Сторінка
2

Поняття про біосферу

Завершуючи визначення поняття біосфери, необхідно сказати, що біосфера може існувати без людини. Людина існувати поза біосферою не може. У цілому біосфера представляє собою глобальну екологічну систему ("екосистему"), а її складові частини – локальні екосистеми.

Наявність атмосфери є необхідною умовою життя на Землі. Кисень в атмосферному повітрі потрібен для дихання живих організмів, а вуглекислий газ – для "харчування" рослин. Озон поглинає в стратосфері ультрафіолетові промені, які у випадку проникнення до земної поверхні в значних кількостях здійснювали б негативну дію на живі істоти.

Особливо важливою є також участь атмосфери в кругообігу води на Землі, перенос водяної пари повітряними течіями та його послідовна конденсація і випадання у вигляді опадів.

Атмосфера є непоганим передавачем звуку. Крім того, розсіюючи світло, вона освітлює ділянки земної кулі, куди не попадають прямі сонячні промені. Велика кількість невичерпаної енергії вітру відкриває можливість для розвитку вітроенергетики. Людина користується атмосферою для повітряних сполучень, які мають швидкості, не отримані на суші та воді. Нарешті, верхні шари атмосфери – іоносфера дозволяє нам користуватися далеким радіозв‘язком на коротких хвилях.

Атмосфера (грец. "аtmos" – повітря, "spharia" – куля, сфера) – природна зовнішня газова (повітряна) оболонка Землі. Вона простирається від поверхні Землі на висоту 1 500…2 000 км. Різкої верхньої межі вона не має і на значних висотах (біля 20 000 км) переходить у міжпланетне середовище. Її вертикальна протяжність складає біля трьох земних радіусів (середній радіус Землі становить 6 371 км), а загальна маса атмосфери 5,27·1015 т при масі Землі близько 6·1021 т, тобто менше однієї мільйонної частки маси Землі. Біля 99% маси атмосфери зосереджено в шарі, що розташований від земної поверхні до висоти 30…35 км. Вона забезпечує фізіологічні процеси дихання, регулює інтенсивність сонячної радіації, захищає живі організми від ушкоджуючої дії космічних випромінювань, утворює клімат планети, підтримує середню температуру поверхні Землі близько +1 4000С, є джерелом атмосферної вологи, а також середовищем, у яке видаляються залишкові газоподібні продукти життєдіяльності людей та інших живих істот – вуглекислий газ та ін. Нижня її частина – тропосфера (до 8 .15 км від поверхні Землі) служить місцем існування аеробіонтів і формування аеробіосфери. Атмосферне повітря в товщі літосфери називають підземною тропосферою.

Через атмосферу проходить фотосинтез, та обмін енергії в біосфері. Склад, температура, переміщення повітряних мас в атмосфері є необхідними умовами існування усіх живих організмів на Землі. На відміну від інших елементів біосфери атмосфера являє собою нерозривну єдність у масштабі усієї Землі.

Для атмосфери характерна стійка саморегуляція якісного стану. Якість атмосфери, як і інших компонентів біосфери – узагальнений показник, який виражає такий її стан, при якому забезпечується постійний обмін речовини та енергії між живими і неживими компонентами природи, що і обумовлює постійне і безперервне відтворення життя на Землі.

Атмосфера складається із суміші різних газів, яку називають повітрям. Основними компонентами цієї суміші є азот (78 %) і кисень (21 %). В невеликих кількостях у склад атмосферного повітря входять аргон, неон, гелій, криптон, водень, озон, ксенон (табл. 1.1).

У складі повітря можна знайти ряд газів, таких як водяна пара, вуглекислий газ, метан, окисли азоту та сірки. Крім того, в повітрі постійно знаходиться велика кількість дуже маленьких рідких і твердих частинок пилу, диму, сажі, кіптяви, солей, води. В 1 см3 повітря міститься десятки, а в промислових центрах сотні тисяч пилинок.

Пил, який містить в собі атмосфера, має різне походження. Найбільша його кількість піднімається вітром з поверхні землі; багато пилу попадає в атмосферу при вулканічних виверженнях, а також при зруйнуванні метеоритів, які падають з міжпланетного простору.

Частки солі попадають в атмосферу головним чином в результаті випаровування дрібних крапель солоної морської води, яка уноситься вітром з поверхні морів та океанів.

Завислі в повітрі тверді та рідкі домішки мають велике значення для протікання різноманітних явищ та процесів, які протікають в атмосфері. Особливо важливу роль грають частинки гігроскопічних речовин (наприклад, частинки солі), які служать ядрами конденсації. З них починається загущення водяної пари та створення крапель води.

Ці гази і частинки можна розглядати як газові домішки атмосферного повітря.

Кількість газових домішок змінюється в залежності від місцевості, пори року, погоди, висоти та інших факторів.

Найбільш важливою змінною складовою частиною атмосфери є водяна пара, кількість якої у поверхні Землі коливається в значних межах: від 0,2 .0,3% при низьких температурах над сушею (в полярних районах), до 3 .4% при високих температурах над екватором (тропіками). Водяна пара поступає в атмосферу в результаті випаровування води з поверхні водойм і грунту. Основна її маса зосереджена в тропосфері.