Хидросфера и земна атмосфера

Течна обвивка на Земята. Произход и роля на хидросферата. Влияние на атмосферните газове върху еволюцията на литосферата. Ултравиолетова радиация от слънцето. Озонови слоеве и собственото сияние на атмосферата. Пространствено-времева променливост на концентрацията на водни пари.

Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

Публикувано наhttp://www.allbest.ru/

Министерство на образованието и науката на България

Федерална държавна бюджетна образователна институция за висше професионално образование

"Тюменски държавен университет за нефт и газ"

Институт по мениджмънт и бизнес

по дисциплина: Концепции на съвременното естествознание

Хидросфера и земна атмосфера

студент гр. UMBzs 11-1

хидросфера атмосферен газ

В тази статия се разглежда темата "Хидросфера и земна атмосфера".

Течната обвивка на Земята, която покрива 70,8% от нейната повърхност, се нарича хидросфера. Океаните са основните резервоари на вода. Те съдържат 97% от световните водни запаси. Теченията в океаните пренасят топлина от екваториалните региони към полярните региони и по този начин регулират до известна степен климата на Земята. По този начин Гълфстрийм, започващ от брега на Мексико и носещ топли води до брега на Шпицберген, води до факта, че средната температура в Северозападна Европа е много по-висока от температурата в Североизточна Канада.

Според съвременните концепции наличието на големи водни тела на Земята е изиграло решаваща роля за появата на живота на нашата планета. Част от водата на Земята, общос обем от около 24 милиона km 3, е в твърдо състояние, под формата на лед и сняг. Ледът покрива около 3% от земната повърхност. Ако тази вода се превърне в течно състояние, тогава нивото на световния океан ще се повиши с 62 метра. Всяка година около 14% от земната повърхност е покрита със сняг. Снегът и ледът отразяват от 45 до 95% от енергията на слънчевите лъчи, което в крайна сметка води до значително охлаждане на големи площи от земната повърхност. Изчислено е, че ако цялата Земя бъде покрита със сняг, тогава средната температура на повърхността й ще падне от сегашните +15 °С до -88 °С.

Средната температура на земната повърхност е с 40 ° C по-висока от температурата, която Земята трябва да има, осветена от слънчевите лъчи. Това отново е свързано с водата, по-точно с водните пари. Факт е, че слънчевите лъчи, отразени от повърхността на Земята, се абсорбират от водните пари и отново се отразяват към Земята. Това се нарича парников ефект.

Атмосферата предпазва всичко живо на Земята от вредното въздействие на ултравиолетовото лъчение на Слънцето и космическите лъчи - високоенергийни частици, движещи се към нея от всички страни с почти светлинни скорости.

Нека разгледаме по-отблизо хидросферата и атмосферата на Земята.

Хидросфера (от хидро ... и сфера) - непостоянна водна обвивка на Земята, разположена между атмосферата и твърдата земна кора (литосфера) и представляваща комбинация от океани, морета и повърхностни води на сушата. В по-широк смисъл съставът на хидросферата включва също подземни води, лед и сняг в Арктика и Антарктика, както и атмосферни води и води, съдържащи се в живите организми. По-голямата част от водата в хидросферата е концентрирана в моретата и океаните, второто място по отношение на обема на водните маси се заема от подземните води, третото е ледът и снегът на арктическите и антарктическите региони.Повърхностните води на сушата, атмосферните и биологично свързаните води съставляват части от процента от общия обем вода в хидросферата. Химичният състав на хидросферата се доближава до средния състав на морската вода.

Повърхностните води, които заемат сравнително малък дял от общата маса на хидросферата, въпреки това играят важна роля в живота на нашата планета, като основният източник на водоснабдяване, напояване и поливане. Водите на хидросферата са в постоянно взаимодействие с атмосферата, земната кора и биосферата. Взаимодействието на тези води и взаимните преходи от един вид вода към друг представляват сложен воден цикъл на земното кълбо. Хидросферата е първото място, където се е зародил животът на Земята. Едва в началото на палеозойската ера започва постепенната миграция на животински и растителни организми на сушата.

Видове хидросферни води

Количество по отношение на общия обем на хидросферата,%

Подземни (с изключение на почвата) води

Лед и сняг (Арктика, Антарктика, Гренландия, планински ледени региони)

Повърхностни води на сушата: езера, резервоари, реки, блата, почвени води

Вода, съдържаща се в живите организми

Атмосферата на Земята (от гръцки atmos - пара и sphaira - топка) е газова обвивка, която обгражда Земята. За атмосфера се счита тази област около Земята, в която газовата среда се върти заедно със Земята като цяло. Масата на атмосферата е около 5,15-10 15 т. Атмосферата осигурява възможността за живот на Земята и има голямо влияние върху различни аспекти на човешкия живот.

Произход и роля на атмосферата

Съвременната земна атмосфера очевидно има вторичен произход и се е образувала от газове, отделени от твърдата обвивка на Земята (литосферата) след формирането на планетата. По време на геоложката история на Земята атмосферата е претърпялазначителна еволюция под въздействието на редица фактори: разсейване (изпаряване) на атмосферни газове в космическото пространство; отделяне на газове от литосферата в резултат на вулканична дейност; дисоциация (разделяне) на молекули под въздействието на слънчевата ултравиолетова радиация; химични реакции между компонентите на атмосферата и скалите, изграждащи земната кора; акреция (улавяне) на междупланетната среда (например метеорна материя). Развитието на атмосферата е тясно свързано с геоложки и геохимични процеси, както и с дейността на живите организми.

Атмосферните газове от своя страна оказаха голямо влияние върху еволюцията на литосферата. Например, огромно количество въглероден диоксид, който навлиза в атмосферата от литосферата, след това се натрупва в карбонатни скали. Атмосферният кислород и водата, идващи от атмосферата, бяха най-важните фактори, които повлияха на скалите. През цялата история на Земята атмосферата е играла голяма роля в процеса на изветряне. Този процес включва атмосферни валежи, които образуват реки, които променят земната повърхност. Не по-малко важна беше дейността на вятъра, който пренасяше фини фракции от скали на големи разстояния. Температурните колебания и други атмосферни фактори значително повлияха на разрушаването на скалите. Заедно с това атмосферата предпазва земната повърхност от разрушителното действие на падащите метеорити, повечето от които изгарят при навлизане в плътните слоеве на атмосферата.

Самата дейност на живите организми, които оказват силно влияние върху развитието на атмосферата, до голяма степен зависи от атмосферните условия. Атмосферата улавя по-голямата част от слънчевата ултравиолетова радиация, която има пагубен ефект върху много организми. В процеса се използва атмосферен кислороддишане от животни и растения, атмосферен въглероден диоксид - в процеса на хранене на растенията. Климатичните фактори, по-специално топлинният режим и режимът на влага, влияят върху здравословното състояние и човешката дейност. Селското стопанство е особено зависимо от климатичните условия. От своя страна човешката дейност оказва все по-голямо влияние върху състава на атмосферата и върху климатичния режим.

Многобройни наблюдения показват, че атмосферата има ясно изразена слоеста структура (фиг. 2). Основните характеристики на слоестата структура на атмосферата се определят преди всичко от характеристиките на вертикалното разпределение на температурата. В най-ниската част на атмосферата - тропосферата, където се наблюдава интензивно турбулентно смесване, температурата се понижава с увеличаване на надморската височина, като понижаването на температурата по вертикала е средно с 6° на 1 км. Височината на тропосферата варира от 8-10 km в полярните ширини до 16-18 km близо до екватора. Поради факта, че плътността на въздуха намалява бързо с височината, около 80% от общата маса на атмосферата е концентрирана в тропосферата. Над тропосферата има преходен слой - тропопауза с температура 190-220 K, над който започва стратосферата. В долната част на стратосферата понижаването на температурата с височина спира, като температурата остава приблизително постоянна до височина 25 km - т.нар. изотермична област (долна стратосфера); по-висока температура започва да се повишава - област на инверсия (горна стратосфера). Температурата достига своя максимум

270 K на нивото на стратопаузата, разположен на надморска височина от около 55 km. Слоят на атмосферата, разположен на височина от 55 до 80 km, където температурата отново намалява с височината, се нарича мезосфера. Над него има преходен слой - мезопауза, над който е термосферата, къдетотемпературата, нарастваща с височина, достига много високи стойности (над 1000 K). Още по-високо (на височините

1000 km или повече) има екзосфера, откъдето атмосферните газове се разпръскват в световното пространство поради разсейване и където се извършва постепенен преход от атмосферата към междупланетното пространство. Обикновено всички слоеве на атмосферата над тропосферата се наричат горни, въпреки че понякога стратосферата или нейната долна част също се отнасят към долните слоеве на атмосферата.

Всички структурни параметри на атмосферата (температура, налягане, плътност) имат значителна пространствена и времева променливост (широчина, годишна, сезонна, дневна и др.). Следователно данните на фиг. 2 отразяват само средното състояние на атмосферата.

Слоевата структура на атмосферата има много други разнообразни проявления. Химическият състав на атмосферата е разнороден по височина. Ако на височини до 90 km, където има интензивно смесване на атмосферата, относителният състав на постоянните компоненти на атмосферата остава практически непроменен (цялата дебелина на атмосферата се нарича хомосфера), то над 90 km - в хетеросферата - под въздействието на дисоциацията на молекулите на атмосферния газ от ултравиолетовото лъчение на Слънцето, настъпва силна промяна в химичния състав на атмосферата с височина. Типични характеристики на тази част от атмосферата са слоевете озон и самото сияние на въздуха. Сложна слоеста структура е характерна за атмосферния аерозол - твърди частици от земен и космически произход, суспендирани в атмосферата. Най-често срещаните аерозолни слоеве са под тропопаузата и на надморска височина от около 20 km. Слоесто е вертикалното разпределение на електроните и йоните в атмосферата, което се изразява в съществуването на D-, E- и F-слоеве на йоносферата.

За разлика от атмосферата на Юпитер, Сатурн, която се състои главно от водород ихелий и атмосферите на Марс и Венера, чийто основен компонент е въглеродният диоксид, земната атмосфера се състои главно от азот и кислород. Атмосферата на Земята също съдържа аргон, въглероден диоксид, неон и други постоянни до променливи компоненти. Относителната обемна концентрация на постоянни газове, както и информация за средните концентрации на редица променливи компоненти (въглероден диоксид, метан, азотен оксид и някои други), свързани само с долните слоеве на атмосферата, са дадени в таблица 1.

Таблица 1. Химичен състав на сухия атмосферен въздух близо до земната повърхност