Роль атмосферы в географической оболочке Земли

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Атмосфера - это газовая оболочка Земли, которая имеет свой состав и строение. Без этой оболочки на Земле было бы невозможно жить. Атмосфера определяет климат данной местности и планеты в целом, защищает все живые организмы Земли. Воздух атмосферы является одним из основных жизненно важных элементов окружающей среды, её животворным источником.

Но в настоящее время из-за стремительного развития всех отраслей промышленности, энергетики, транспорта, увеличение численности населения и урбанизация, химизация всех сфер деятельности человека привели к определённым изменениям окружающей природной среды, в том числе неблагоприятным, заключающимся главным образом в загрязнении атмосферы. Источники загрязнения многочисленны и разнообразны по своей природе.

Проблема защиты атмосферного воздуха от автомобильных выбросов становится все более актуальной. В отработанных газах автомобилей содержится около 280 вредных компонентов, некоторые из них обладают канцерогенными свойствами. Особое место среди источников загрязнения атмосферы занимает химическая промышленность. Она поставляет диоксид серы, сероводород, оксиды азота, углеводороды, галогены и др.

- Поэтому изучаемая в работе проблема является актуальной на современном этапе научного познания. Целью курсовой работы было изучение роли атмосферы в географической оболочке Земли. В ходе работы были поставлены следующие задачи: раскрытие общего представления об атмосфере Земли; характеристика основных структурных элементов атмосферы; указать значение атмосферы в географической оболочке; источники загрязнения и охрана атмосферы и важность её охраны.

Поэтому в настоящее время нужно охранять и защищать атмосферу от загрязнения. Основные пути снижения и полной ликвидации загрязнения атмосферы следующие: разработка и внедрение очистных фильтров, применение экологически безопасных источников энергии, безотходной технологии производства, борьба с выхлопными газами автомобилей, озеленение.

1. Атмосфера как газовая оболочка земли

1.1 Общее представление об атмосфере

Атмосфера - это внешняя газовая оболочка Земли, которая начинается у её поверхности и простирается в космическое пространство приблизительно на 3000 км. [7]

Атмосфера Земли подразделяется на:

· нижнюю (до 100 км) - гомосферу (с однородным составом приземного воздуха);

· верхнюю - гетеросферу (с неоднородным химическим составом). [7]

Одним из важных свойств атмосферы является наличие кислорода. Появление и накопление его связано с распространением зеленых растений и процессом фотосинтеза. В результате химического взаимодействия веществ с кислородом живые организмы получают энергию, необходимую для их жизнедеятельности.

Физические свойства и состояние атмосферы меняются во времени: в течение суток, сезонов, лет - и в пространстве в зависимости от высоты над уровнем моря, широты местности, удаленности от океана. Масса современной атмосферы составляет приблизительно одну миллионную часть массы Земли. С высотой резко уменьшаются плотность и давление атмосферы, а температура изменяется неравномерно и сложно, в том числе из-за влияния на атмосферу солнечной активности и магнитных бурь. Изменение температуры в границах атмосферы на разных высотах поясняется неодинаковым поглощением солнечной энергии газами. [16]

Атмосфера Земли образована смесью газов, называемой воздухом. Ее основные составляющие - азот и кислород в соотношении приблизительно 4:1.

Между атмосферой, земной поверхностью и другими сферами Земли происходит постоянный обмен теплом, влагой и газами, который вместе с циркуляцией воздушных масс в атмосфере влияет на основные климатообразующие процессы. [8]

1.2 Химический состав атмосферы

Атмосферный воздух - смесь газов, отличающаяся (за исключением водяных паров) постоянством химического состава. В сухом воздухе у земной поверхности содержится: азот, кислород, аргон, углекислый газ. Есть в воздухе и другие газы: криптон, ксенон, неон, гелий, йод, радон, метан и некоторые другие, но их содержание ничтожно мало. [11]

Таблица 1 - Состав атмосферного воздуха

Газ	Объемное содержание, %
Водород H2	~ 2·10-5
Кислород O2	21
Озон O3	~ 10-5
Азот N2	78
Углекислый газ CO2	3·10-5
Водяной пар H2O	~ 0,1
Угарный газ CO	1,2·10-4
Метан CH4	1,6·10-4
Аммиак NH3	~ 10-5
Двуокись серы SO2	~ 5·10-9
Гелий He	5·10-4
Неон Ne	1,8·10-3
Аргон Ar	0,9
Криптон Kr	1,1·10-4
Ксенон Xe	8,7·10-6
Средняя молекулярная масса 28,8

Кроме того, в воздухе содержатся во взвешенном состоянии частицы пыли, водяные пары и примеси (аэрозоли).

На высоте 110-120 км кислород почти весь становится атомарным, выше 400-500 км и азот находится в атомарном состоянии. Кислородно-азотный состав сохраняется примерно до высоты 400-600 км. Выше в атмосфере начинает преобладать гелий. Гелиевая корона Земли простирается примерно до высоты 1600 км, а выше 2000-3000 км преобладает водород. [8]

2. Строение атмосферы

Атмосфера начала образовываться вместе с формированием Земли. В процессе эволюции планеты и по мере приближения ее параметров к современным значениям произошли принципиально качественные изменения ее химического состава и физических свойств. История возникновения и развития атмосферы довольно сложная и продолжительная, она насчитывает около 3 млрд. лет. [12]

Атмосфера имеет слоистое строение и состоит из нескольких сфер, между которыми располагаются переходные слои - паузы. В сферах изменяется количество воздуха и его температура.

От поверхности Земли вверх выделяют слои:

· тропосфера;

· стратосфера;

· мезосфера;

· термосфера;

· экзосфера. [11]

Границы между слоями не резкие и их высота зависит от широты и времени года. Слоистая структура - результат температурных изменений на разных высотах. Погода формируется в тропосфере. [9]

2.1 Тропосфера

Тропосфера (греч. tropos - поворот, изменение и spaira шар) - нижняя часть атмосферы, в которой температура понижается с высотой. Тропосфера простирается: в полярных широтах - в среднем до высот 8-10 км; в умеренных - 10-12 км, в тропических-16-18 км. В тропосфере сосредоточено 4/5 всей массы атмосферного воздуха. [7]

Вертикальное распределение температуры в тропосфере зависит от особенностей поглощения солнечного и земного излучений в тропосфере и от конвективной передачи тепла. Основной поглотитель излучения в атмосфере - водяной пар, содержание которого с высотой быстро убывает, в связи с чем должна убывать и температура воздуха. Это способствует возникновению конвекции, которая переносит нагретый воздух от земной поверхности в атмосферу, чем меняет вертикальное распределение температуры. В результате в тропосфере устанавливается средний вертикальный градиент температуры, равный 0,6°С на 100 м; в нижней части тропосферы средний вертикальный градиент несколько меньше, а в верхней части больше. Летом температура в верхней части тропосферы всегда значительно ниже нуля.

В слоях тропосферы, особенно в нижней её части, часто возникают инверсии температуры, то есть температура с высотой возрастает. [10]

Тропосфера отделена от стратосферы сравнительно тонким переходным слоем - тропопаузой. Почти вся масса водяного пара атмосферы сосредоточена в тропосфере, поэтому в ней возникают в основном все облака. В тропосфере содержится также и основная масса атмосферных аэрозолей (пыли, дыма и др.), поступающих с земной поверхности. В нижней части тропосферы (в пограничном слое, или слое трения) хорошо выражен суточный ход температуры и влажности воздуха, скорость ветра с высотой быстро возрастает. Над этим слоем скорость ветра чаще всего продолжает возрастать, а направление его меняется по-разному, в зависимости от распределения температуры в толще тропосферы. От пограничного слоя до тропопаузы скорость ветра возрастает примерно в 3 раза. Нижний слой тропосферы (несколько десятков метров непосредственно над земной поверхностью - приземный слой атмосферы) является средой обитания растений, животных и человека. [9]

Для тропосферы характерно меняющееся горизонтальное расчленение на воздушные массы. На границах между воздушными массами - атмосферных фронтах, развиваются циклоны и антициклоны.

Солнечные лучи легко проходят через тропосферу, а тепло, которое излучает нагретая солнечными лучами Земля, накапливается в тропосфере. Такой механизм прогревания атмосферы от Земли, нагретой солнечной радиацией, называется парниковый эффект.

Парниковый эффект - процесс разогрева нижних слоев атмосферы Земли тепловой энергией, удерживаемой скопившимися газами. К таким газам относятся диоксид углерода, метан, оксид азота и водяной пар. Сейчас к ним добавились антропогенные хлорфторуглероды (ХФУ). Они пропускают солнечное излучение высокой энергии к земной поверхности, позволяя ей нагреваться, но поглощают излучение более низкой энергии (инфракрасное), испускаемое самой Землей. Затем они испускают во все стороны излучение еще более низкой энергии. Без газового одеяла, окутывающего Землю, температура на ее поверхности была бы ниже на 30-40°С. Существование живых организмов в таком случае было бы весьма проблематичным.

При увеличении содержания углекислого газа с 336 частей на миллион в настоящее время до 400-450 частей следует рассчитывать на глобальное повышение температуры на 1-1,5^oC, а при концентрации углекислого газа до 600-700 ч/млн. - на 4-5^oC. Это может привести к катастрофическим изменениям климата.

2.2 Стратосфера и мезосфера

Стратосфера (от лат. stratum - слой и греч. sphaira - шар) - слой атмосферы, располагающийся на высоте от 11 до 50 км над тропосферой. Стратосфера характеризуется тем, что температура в ней в среднем растет с высотой. [7]

Температура воздуха в нижней стратосфере над экватором всегда очень низкая. Вследствие возрастания температуры с высотой турбулентность в стратосфере мала. Воздух стратосферы очень сухой и поэтому облака редки.

В стратосфере задерживается большая часть коротковолновой части ультрафиолетового излучения и происходит трансформация энергии коротких волн. Под влиянием этих лучей изменяются магнитные поля, распадаются молекулы, происходит ионизация, новообразование газов и других химических соединений. Эти процессы можно наблюдать в виде северных сияний, зарниц и других свечений.

Газовый состав воздуха в стратосферы сходен с тропосферой, но в стратосфере меньше водяного пара и больше озона. Наибольшая концентрация озона в слое от 20 до 30 км над экватором и тропиками. Во всей стратосфере температура растет с высотой: на верхней границе стратосферы температура в среднем близка к 0°. Летом выше 20-25 км преобладающее направление ветра в стратосфере меняется с западного на восточное. Зимой дуют западные ветры. [8]

Именно в стратосфере на высоте от 15-20 до 55-60 км располагается озоносфера - «озоновый слой», который определяет верхний предел жизни в биосфере. Поглощая ультрафиолетовое излучение, озон нагревает стратосферу. До земной поверхности доходят ультрафиолетовые лучи, полезные для высших животных и человека и губительные для микроорганизмов. [12]

Основное значение озонового экрана состоит в том, что он защищает живые организмы от жесткого ультрафиолетового излучения. Он расположен в стратосфере на высоте от 20 до 50 км от поверхности Земли. Общее количество озона в атмосфере оценивается в 3,3 млрд. т.

Разрушение озонового слоя объясняют применением фреонов в холодильных установках и выбросом в атмосферу аэрозолей, применяемых в быту. Разрушительное воздействие на озоновый слой оказывают полеты сверхзвуковых самолетов и космических аппаратов.

Мезосфера - слой атмосферы от 50-55 до 80 км, лежащий над стратосферой. В ней температура падает с высотой примерно от 0°С на нижней границе до -90°С на верхней границе. Вследствие быстрого падения температуры с высотой в мезосфере сильно развита турбулентность. [7]

На высотах, близких к верхней границе мезосферы (75-90 км), наблюдаются особого рода облака, также освещаемые солнцем в ночные часы, так называемые серебристые. Наиболее вероятно, что они состоят из ледяных кристаллов.

На верхней границе мезосферы давление воздуха раз в 200 меньше, чем у земной поверхности. Мезосфера имеет самую холодную температуру в атмосфере: от - 2°С до - 138°С.

Мезосфера отделяется от нижележащей стратосферы стратопаузой, а от вышележащей термосферы - мезопаузой. Мезопауза в основном совпадает с турбопаузой. [12]

2.3 Термосфера (ионосфера) и экзосфера

Термосфера (ионосфера) - слой атмосферы, следующий за мезосферой, - начинается на высоте 80-90 км и простирается до 800 км. Температура воздуха в термосфере колеблется на разных уровнях, быстро возрастает и может варьироваться от 200 К до 2000 К, в зависимости от степени солнечной активности. [7]

Причиной является поглощение ультрафиолетового излучения Солнца на высотах 150-300 км, обусловленное ионизацией атмосферного кислорода. В нижней части термосферы рост температуры в сильной мере обусловлен энергией, выделяющейся при объединении атомов кислорода в молекулы.

Ионосфера состоит из смеси газа нейтральных атомов и молекул (в основном азота N₂ и кислорода О₂). Степень ионизации становится существенной уже на высоте 60 км и неуклонно увеличивается с удалением от Земли. Это в основном заряженные атомы кислорода, заряженные молекулы окиси азота и свободные электроны. От степени ионизации зависит электропроводность атмосферы. Поэтому в ионосфере электропроводность воздуха в 1012 раз больше, чем у земной поверхности. Воздух в ионосфере чрезвычайно разрежен.

В ионосфере выделяется несколько слоев. Ионосферные слои - это области в атмосфере, в которых достигаются максимальные значения концентрации свободных электронов (т.е. их числа в единице объема).

Таблица 2 - Основные ионосферные слои

Слои	D	E	F1	F2
Высота макс., км.	80	115	170	300
Толщ. слоя, км.	15	25	60	300

Но в промежутках между этими слоями степень ионизации атмосферы остается очень высокой. В ионосфере наблюдаются полярные сияния и близкое к ним по природе свечение ночного неба - постоянная люминесценция атмосферного воздуха, а также резкие колебания магнитного поля - ионосферные магнитные бури.

Экзосфера - самая внешняя часть верхней атмосферы Земли и планет с низкой концентрацией нейтральных атомов (выше 800-1000 км). [7]

Скорости движения частиц газов, особенно легких, здесь очень велики, а вследствие чрезвычайной разреженности воздуха на этих высотах частицы могут облетать Землю по эллиптическим орбитам, не сталкиваясь между собою. Отдельные частицы могут при этом иметь скорости, достаточные для того, чтобы преодолеть силу тяжести. Для незаряженных частиц критической скоростью будет 11,2 км/сек. Такие особенно быстрые частицы могут, двигаясь по гиперболическим траекториям, вылетать из атмосферы в мировое пространство, «ускользать», рассеиваться. Поэтому экзосферу называют еще сферой рассеяния. Ускользанию подвергаются преимущественно атомы водорода, который является господствующим газом в наиболее высоких слоях экзосферы. [11]

Недавно предполагалось, что экзосфера, и с нею вообще земная атмосфера, кончается на высотах порядка 2000-3000 км. Но из наблюдений с помощью ракет и спутников создалось представление, что водород, ускользающий из экзосферы, образует вокруг Земли так называемую земную корону, простирающуюся более чем до 20000 км.

3. Роль атмосферы в географической оболочке

атмосфера тропосфера парниковый озоновый

Согласно эволюционной модели, на раннем этапе Земля находилась в расплавленном состоянии и около 4,5 млрд. лет назад сформировалась как твердое тело. Этот рубеж принимается за начало геологического летоисчисления. С этого времени началась медленная эволюция атмосферы. [10]

Некоторые геологические процессы, (например, излияния лавы при извержениях вулканов) сопровождались выбросом газов из недр Земли. В их состав входили азот, аммиак, метан, водяной пар, оксид СО и диоксид СО₂ углерода. Первичная атмосфера Земли сильно отличалась от современной: она была значительно более плотной и состояла в основном из углекислого газа. [1]

Важную роль во всех природных процессах играет атмосфера. Без этой оболочки на Земле было бы невозможно жить. Всякое живое существо всю свою жизнь на Земле и в воде дышит, питая кровь кислородом. Дышат также и растения, поглощая углекислый газ и выделяя кислород. [11]

Таким образом, атмосферный воздух - это источник дыхания человека, животных и растительности, сырьё для процессов горения и синтеза химических веществ; он является материалом, применяемым для охлаждения различных промышленных и транспортных установок, а также средой, в которую выбрасываются отходы жизнедеятельности человека, высших и низших животных и растений. [2]

Газовая оболочка предохраняет Землю от чрезмерного нагревания и охлаждения, т.к. воздух (в виду наличия в нем углекислого газа) легко пропускает солнечные лучи, нагревающие землю, и не пропускает тепловые излучение. Поэтому на Земле не бывает резких переходов от жары к холоду. Если бы не было воздушной оболочки Земли, то в течение суток температура менялась бы до 200°С. Благодаря атмосфере средняя температура у поверхности земли составляет 15°С. Она определяет климат данной местности и планеты в целом. [10]

Атмосфера имеет очень большое экологическое значение. Она защищает все живые организмы Земли от губительного влияния космических излучений и ударов метеоритов, регулирует сезонные температурные колебания. Атмосфера защищает Землю от многочисленных метеоритов. Ежесекундно в атмосферу попадает до 200 млн. метеоритов, доступных для наблюдения невооруженным глазом, но они сгорают в атмосфере. Замедляют свое движение в атмосфере мелкие частицы космической пыли. [15]

Велико значение атмосферы в распространении влаги. В среде атмосферы хорошо распространяется звук. Воздух атмосферы является одним из основных жизненно важных элементов окружающей среды, её животворным источником. [11]

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 3 - значение атмосферы в географической оболочке [11]

3.1 Источники загрязнения атмосферного воздуха

Стремительное развитие всех отраслей промышленности, энергетики, транспорта, увеличение численности населения и урбанизация, химизация всех сфер деятельности человека привели к определённым изменениям окружающей природной среды, в том числе неблагоприятным, заключающимся главным образом в загрязнении атмосферы. Источники загрязнения многочисленны и разнообразны по своей природе. [6]

К природным источникам загрязнения относятся: извержения вулканов, пыльные бури, лесные пожары, пыль космического происхождения, частицы морской соли, продукты растительного, животного и микробиологического происхождения. Уровень такого загрязнения рассматривается в качестве фонового, который мало изменяется со временем.

Главный природный процесс загрязнения приземной атмосферы - вулканическая и флюидная активность Земли. Это обусловлено тем, что в высокие слои атмосферы мгновенно выбрасываются огромные количества газов, которые на большой высоте подхватываются движущимися с высокой скоростью воздушными потоками и быстро разносятся по всему земному шару. Продолжительность загрязненного состояния атмосферы после крупных вулканических извержений достигает нескольких лет.

Антропогенные источники загрязнения обусловлены хозяйственной деятельностью человека. К ним следует отнести:

1) сжигание горючих ископаемых (сопровождается выбросом 5 млрд. т. углекислого газа в год);

2) работа тепловых электростанций (при сжигании высокосернистых углей в результате выделения сернистого газа и мазута образуются кислотные дожди);

3) выхлопы современных турбореактивных самолетов с оксидами азота и газообразными фторуглеводородами из аэрозолей (могут привести к повреждению озонового слоя атмосферы);

4) производственная деятельность;

5) загрязнение взвешенными частицами (образуется при измельчении, фасовке и загрузке, от котельных, электростанций, шахтных стволов, карьеров при сжигании мусора);

6) выбросы предприятиями различных газов;

7) сжигание топлива в факельных печах (образуется самый массовый загрязнитель - монооксид углерода);

8) сжигание топлива в котлах и двигателях транспортных средств (сопровождается образованием оксидов азота, которые вызывают смог);

9) вентиляционные выбросы (шахтные стволы). [4]

Загрязнение атмосферы выбросами от автотранспорта становится основным бедствием для населения многих городов. Проблема защиты атмосферного воздуха от этого загрязнения становится все более актуальной. В отработанных газах автомобилей содержится около 280 вредных компонентов, некоторые из них обладают канцерогенными свойствами. [4]

Радиоактивные вещества относятся к особо опасным для людей, животных и растений. Источники радиоактивного загрязнения атмосферы в основном техногенного происхождения:

· экспериментальные взрывы атомных, водородных и нейтронных бомб;

· различные производства, связанные с изготовлением термоядерного оружия;

· атомные реакторы и электростанции;

· предприятия, где используются радиоактивные вещества;

· аварии или утечки на предприятиях, где производится и используется ядерное топливо.

Радиоактивное загрязнение атмосферы чрезвычайно опасно, так как радионуклиды с воздухом попадают в организм и поражают жизненно важные органы человека. Его влияние сказывается не только на ныне живущих поколениях, но и на их потомках из-за появления многочисленных мутаций. Не существует такой малой дозы ионизирующего излучения, которая была бы безопасна для человека, растений и животных. Даже в районах умеренного радиоактивного загрязнения увеличивается число людей, заболевших лейкозами. Радиоактивное излучение вызывает у человека лучевую болезнь с повреждением генетического аппарата клеток. Это ведет к появлению у людей злокачественных опухолей, наследственных заболеваний. [4]

Особое место среди источников загрязнения атмосферы занимает химическая промышленность. Она поставляет диоксид серы, сероводород, оксиды азота, углеводороды, галогены и др. Для химической промышленности характерна высокая концентрация предприятий, что создает повышенное загрязнение окружающей среды. Вещества, выделяемые в атмосферу, могут вступать в химические реакции друг с другом, образуя высокотоксичные соединения. Вместе с туманом и некоторыми другими природными явлениями в местах повышенной концентрации химических веществ возникает фотохимический смог. Часто при этом концентрации озона во много раз превосходят его нормальный уровень в воздухе у поверхности Земли, что опасно для жизни растений, животных и человека. [14]

Природные источники выделяют больше вредных веществ, тем не менее, самым опасным являются антропогенное поступление. Это связано с тем, что вредные вещества антропогенного происхождения накапливаются в зоне обитания человека и влияют на здоровье. [5]

Как показывают измерения, концентрация СО₂ в земной атмосфере повысилась за последние сто лет на 26% и сейчас каждый год увеличивается на полпроцента. Следовательно надо сокращать выбросы CO₂.

Загрязненная приземная атмосфера вызывает рак легких, горла и кожи, расстройство центральной нервной системы, аллергические и респираторные заболевания, дефекты у новорожденных и многие другие болезни. [5]

Загрязненность атмосферы отрицательно сказывается на растительности городов и их окрестностей. Загрязнение воздуха сопровождается образованием устойчивых аномалий загрязнителей в воде, почвах, растениях. В окрестностях химических заводов исчезают многие виды животных, а концентрация ядовитых веществ в теле животного превышает их концентрацию в окружающем воздухе в десятки раз. [6]

3.2 Меры по охране атмосферы

Основные пути снижения и полной ликвидации загрязнения атмосферы следующие:

· разработка и внедрение очистных фильтров;

· применение экологически безопасных источников энергии;

· безотходной технологии производства;

· борьба с выхлопными газами автомобилей;

· озеленение. [1]

Очистные фильтры являются основным средством борьбы с промышленным загрязнением атмосферы. Очистка выбросов в атмосферу осуществляется путем пропускания их через различные фильтры (механические, электрические, магнитные, звуковые и др.), воду и химически активные жидкости. Все они предназначены для улавливания пыли, паров и газов. [2]

Эффективность работы очистных сооружений различна и зависит как от физико-химических свойств загрязнителей, так и от совершенства применяемых методов и аппаратов. При грубой очистке выбросов устраняется от 70 до 84% загрязнителей, средней очистке - до 95 - 98% и тонкой - 99% и выше. Решить проблему охраны атмосферы только при помощи очистных сооружений невозможно. Необходимо применение комплекса мероприятий, и, прежде всего внедрение безотходных технологий. [3]

Безотходная технология эффективна в том случае, если она строится по аналогии с процессами, происходящими в биосфере: отходы одного звена в экосистеме используются другими звеньями. Цикличное безотходное производство, сопоставимое с циклическими процессами в биосфере, - это будущее промышленности, идеальный путь сохранения чистоты окружающей среды. [2]

Один из способов предохранения атмосферы от загрязнения - переход на использование новых экологически безопасных источников энергии. Например, строительство станций, использующих энергию приливов и отливов, использование гелиоустановок и ветряных двигателей. При высоких температурах происходит окисление содержащихся токсичных органических загрязнений кислородом воздуха до нетоксичных соединений. Дожигание органических примесей в газах промышленных выбросов и транспорта применяют в основном в тех случаях, когда утилизация их нецелесообразна или невозможна. [3]

В качестве частных решений защиты воздуха от выхлопных газов автомобилей можно указать на установку фильтров и дожигающих устройств, замену добавок, содержащих свинец, организацию движения транспорта, которая уменьшит и исключит частую смену режимов работы двигателей.

Кардинально проблема может быть решена при замене двигателей внутреннего сгорания на электрические. Для уменьшения токсических веществ в выхлопных газах автомобилей предлагается замена бензина другими видами горючего, например смесью различных спиртов.

В крупных городах для снижения вредного влияния загрязнения воздуха на человека применяют специальные градостроительные мероприятия: зональную застройку жилых массивов, когда близко к дороге располагают низкие здания, затем - высокие и под их защитой - детские и лечебные учреждения; озеленение. [17]

4. Глобальное потепление

Средняя температура Земли в настоящее время составляет около 15°С. При данной температуре поверхность планеты и атмосфера находятся в тепловом равновесии. В последнее столетие деятельность человека, связанная с техническим прогрессом, привносит дисбаланс в соотношение поглощаемой и выделяемой энергии. В настоящее время средняя температура по всему миру неуклонно повышается.

Это называется глобальным потеплением - процесс постепенного увеличения среднегодовой температуры атмосферы Земли и Мирового океана. Причиной тому могут служить различные факторы, однако многие ученые связывают это с определенным повышением концентрации парниковых газов в атмосфере. Ученые полагают, что если количество париковых газов в атмосфере и дальше будет возрастать такими темпами, то в ближайшие пятьдесят лет средняя температура на Земле повысится на 1,5-4°С. Многие из них настаивают на сокращении выброса парниковых газов в атмосферу. [1]

По мнению климатологов «увеличение концентрации парниковых газов приведет к разогреву нижних слоев атмосферы и поверхности земли. Любое изменение в способности Земли отражать и поглощать тепло, в том числе вызванное увеличением содержания в атмосфере тепличных газов и аэрозолей, приведет к изменению температуры атмосферы и Мирового океана и нарушит устойчивые типы циркуляции и погоды». [2]

Одна из основных экологических проблем связана с тем, что в результате техногенной деятельности человека некоторые парниковые газы увеличивают долю своего участия в общем балансе атмосферы. Это касается, прежде всего, углекислого газа, содержание которого из десятилетия в десятилетие неуклонно растет. [4]

За последние 200 лет в результате антропогенной деятельности содержание оксида углерода в атмосфере увеличилось на 25%. Это связано с:

· интенсивным сжиганием ископаемого топлива: газа, нефти, сланцев, угля и др.;

· ежегодным уменьшением площадей лесов на нашей планете, которые являются основными поглотителями углекислого газа. [5]

Последствия парникового эффекта:

1) если температура на Земле будет продолжать повышаться, это окажет серьезнейшее воздействие на мировой климат;

2) в тропиках будет выпадать больше осадков, так как дополнительное тепло повысит содержание водяного пара в воздухе;

3) в засушливых районах дожди станут еще более редкими и они превратятся в пустыни, в результате чего людям и животным придется их покинуть;

4) температура морей также повысится, что приведет к затоплению низинных областей побережья и к увеличению числа сильных штормов;

5) повышение температуры на Земле может вызвать поднятие уровня моря;

6) повышение температуры может растопить часть многолетних льдов, покрывающих некоторые районы суши, например, Антарктиду или высокие горные цепи;

7) сократятся жилые земли;

8) нарушится водосолевой баланс океанов;

9) изменятся траектории движения циклонов и антициклонов;

10) из-за повышения температуры на Земле многие животные и растения не смогут адаптироваться к климатическим изменениям: погибнут от недостатка влаги. [4]

Также повышение температуры вызовет понижение влажности почвы во многих регионах Земли. Из-за потепления придет в упадок сельское хозяйство, снизятся урожаи. Глобальное потепление отразится и на состоянии лесов планеты. Большая часть ее может погибнуть, сложная экологическая система окажется на стадии разрушения, а это повлечет за собой катастрофическое уменьшение генетического разнообразия растений.

Представители Всемирной метеорологической организации сообщили, что в 2001 г. средняя температура в мире выросла на 0,42°С по сравнению с 1961-1990 гг. Если человечество будет выбрасывать углекислый газ в атмосферу такими же темпами, то к 2100 г. температура увеличится в среднем на полтора градуса. [2]

В декабре 1997 г. на встрече в Киото, посвященной глобальному изменению климата, была принята конвенция, обязывающая развитые страны сократить выбросы CO₂. Страны должны сократить к 2008-2012 гг. выбросы CO₂ на 5%. Европейский союз должен сократить выбросы CO₂ и других тепличных газов на 8%, США - на 7%, Япония - на 6%.

Заключение

Курсовая работа выполнялась по дисциплине «Общее землеведение» по теме «Атмосфера и её значение в географической оболочке». В ходе работы были изучены структура и значение атмосферы в географической оболочке. В результате написания курсовой работы более прочно и глубоко усвоен учебный материал, приобретены навыки подбора и систематизации литературного и справочного материалов. Также закрепилось умение анализировать, обобщать и делать выводы.

Атмосфера - это внешняя газовая оболочка Земли, которая начинается у её поверхности и простирается в космическое пространство приблизительно на 3000 км. Атмосфера имеет слоистое строение: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и экзосфера.

Атмосферный воздух - смесь газов, отличающаяся (за исключением водяных паров) постоянством химического состава. В сухом воздухе у земной поверхности содержится: азот, кислород, аргон, углекислый газ. Есть в воздухе и другие газы: криптон, ксенон, неон, гелий, йод, радон, метан и некоторые другие, но их содержание ничтожно мало.

В ходе работы выяснено что:

- атмосфера имеет очень большое экологическое значение:

- благодаря газообразной оболочке поверхность Земли не нагревается днем и не остывает ночью;

- атмосфера предохраняет Землю от метеоритов, большая часть которых сгорает и не долетает до поверхности планеты;

- озоновый экран (озоносфера) защищает человечество от избыточных ультрафиолетовых излучений, большая доза которых губительна для организма;

- кислород, содержащийся в атмосфере, необходим всем живым организмам для дыхания.

Таким образом, атмосфера имеет важное экологическое значение в географической оболочке для жизни на Земле.

Список источников

1 Боголюбов С.А. Защита экологических прав: Пособие для граждан и общественных организаций. - М., 1996.;

2 С.В. Белов «охрана окружающей среды»;

3 Данилов-Данильян В.И. «Экология, охрана природы и экологическая безопасность» М.: МНЭПУ, 1997 г.;

4 Данилов-Данильян В.И. «Экологические проблемы: что происходит, кто виноват и что делать?» М.: МНЭПУ, 1997 г.;

5 Протасов В.Ф. «Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России», М.: Финансы и статистика, 1999 г.;

6 Белов С.В. «Безопасность жизнедеятельности» М.: Высшая школа, 1999 г.;

7 Хромов С.П., Метеорология и климатология для географических факультетов, 2 изд., Л., 1968;

8 Хргиан А.Х., Физика атмосферы, Л., 1969;

9 Лайхтман Д.Л., Физика пограничного слоя атмосферы, 2 изд., Л., 1970.;

10 Л.В. Владимиров «Рассказы об атмосфере»;

11 Седунов Ю.С «Атмосфера»;

12 Сухановская Т.О., 2009 год «Физика атмосферы».

13 Чуйкова Л.Ю. «Общая Экология» - М.: Астрахань, 1996.

14 Малахов В.М., Сенин В.Н. Тепловое загрязнение окружающей среды промышленными предприятиями // Серия «Экология». - М., 1996.;

Размещено на Allbest.ru