Изменение газового состава атмосферы в прошлом и настоящем
– самый распространенный газ в атмосфере, около 78%. «Азот атмосферы играет
огромную роль в геохимических процессах, активно участвуя в дифференциации
минерального вещества, с одной стороны, в синтезе органических веществ – с
другой. Последнее обеспечивается биохимическими реакциями. Известно, что
азот участвует в фотосинтезе, синтезе белков и нуклеиновых кислот.
Следовательно, без азота жизнь в том виде, в котором мы её знаем,
невозможна»(1).
Углерод. Углерод в земной атмосфере в основном представлен углекислым
газом (CO2). Углекислый газ необходим растениям, так как используется ими
для дыхания. Содержание CO2 в атмосфере так же влияет на тепловой баланс
Земли. Деятельность человека (сжигание угля и нефти) ведет к повышению его
концентрации.
Водяной пар. Водяной пар играет главную роль в образовании парникового
эффекта. Водяной пар пропускает коротковолновую солнечную радиацию, и
поглощает длинноволновое излучение Земли. С ним связано образование
облачных систем.
3.Тенденции изменения.
«Нет единого мнения о природе и характере изменений в составе
атмосферы за последние 1000 миллионов лет. Геологические процессы
(вулканическая активность, образование известняков и угля) должны были
оказать определенное влияние на состав атмосферы. И есть основания
предполагать, что в течение последних 300 миллионов лет количество
кислорода и углекислого газа, поскольку эти газы связанны с вышеупомянутыми
процессами, колебалось значительно относительно теперешнего уровня»(4).
[pic]
Рис. 3 «График увеличения содержания CO2 в атмосфере в период с 19-20 вв.
(Неклюкова 1976).
Такое изменение содержания CO2, конечно, вызвано деятельностью
человека – сжигание угля (рис. 3). «Начиная с 1900 года, количество
сжигаемого топлива удваивается каждые 10 лет. Так как уголь состоит на 90%
из углерода, при горении соединяющегося с кислородом, то в атмосфере
увеличивается количество углекислого газа»(8).
Содержание парниковых газов в атмосфере напрямую зависит от периодов
потепления на нашей планете (рис. 4). «Была установлена корреляция между
периодами потепления и содержанием в атмосфере углекислого газа и метана.
18 тысяч лет назад, в эпоху максимального обледенения, когда ледовый
панцирь покрывал всю северную половину Европы и Северной Америки,
содержание парниковых газов было меньше»(5).
«За последние 850 лет на Земле произошло пять ледниковых периодов,
когда температуры на Земле опускались на 3(C ниже нынешних»(7).
В основном, более или менее сильные изменения газового состава
атмосферы происходило в последние два века, ведь именно в этот период
человечество осуществило существенные шаги в своём техническом развитии.
Особенно сильно сказался на атмосфере приход НТР (Научно Техническая
Революция). «Деятельность человека начала воздействовать на атмосферу в
начале XIX в. вследствие развития тяжелой
[pic]
Рис. 4 Колебание температуры на Земле за последние 850.000 лет
(Мирская, 1997).
промышленности. Дым тысяч заводских труб, сажа миллионов угольных
каминов в городских домах затянули небо смогом. Проблема смога существует
во многих странах и сейчас»(7).
[pic]
рис. 5 Концентрация атмосферного CO2 (Костицын, 1984).
III.ПРИЧИНЫ И СЛЕДСТВИЯ ИЗМЕНЕНИЯ ГАЗОВОГО СОСТАВА АТМОСФЕРЫ.
1.Причины.
Существует масса причин изменения газового состава атмосферы – первое,
и самое главное это деятельность человека. Второе, как ни странно, -
деятельность самой природы.
а) антропогенное воздействие. Деятельность человека оказывает
разрушающее действие на химический состав атмосферы. При производстве в
окружающую среду выбрасывается углекислый газ и ряд других парниковых
газов. Особенно опасен выброс CO2 различными заводами и предприятиями (рис.
5). «Все крупнейшие города, как правило, лежат в слое плотного тумана. И не
от того, что часто расположены в низинах или у воды, а из-за ядер
конденсации, сосредоточенных над городами. В некоторых местах воздух
настолько загрязнен частицами выхлопных газов и промышленных выбросов, что
велосипедисты вынуждены надевать маски. Эти частицы служат ядрами
конденсации для тумана»(7). Так же губительное воздействие оказывают
выхлопные газы автомобилей, содержащие оксид азота, свинец, а также большое
количество диоксида углерода (углекислого газа).
Одной из главных особенностей атмосферы является наличие озонового
экрана. Фреоны – фтор содержащие химические элементы, широко используются в
производстве аэрозолей и холодильников, оказывают сильное воздействие на
озоновый экран, разрушая его.
«Ежегодно под пастбища вырубаются тропические леса на территории,
равной площади Исландии, - в основном в бассейне реки Амазонки (Бразилия).
Это может привести к сокращению количества осадков, т.к. количество влаги,
испаряемой деревьями, сокращается. Вырубка лесов способствует и усилению
парникового эффекта, ведь растения поглощают углекислый газ»(7).
б) естественное воздействие. И природа вносит свою лепту в историю
атмосферы Земли, в основном, запыляя её. «Огромные массы пыли поднимают в
воздух ветры пустынь. Она заносится на большую высоту и может разнестись
очень далеко. Возьмем ту же Сахару. Мельчайшие частицы каменистых пород,
поднятые здесь в воздух, закрывают горизонт, сквозь пыльное покрывало
тускло светит Солнце»(6). Но опасны не только ветры.
В августе 1883 года на одном из островов Индонезии разразилась
катастрофа – взорвался вулкан Кракатау. При этом около семи кубических
километров вулканической пыли было выброшено в атмосферу. Ветры разнесли
эту пыль на высоту 70-80 км. Лишь спустя годы эта пыль осела.
Так же причиной появления огромного количества пыли в атмосфере
являются падающие на Землю метеориты. При попадание на земную поверхность,
они поднимают в воздух огромные массы пыли.
Так же в атмосфере периодически то появляются, то исчезают озоновые
дыры – дыры в озоновом экране. Многие ученые считают это явление
естественным процессом развития географической оболочки Земли.
2.Следствия.
Вследствие промышленной деятельности человека и природы атмосфера
Земли загрязняется различными веществами начиная от пыли и заканчивая
сложными химическими соединениями. Итогом этого служит прежде всего
глобальное потепление климата и разрушение озонового экрана планеты. «Малые
изменения в химическом составе атмосферы кажутся незначительными для
атмосферы в целом. Но следует напомнить, что редкие газы, входящие в состав
атмосферы, могут оказать значительное влияние на климат и погоду»(8).
а) Озоновый экран. Разрушение озонового экрана происходит под
действием фтор содержащих компонентов, которые содержаться в аэрозолях и
холодильниках. Попадая в атмосферу, вступают в химическую реакцию с озоном,
разрушая его. Разрушение озонового экрана ведет к неизбежной гибели всего
живого на планете от ультрафиолетового излучения Солнца
б) Потепление климата. «Некоторые ученые, например, считают, что в
последние годы с возрастанием углекислого газа изменился тепловой баланс
атмосферы, ибо Земля стала больше поглощать инфракрасной радиации,
уменьшился уход тепла от Земли в космос, и повысилась средняя температура
природного слоя воздуха. Некоторые исследователи оценивают повышение
температуры в 0,01(C в год. Это свидетельствует о тесной связи температуры
Земли с химическим составом атмосферы»(8). Повышение температуры ведет к
потеплению климата, что ведет к таянию ледников Антарктики и Антарктиды, а
как следствие повышение уровня мирового океана и затоплению прибрежных
районов.
Глобальное потепление климата возможно в результате парникового
эффекта. «Вследствие парникового эффекта произойдет заметное смещение
климатических поясов. В результате некоторые крупные регионы мира станут
теплее и суше, а другие – теплее и влажнее»(5).
|ГОД |2000 |2025 |2050 |
|t( |1 |1,5 |2 |
Таблица 1. Прогноз потепления температуры на Земле (Максаковский,
1996).
Рис. 6 График потепления температуры на Земле (Мирская, 1997).
По данным (таблица 1, рис. 6) можно предположить, что к 2050 году
температура на Земле в среднем повыситься на 2 градуса, поэтому можно смело
говорить о глобальном потеплении климата на планете Земля.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате проделанной работы установлен целый ряд закономерностей,
происходящих в результате изменения газового состава атмосферы.
Состав атмосферы не оставался постоянным, а изменялся во времени,
чутко реагируя на события и явления, происходящие на земной поверхности.
Химический состав первичной атмосферы в корне не похож на состав атмосферы
наших дней.
В результате активной промышленной деятельности человека существенные
изменения в газовом составе атмосфере происходили лишь в последние два
столетия, но даже и столь незначительного времени хватило для сильного
загрязнения атмосферы и начала разрушения озонового экрана планеты.
Главное следствие всех этих изменений – глобальное потепление климата
на Земле. В среднем, установлено, что примерно к 2050 году среднегодовая
температура повыситься на два градуса, что должно привести к повышению
уровня мирового океана, и затоплению прибрежных районов материков.
Как не прискорбно это осознавать, но тенденции удручающие. В
ближайшие 1000 лет возможно сильнейшее усиление парникового эффекта и
следствием этого будет не только таяние вековых бедняков, но и вымирание
живых организмов.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бгатов В.И. История кислорода земной атмосферы. – М.: Недра, 1985.
2. Грэбхем С. Вокруг света. – Нью-Йорк: Кингфишер, 1995.
3. Неклюкова Н.П. Общее землеведение. – М.: Просвещение, 1976.
4. Костицын В.А. Эволюция атмосферы биосферы и климата. – М.: Наука,
1984.
5. Максаковский В.П. Географическая картина мира. – Ярославль: Вехне-
Волжское книжное издательство, 1996.
6. Мезенцев В.А. Энциклопедия чудес. – М.: Знание, 1983.
7. Мирская Е. Погода, - Лондон: Дорлинг Киндерсли Лимитед, 1997.
8. Чандлер Т. Воздух вокруг нас. – Л.: Гидрометеоиздат, 1974.
-----------------------
[pic]
кислород
другие
азот
кислород
аргон
СО2
другие
Страницы: 1, 2
