Нынешний состав

Нынешний состав. В сегодняшнем химическом составе атмосферы рис.1 преобладает азот и кислород. Представительство таких элементов как углекислый газ, аргон и других инертных газов очень мало, в общей сложности около 1, но минимальное изменение их содержания может оказать серьзное влияние на жизнь нашей планеты. Рис.1 Химический состав атмосферы Неклюкова, 1976. Доминирующие газы. Рассмотрим свойства химических элементов доминирующих в составе земной атмосферы.

Кислород. Кислород является одним из основных газов атмосферы почти 21, наиболее важен для жизни на планете. Атмосфера содержит порядка 1015 тонн свободного кислорода, тогда как в земной коре его наверняка больше 1019 тонн1. Самый распространенный элемент на Земле рис. 2. Рис. 2 Соотношение кислорода и других химических элементов на Земле Бгатов, 1985. Именно благодаря нему возможно дыхание живых организмов.

Кислород химически активен, легко вступает в реакции со многими химическими элементами и соединениями. Известны три изотопа кислорода 16O, 17O, 18O. В обычных условиях их содержание в атмосфере составляет соответственно 99,74, 0,04 и 0,20. Сильнейшим окислителем является трехатомное соединение кислорода озон О3. Он составляет в атмосфере незначительную примесь4. На высоте примерно 22 25 км озон достигает максимальной концентрации озоновый экран, который поглощает ультрафиолетовое излучение Солнца 0,29 микрона, губительное для всего живого. Азот. Азот одна из основных компонент органической материи, и ввиду того, что он химически гораздо менее активен, чем кислород, необходимы особые условия для образования соединений азота и для усвоения его живыми организмами.

Эти условия еще пока недостаточно изучены4. Азот 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 е знаем, невозможна1. 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 уровня4. 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 газа8. 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 меньше5. За последние 850 лет на Земле произошло пять ледниковых периодов, когда температуры на Земле опускались на 3C ниже нынешних7. 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 свом 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 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 сейчас7. 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 тумана7. 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 газ7. б естественное воздействие. И природа вносит свою лепту в историю атмосферы Земли, в основном, запыляя е. 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 Солнце6. 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 погоду8. 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 0,01C в год. Это свидетельствует о тесной связи температуры Земли с химическим составом атмосферы8. 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 влажнее5. ГОД200020252050t11,52Таблица 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.