывает интенсивное воздействие не только на человека и биоту, но и на гидросферу, почвенно-растительный..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

В случае исчезновения атмосферы все живое на земле погибнет. Далее вы можете прочитать почему это произойдет.

Атмосфера Земли представляет собой, газовую оболочку, окружающую Землю. Атмосферой принято считается та область вокруг Земли, в которой газовая среда вращается вместе с Землёй как единое целое. За счет существования атмосферы и обеспечивается возможность жизни на Земле. Земная атмосфера сформировалась из газов, выделенных твёрдой оболочкой Земли после образования планеты. Развитие атмосферы тесно связано с геологическими и геохимическими процессами. Не последнюю роль играет и деятельность живых организмов. Атмосферные газы, в свою очередь, оказывают большое влияние на эволюцию поверхности Земли. Атмосферный кислород и поступающая из атмосферы вода являются важнейшими факторами, которые воздействуют на горные породы. На протяжении всей истории Земли атмосфера играла большую роль в процессе выветривания. Здесь свою лепту внесли и атмосферные осадки, которые образовывали реки, изменявшие земную поверхность, и деятельность ветра, и колебания температуры. Несмотря на все эти, казалось бы, разрушительные процессы атмосфера защищает поверхность Земли от падающих метеоритов, большая часть которых сгорает при вхождении в ее плотные слои.

Деятельность живых организмов, которая оказывает сильное влияние на развитие атмосферы, сама очень сильно зависит от атмосферных условий. Ультрафиолетовое излучение Солнца губительно действует на многие организмы, атмосфера же задерживает большую его часть. Атмосферный кислород используется в процессе дыхания животными и растениями, атмосферная углекислота — в процессе питания растений. Климатические факторы, в особенности температурный режим и режим влажности, влияют на состояние здоровья и деятельности человека. Следует отметить, что деятельность человека тоже оказывает всё большее влияние на состав атмосферы и климатический режим.

Наиболее важной частью атмосферы является водяной пар. Изменчивость содержания водяного пара определяется взаимодействием процессов испарения, конденсации и горизонтального переноса. В результате конденсации водяного пара образуются облака и выпадают атмосферные осадки в виде дождя, града и снега. Таким образом, при исчезновении атмосферы пару просто негде будет конденсироваться. Озера, реки и океаны просто испарятся. Возможно не полностью, и если что-то останется то, скорее всего, замерзнет, т.к. уйдет большое количество тепла.

Огромное влияние на атмосферные процессы, особенно на тепловой режим стратосферы, оказывает озон. Несмотря на то, что озона в общем на планете очень мало, это всего одна миллионная часть всех других молекул, он является щитом, защищающим нас от нежелательного и разрушительного действия ультрафиолетового излучения. В случае исчезновения озонового слоя, скорее всего, исчезнет и все живое на Земле. К сожалению, активная деятельность человека в промышленности уже стала причиной загрязнения атмосферы соединениями хлора, которые разрушают озоновый слой. Учитывая грядущую опасность для человечества, принято решение сокращать производство аэрозолей, содержащих газ фреон. Может быть, в далёком прошлом какие-то события на нашей планете, например мощные извержения вулканов, уже приводили к выбросу газов, которые тоже разрушали озоновый слой. В результате чего смертоносное ультрафиолетовое излучение проникало на Землю и убивало живые организмы.

Газовая оболочка предохраняет Землю от близкого к абсолютному нулю холода межпланетного пространства; защищает все живое от смертоносных космических лучей, несущихся из глубин Галактики, и от губительного же ультрафиолетового излучения Солнца. Если бы не было спасительной газовой оболочки вокруг Земли, она была бы такой же безводной и безжизненной, как Луна.

Действительно, ни воды, ни жизни не может быть на планете, лишенной газовой оболочки. Следовательно, вся органическая жизнь на земном шаре, во всех ее многообразных формах существования, даже возникновение органических веществ, приведшее в последующем развитии к возникновению живых организмов и к видоизменению самой газовой оболочки, обязана сложнейшим взаимодействиям между лучистой энергией Солнца и воздушным океаном, на самом дне которого развивалась и существует теперь вся органическая жизнь.

Физико-химические свойства нашей атмосферы и процессы распространения и превращения в ней солнечной энергии, включая ее самою, создали в далеком геологическом прошлом условия для возникновения из неживой материи органической жизни и поддерживают ее, способствуя дальнейшим процессам качественных и количественных изменений форм ее существования.

Напомним вкратце, что земная атмосфера почти на 99 процентов состоит из кислорода и азота. Молекулы этих газов занимают ведущее (после углерода) место в составе любых белков или белковых веществ, способ существования которых и является жизнью, как учит Энгельс.

Следовательно, без кислорода и азота, то есть без воздуха, жизнь на Земле невозможна.

Воздух, так же как и вода, - неотъемлемая составная часть каждого живого организма.

Подавляющая масса растений и животных, за редким исключением особых, так называемых анаэробных бактерий, не может существовать без кислорода воздуха, без газообмена. Человек может прожить без пищи более месяца, собака свыше двух месяцев. А продолжительность жизни без дыхания исчисляется немногими минутами. Так эволюционировала сама живая материя, принимавшая те или иные органические формы.

Сложна и многообразна роль воздушного океана для любого наземного организма. Каждое его движение и перемещение, естественно, должны происходить в воздушной среде. Она, с одной стороны, оказывает всем движениям некоторое сопротивление, а с другой - помогает и облегчает очень многим организмам и их зачаткам (семенам и спорам) перемещение на большие расстояния.

И мы увидим дальше на ряде примеров, как вся эволюция растительных и животных организмов совершалась в неразрывном единстве с условиями окружающей их среды и, хотя бы временно, в воздушной среде. Каждый организм строит свое тело из окружающей его среды. В результате организм и необходимые для его жизни условия становятся единством.

Все зеленые растения путем фотосинтеза включают в свой организм и солнечный свет, дошедший до зерен хлорофилла через толщу атмосферы.

Мы увидим что красивое образное выражение - «Рожденный ползать - летать не может» - не всегда приложимо к эволюции органической жизни на планете.

Так же как некогда живые организмы впервые «выползли» из водной стихии, где они зародились, на сушу, так и «ползавшие» по суше в своем постепенном развитии и совершенствовании под воздействием именно воздушной оболочки Земли видоизменялись и через многие миллионы лет простерли наконец свои формирующиеся крылья, чтобы начать завоевывать не только освоенную жизнью воду и землю, но и воздушную стихию.

Между водным и воздушным океанами по отношению к органической жизни существует полная противоположность: на самом дне глубоких океанов, ниже 7-8 километров от их поверхности, органическая жизнь хотя и существует в очень своеобразных формах, но количественно она несоизмеримо беднее, чем в мелководье и особенно у берегов.

В воздушном океане наблюдается совершенно обратное явление: самая обильная и многообразная жизнь органической природы находится именно на самом его дне, то есть на поверхности Земли. Чем выше мы будем подниматься в воздушную среду, тем беднее и малочисленнее живые существа или их зародыши. Мы имеем в виду не столько вздымающиеся ввысь горы, сколько свободную атмосферу.

Основная масса летающих насекомых, птиц, семян растений и т. д. сконцентрирована в приземном слое воздуха, примерно до 100-200 метров от поверхности Земли. Правда, отдельные виды насекомых встречаются на высоте 4-5 километров; хищные птицы поднимаются до 6-7 километров. Но уже в стратосфере живые организмы существовать не могут. Это невозможно не только из-за царящих там низких температур и малого давления, но и из-за космической лучистой энергии, в частности ультрафиолетовых солнечных лучей, убивающих самые стойкие споры грибов и бактерий.

Как вода в океанах поглощает и рассеивает солнечный свет, препятствуя его проникновению в глубину, так и воздушный океан поглощает и преобразует космические и ультрафиолетовые лучи, охраняя от их пагубного действия жизнь на своем дне - Земле.

Нужно сказать несколько слов об условиях жизни организмов в почве. Трудами наших выдающихся ученых - В. В. Докучаева, П. А. Костычева, В. Р. Вильямса, а в наши дни и профессора М. С. Гилярова, изучающего жизнь и развитие самых разнообразных организмов, обитающих в почве, и др., мы знаем, что сама почва является продуктом сложных взаимоотношений между лучистой энергией Солнца, воздушной средой и деятельностью микроорганизмов наряду с другими организмами, поселившимися целиком или частично, как корни растений, в почве.

Но вся почва тоже напитана воздухом - воздушный океан проникает на десятки метров, а иногда и больше под поверхность земных пластов. И подавляющая масса почвообитающих организмов дышит почвенным воздухом, приспособившись к такому типу дыхания.

Итак, мы подчеркиваем, что органическая жизнь на нашей планете возникла, развивалась, видоизменялась и совершенствовалась под непосредственным воздействием, газовой оболочки, окружавшей Землю.

Поэтому абсолютное большинство наземных организмов самым тесным образом связано во всех своих жизненных проявлениях е атмосферным воздухом, являющимся для них в большей или меньшей степени средой обитания.

И если бы вдруг воздушная сфера, в которой обитают и в зависимости от которой развиваются все организмы, исчезла, то они перестали бы существовать, наступила бы смерть, разрушение.

Если самой ранней весной, как только подсохнут проталины, но кое-где еще лежат сугробы, выйти в ясный солнечный день на безжизненную по виду лесную опушку, где растут кусты орешника, или подойти к пруду, над которым склонились ольховые деревья, можно наблюдать очень интересную картину.

Полное безветрие. Тишина. Вдруг из желтой, сильно удлинившейся сережки орешника или ольхи вылетает маленькая, едва заметная желтоватая дымка и рассеивается в воздухе, тихо опускаясь вниз. Это лопнули пыльники мужских цветков, собранные сотнями в сережке, и пыльца разлетелась. Иногда неуловимые нами воздушные течения уносят пыльцу, и она в конце концов может все же попасть на скромные, едва заметные красноватые рыльца невзрачных женских цветков. Произошло оплодотворение. Летом можно будет собирать орехи.

Подобным же образом «пылит» ольха. Пыльца попадает не только на женские цветки своего же куста или дерева в пределах той же кроны. Ветер перебрасывает легчайшую пыльцу сосны за сотни километров и гораздо дальше на другие деревья. Когда цветут сосны, ветер несет от бора тучи желтой пыльцы, оседающей иногда в огромных количествах далеко от сосновых насаждений.

Природа как бы требует перекрестного оплодотворения для развития более устойчивых, лучших, не вырождающихся потомков. Так ветер - движение воздуха - помогает не только размножению очень многих наших древесных пород и других растений, но и улучшению их породных качеств.

Мы знаем большую группу так называемых споровых растений. К ним относятся всем известные папоротники. Их мельчайшие споры, подобно тому как пыльцу у орешника, ольхи или хвойных деревьев, ветер переносит иногда на громадные расстояния.

Однажды экспедиция ботаников, работавших в горных областях экваториальной Африки, нашла на скалах группу неизвестных им папоротников. До тех пор этот новый вид совершенно не был известен на Африканском материке. Оказалось, что это южноамериканский вид, широко там распространенный. Как мог попасть он в неизведанные, не посещавшиеся людьми африканские дебри?

Очевидно, споры его были переброшены воздушными потоками за 4-5 тысяч километров. В этом, как мы увидим дальше, нет ничего невероятного. Известно, что воздушные потоки на этих высотах могут двигаться со скоростью 120-150 километров в час в течение двух-трех суток, почти не меняя своего основного направления. Легкие споры в массе могли быть подняты восходящими воздушными токами на высоту 4-5 тысяч километров и, будучи подхвачены горизонтальными течениями, могли через несколько дней, а может быть и раньше, оказаться над Африкой.

Ветер разносит мириады спор грибов, начиная от комнатных плесневых и общеизвестных округлых дождевиков до лучших съедобных видов, как белые грибы и шампиньоны.

Ветер разносит и семена цветковых растений - в июне, в разгар лета, ежегодно улицы Москвы, как и многих других городов и деревень, покрываются пушистым, не тающим «снегом». Он иногда в массах летает в воздухе, проникает через окна и двери в комнаты, попадает в нос и глаза.

Это обсеменяются женские деревья тополей. Не у всех ветроопыляемых растений и мужские и женские цветки находятся на одних и тех же деревьях, как у орешника и ольхи. Среди них есть так называемые двудомные, или раздельнополые. К ним принадлежат тополя и осины. Ранней весной ветер переносит пыльцу с мужских деревьев на женские, вызывая их оплодотворение, а летом он далеко разносит пушистые семена, способствуя расселению этих видов деревьев.

Так неподвижные, прочно укоренившиеся организмы получают возможность перебрасывать свое потомство на сотни километров.

Можно было бы привести множество подобных примеров и из травянистой растительности. Вспомним наш обычный желтый одуванчик. Отцветая, он превращается в прекрасный ажурный шарик, образованный множеством замечательных парашютиков, которые удерживаются до поры до времени семянками на материнском растении.

Но вот семена созрели. Ветер слегка качнул высоко вытянувшийся к этому времени стебелек одуванчика - и десятки белых парашютов понесли семена в воздушную посевную кампанию.

Так же распространяют свои семена наши первые весенние цветы - мать-и-мачеха, а летом злостные сорняки полей - осот и бодяк, красивый лиловый иван-чай, обитатель лесных порубок и мало удобных для других растений склонов и кустарниковых зарослей.

Приведем еще один из многих подобных примеров, в котором воздушные течения играют основную роль в расселении растений. Есть такое растение перекати-поле, или курай. Оно оригинальнейшим образом приспособлено для того, чтобы путешествовать на далекие расстояния по степям и во время этого путешествия рассеивать понемногу свои семена.

Ко времени созревания семян у курая клетки ткани около основания стебля начинают отмирать, и стебелек легко переламывается, подобно тому как легко отпадает осенью от ветки желтеющий лист. Ветви перекати-поля образуют округлую форму, и такие отмершие, но еще не обсеменившиеся шары, гонимые ветром, катятся десятки километров даже тогда, когда зима покроет степные просторы снежной пеленой.

В песчаных пустынях среди безбрежных барханов произрастает несколько видов кустарников, приспособившихся к условиям этих пустынь. У них своеобразные семена. Маленькое семя окружено ажурным сплетением твердых коричневых выростов. Получается легкий шарик размером с крупную вишню. И такие «перекати-пустыню» шарики-семена ветры гонят за сотни километров через барханы, пока не остановит их бег какое-нибудь препятствие, чаще всего другие растения, среди которых и прорастают остановившиеся семена.

Приведенные примеры говорят об исключительной роли воздушного океана в жизни и распространении громадного количества растений. Но была бы слишком узкой оценка роли воздуха только как механического переносчика пыльцы и семян.

Воздушный океан снабжает растительный мир необходимейшей ему влагой, а без воды немыслима органическая жизнь вообще. Все организмы состоят и из воды; при недостаче ее замедляется рост и развитие растений и животных.

А водой снабжает все материки воздух.

В других главах книги говорилось о том, как тепловая энергия солнечных лучей совершает через посредство атмосферы постоянный круговорот воды, поднимая с поверхности океанов, морей, озер, рек и с самой суши ежегодно многие тысячи кубических километров воды. Воздух принимает в себя ее пары, поднимает их до пределов тропосферы, забрасывает за высочайшие горные пики и несет в выжженные пустыни, давая и там возможность развиваться органической жизни.

Нужно побывать в пустынях, чтобы наглядно представить себе совершенно исключительную роль воздушного океана в жизни этих скудных областей земного шара. Автору довелось побывать в американских пустынях Аризоны и Калифорнии, в нагорных пустынях Мексики, в пустынях западной и южной Азии. Скупы и суровы они во время засух. Почва и грунт раскаляются до 82-85 градусов. Знойный воздух иссушает все. Мучит жажда. На запыленных колючих кустах не видно зеленого листика: они не имеют зимнего листопада, а только летний, обусловленный засухой. Некоторые низкорослые растения сжались в плотные буроватые комочки. Не видно ни ящериц, ни насекомых - все живое притаилось в укромных убежищах.

«В пустыне чахлой и скупой, на почве зноем раскаленной…» все кажется мертвым, безжизненным.

Но вот воздушные потоки, рожденные воздействием солнечной радиации на газовую оболочку Земли, начинают менять свои направления и приносят, скажем для примера, в индийские или аравийские пустыни обильные муссонные дожди.

Пустыни буквально преображаются. С изумительной быстротой появляется свежая зелень однолетников, семена которых лежали в сухой почве. Расцветают душистые цветы. Колючие кусты и деревья покрываются свежей листвой или, до ее появления,- ароматными цветами. Повсюду суетятся насекомые, летают яркие бабочки.

Воздушные течения принесли влагу и возродили активную жизнь в пустынях. Но как только кончают дуть муссоны, перестанут идти дожди, пустыни снова выгорают, и в них едва теплится скудная жизнь наиболее стойких, приспособившихся к сухости и зною организмов.

В тех областях земного шара, куда более постоянные ветры несут влагу с океанов, пышно разрастаются экваториальные леса - джунгли, в которых круглый год кипит самая многообразная жизнь, не знающая перерывов, вызываемых засухами. Обусловил эту пышную и обильную жизнь все тот же воздушный океан своими могучими потоками, проносящимися над морем и над сушей.

На этом не кончается огромная роль, которую играет воздух в жизни живых организмов и особенно растений Велико его значение и как источника питания, но об этом вы прочтете в других главах.

Не меньшую роль воздушная стихия играет и в жизни животных, начиная от громадных кондоров и кончая маленькими паучками и едва заметными мошками и москитами.

Пытливый ум человека, читающего «летописи земли и воды» - отложившиеся некогда осадочные породы, лежащие сейчас на больших глубинах, обнаружил там отпечатки и останки древнейших первоптиц - зубастых хищных ящеров, приобретших в процессе эволюции крылья.

В черной глине, встречающейся прослойками среди пластов каменного угля, хорошо сохранились отпечатки крыльев гигантских стрекоз, почти в метр величиной, древних тараканов и многих других крылатых насекомых. Следовательно, уже сотни миллионов лет назад воздушная сфера, как среда обитания животных, влияла на их эволюцию, заставляла организмы изменяться под воздействием на них условий существования в газовом покрове земного шара.

Поэтому. сейчас мы наблюдаем такое множество своеобразных приспособлений в самом устройстве тела и в поведении тысяч видов живых существ, которые в прошлом казались людям сверхъестественным чудом, совершенным богом. Только божественным провидением могли быть созданы быстрокрылые птицы и все другие твари, говорили служители религиозного культа и идеалисты.

Мы же теперь знаем, что и птицы в воздухе появились в результате длившейся миллионы лет эволюции - приспособления наземных животных к новым для них условиям существования в воздушной стихии.

Как легок скелет птицы, как идеально приспособлены ее крылья к передвижению в воздушной среде! Как замечательно уменье орла парить с распростертыми в вышине, кажущимися неподвижными крыльями, или коршуна, когда он высматривает на земле свою добычу! Он то замрет, то быстро машет крыльями, то не сдвигается ни на сантиметр - и вдруг падает камнем вниз, хватает свою жертву и снова взмывает в воздушный океан.

Глядя на них, мы вправе сказать образно: «Птиц сделал воздух».

По далеким воздушным путям совершают перелеты мириады птиц. С берегов Нила, от пальмовых лесов Шатт-Эль-Араба, или с южных берегов Каспийского моря, где лебеди, гуси, утки, чайки, журавли и тысячи других пернатых проводят зимние месяцы, ранней весной пускаются они в далекие северные края. Мы говорим, видя первых грачей, ходящих по намокшим зимним дорогам: «Прилетели вестники весны».

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Атмосфера Земли (от греч. atmos – пар и sphaira – шар) – газовая оболочка, окружающая Землю. Атмосферой принято считать ту область вокруг Земли, в которой газовая среда вращается вместе с Землей как единое целое. Масса атмосферы составляет около 5,15–10 15 т. Атмосфера обеспечивает возможность жизни на Земле и оказывает большое влияние на разные стороны жизни человечества.

Современная земная атмосфера имеет, по-видимому, вторичное происхождение и образовалась из газов, выделенных твердой оболочкой Земли (литосферой) после сформирования планеты. В течение геологической истории Земли атмосфера претерпела значительную эволюцию под влиянием ряда факторов: диссипации (улетучивания) атмосферных газов в космическое пространство; выделения газов из литосферы в результате вулканической деятельности; диссоциации (расщепления) молекул под влиянием солнечного ультрафиолетового излучения; химических реакций между компонентами атмосферы и породами, слагающими земную кору; аккреции (захвата) межпланетной среды (например, метеорного вещества). Развитие атмосферы было тесно связано с геологическими и геохимическими процессами, а также с деятельностью живых организмов. Атмосферные газы, в свою очередь, оказывали большое влияние на эволюцию литосферы. Например, громадное количество углекислоты, поступившей в атмосферу из литосферы, было затем аккумулировано в карбонатных породах. Атмосферный кислород и поступающая из атмосферы вода явились важнейшими факторами, которые воздействовали на горные породы. На протяжении всей истории Земли атмосфера играла большую роль в процессе выветривания. В этом процессе участвовали атмосферные осадки, которые образовывали реки, изменявшие земную поверхность. Не меньшее значение имела деятельность ветра, переносившего мелкие фракции горных пород на большие расстояния. Существенно влияли на разрушение горных пород колебания температуры и другие атмосферные факторы. Наряду с этим атмосфера защищает поверхность Земли от разрушительного действия падающих метеоритов, большая часть которых сгорает при вхождении в плотные слои атмосферы.

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 все возрастающее влияние на состав атмосферы и на климатический режим.

Наибольшее значение для жизни, а также происходящих процессов на Земле имеет нижний слой атмосферы - тропосфера, в которой находится 4/5 всей массы воздуха. В тропосфере образуются облака, дождь, снег, град, ветер. Поэтому тропосферу называют «фабрикой погоды». Процессы, происходящие в ней, часто становятся причиной страшных стихийных бедствий - засух, наводнений, ураганов и других явлений, в результате которых гибнут люди, животные и растения.

Атмосферный воздух – один из важнейших природных ресурсов, без которого жизнь на Земле была бы совершенно невозможна. Без воды человек может прожить одну неделю, без пищи – пять недель, без воздуха 5-6 минут.

Через атмосферу осуществляется фотосинтез, обмен энергией и информацией – основные процессы биосферы. Под воздействием атмосферы происходят сложные экзогенные процессы (выветривание, деятельность природных вод, мерзлоты и др.). В верхних сферах атмосферы, не долетая до поверхности земли, сгорает большая часть метеоритов. Атмосфера защищает живые существа от губительного действия космических излучений, регулирует сезонный и суточный тепловой режим. Без атмосферы суточные колебания температуры на земле составляли бы +-200 градусов. Для некоторых организмов (бактерии, летающие насекомые, птицы) атмосфера – основная жизненная среда. Атмосфера является средой, в которой распространяются звуки. Озоновый слой атмосферы, расположенный на высоте 16-26 км поглощает 13% солнечной радиации и большую часть жесткого ультрафиолетового излучения, защищая органический мир от их разрушающего действия.

Роль атмосферы в удержании тепла на планете

В связи с наклоном оси вращения Земли на 23,5° к плоскости эклептики количество солнечной радиации, приходящей на верхнюю границу атмосферы, является функцией географической широты местности и времени года.

При прохождении через земную атмосферу интенсивность солнечного излучения заметно уменьшается. Ослабление зависит от свойств облачного покрова, содержания пыли в атмосфере, а также от суточных и сезонных изменений различных физических величин.
В среднем за год 25-30% приходящего солнечного излучения отражается облаками обратно в космическое пространство. Еще 25% излучения поглощается, а затем переизлучается облаками, пылью, газами, т. е. в виде нисходящей, диффузно рассеянной радиации. Примерно столько же поступает на поверхность Земли в виде прямой солнечной радиации.

Соотношение между прямым и рассеянным светом закономерно меняется в зависимости от географической широты. В полярных районах преобладает рассеянная радиация, составляющая до 70% суммарного лучистого потока, а в экваториальных областях она не превышает 30% . Это связано с лучшим прохождением лучей прямой радиации через атмосферу вертикально вниз, а не под малым углом к горизонту.

Часть излучения, достигающего поверхности, возвращается в атмосферу. Ее количество зависит от альбедо (отражающей способности) поверхности: снег отражает около 80-95%, травянистая поверхность - 20%, а темные почвы - только 8-10% потока приходящего излучения. Среднее альбедо Земли- 35-45%.
Большая часть поглощаемой водоемами и почвой солнечной энергии затрачивается на испарение воды.

Возобновима ли атмосфера?

Загрязнение атмосферы – это привнесение в атмосферу или образование в ней физико-химических агентов и веществ, обусловленное как природными, так и антропогенными факторами. К природным относятся извержения вулканов, пыльные бури, лесные пожары, выветривание, морская соль, бактерии, споры плесени, продукты разложения растений и животных и др.

Атмосферный воздух лишь условно можно считать неисчерпаемым природным ресурсом. При антропогенном воздействии человека, химический состав и физические свойства воздуха постоянно ухудшаются. На земле практически не осталось таких участков, где воздух сохраняет естественную чистоту и качество, а в большинстве промышленных районов состояние атмосферы представляет серьёзную опасность для здоровья. Человек в сутки потребляет до 25 кг воздуха. Но нормальная жизнедеятельность человека и всех живых организмов требует не только присутствие воздуха, а и определённая его чистота. От качественного состава воздуха зависит не только здоровье людей, состояние и качество биологических ресурсов, но и безопасность сырья для производства товаров народного потребления. Загрязнения из воздуха попадают в воду, почву, а по пищевым цепям – в организм человека. Многие вещества могут оказывать вредное воздействие на человека и животных даже в незначительных концентрациях – в десятитысячных долях мг на 1м 3 воздуха.

Роль атмосферы Земли

Атмосфера является наиболее легкой геосферой Земли, тем не менее ее влияние на многие земные процессы очень велико.

Начнем с того, что именно благодаря атмосфере стало возможно зарождение и существование жизни на нашей планете. Современные животные не могут обходиться без кислорода, а большинство растений, водорослей и цианобактерий - без углекислого газа. Кислород используется животными для дыхания, углекислый газ - растениями в процессе фотосинтеза, благодаря чему создаются необходимые растениям для жизнедеятельности сложные органические вещества, такие как, разнообразные соединения углерода, углеводы, аминокислоты, жирные кислоты.

С подъемом в высоту парциальное давление кислорода начинает снижаться. Что это значит? А значит это, что атомов кислорода в каждой единице объёма становится все меньше и меньше. При нормальное атмосферном давлении парциальное давление кислорода в легких человека (т.н. альвеолярный воздух) составляет 110 мм. рт. ст., давление углекислого газа - 40 мм рт. ст., а паров воды - 47 мм рт. ст.. При подъеме в высоту давление кислорода в легких начинает падать, а углекислого газа и воды остается на прежнем уровне.

Начиная с высоты 3 километров над уровнем моря у большинства людей начинается кислородное голодание или гипоксия. У человека наблюдается одышка, усиленное сердцебиение, головокружение, шум в ушах, головная боль, тошнота, мышечная слабость, потливость, нарушение остроты зрения, сонливость. Резко снижается работоспособность. На высотах свыше 9 километров дыхание человека становится невозможным и потому находиться без специальных дыхательных аппаратов строго запрещено.

Важной для нормальной жизнедеятельности организмов на Земле является роль атмосферы как защитника нашей планеты от ультрафиолетового и рентгеновского излучения Солнца, космических лучей, метеоров. Подавляющую часть излучения задерживают верхние слои атмосферы - стратосфера и мезосфера, в результате чего проявляются такие удивительные электрические явления, как полярные сияния. Остальная, меньшая часть излучения, рассеивается. Здесь же, в верхних слоях атмосферы, сгорают и метеоры, которые мы можем наблюдать в виде маленьких "падающих звёзд".

Атмосфера служит регулятором сезонных колебаний температур и сглаживания суточных, предотвращая Землю от чрезмерного нагревания днём и охлаждения ночью. Атмосфера, благодаря наличию в её составе водяного пара, углекислого газа, метана и озона, легко пропускает солнечные лучи, нагревающие её нижние слои и подстилающую поверхность, но задерживает обратное тепловое излучение от земной поверхности в виде длинноволновой радиации. Эта особенность атмосферы называется парниковым эффектом. Без него суточные колебания температур нижних слоёв атмосферы достигали бы колоссальных величин: до 200° С и естественно сделали бы невозможным существование жизни в том виде, в котором мы её знаем.

Разные участки на Земле нагреваются неравномерно. Низкие широты нашей планеты, т.е. области с субтропическим и тропическим климатом, получают тепла от Солнца гораздо больше чем средние и высокие - области с умеренным и арктическим (антарктическим) типом климата. По-разному нагреваются материки и океаны. Если первые и нагреваются и охлаждаются гораздо быстрее, то вторые долго поглощают тепло, но в тоже время и также долго его отдают. Как известно теплый воздух является более легким чем холодный, а потому поднимается вверх. Его место у поверхности занимает холодный, более тяжелый воздух. Так образуется ветер и формируется погода. А ветер в свою очередь приводит к процессам физического и химического выветривания, последние из которых формируют экзогенные формы рельефа

С подъёмом в высоту климатические различия между разными регионами земного шара начинают стираться. А начиная с высоты 100 км. атмосферный воздух лишается возможности поглощать, проводить и передавать тепловую энергию путём конвекции. Единственным способом передачи тепла становится тепловое излучение, т.е. нагревание воздуха космическими и солнечными лучами.

Кроме того только при наличии атмосферы на планете возможен круговорот воды в природе, выпадение осадков и образование облаков.

Круговорот воды - это процесс циклического перемещения воды в пределах земной биосферы, состоящий из процессов испарения, конденсации и осадков. Различают 3 уровня круговорота воды:

Большой, или мировой, круговорот - водяной пар, образовавшийся над поверхностью океанов, переносится ветрами на материки, выпадает там в виде атмосферных осадков и возвращается в океан в виде стока. В этом процессе изменяется качество воды: при испарении соленая морская вода превращается в пресную, а загрязненная - очищается.

Малый, или океанический, круговорот - водяной пар, образовавшийся над поверхностью океана, сконденсируется и выпадает в виде осадков снова в океан.

Внутриконтинентальный круговорот - вода, которая испарилась над поверхностью суши, опять выпадает на сушу в виде атмосферных осадков.

Стоит также отметить, что выпадение осадков становится возможным лишь при наличии в воздухе т.н. ядер конденсации - мельчайших твердых частиц. Если бы в земной атмосфере таких частиц не было, то и никакие осадки бы не выпадали.

И последнее что хотелось сказать про роль атмосферы Земли, это то, что только благодаря ей на нашей планете возможно распространение звуков и возникновение аэродинамической подъёмной силы. На планетах лишенных или имеющих атмосферу малой мощности царит мертвая тишина. Человек на таких небесных телах буквально лишается дара речи. При отсутствии атмосферы становится невозможным управляемый аэродинамический полёт, на смену которому приходит баллистический.