Важнейшая задача экологии — определение путей, направлений и способов защиты воздушной среды (атмосферы) от газопылевого загрязнения, шумов, электромагнитного и радиоактивного излучений. Последние три воздействия часто объединяют термином «физические загрязнения». Подробнее они рассматриваются ниже.[ ...]
Основная часть воздуха содержится в нижних слоях атмосферы, имеющей сложный характер по высоте. Нижний слой наиболее плотный. Он определяет погоду и содержит около 80% воздуха, простирается до 12—15 км (рис. 5.1) и называется тропосферой (давление на высоте 3 км составляет почти 0,7 от земного, а на высоте 9 км — 0,3). Над тропосферой до высоты 40 км находятся стратосфера и озоновый слой, поглощающий ультрафиолет (озоновые «дыры» образуются именно здесь).[ ...]
От 40 до 1300 км расположена ионосфера — слой ионизированного газа, определяющего отражение и прохождение радиоволн и снижающего интенсивность идущей к Земле космической радиации (этот слой часто разделяют на мезосферу — до 80 км, и термосферу).[ ...]
Выше ионосферы (до 10 тыс. км) располагается экзосфера, где плотность воздуха1 убывает, приближаясь к разреженности в межзвездном пространстве. Уже в ионосфере ионы кислорода отделены километрами пути. Скорость звука здесь практически равна нулю. Воздействие радиации в ионосфере на высоте более 1000 км и в экзосфере достаточно велико. Считается, что однократное прохождение этих слоев космонавтами без защиты от радиации может привести к потере 0,1% нейронов головного мозга.[ ...]
Переносу составляющих воздуха способствует циркуляция в атмосфере. Изменение температуры воздуха по высоте в основном соответствует давлению: в нижних частях атмосферы сжатие воздуха его столбом, расположенным над этими слоями, приводит к почти адиабатическому разогреву. Но это — в идеальном случае. На самом же деле, кроме всеобщего круговорота (циркуляции) воздуха, в атмосфере постоянно происходят отклонения температуры, давления и влажности от расчетных величин, вызывающие дополнительную поперечную и продольную циркуляцию (ветры), приводящую к переносу частей воздуха и конечно, загрязнителей, о которых речь пойдет ниже.[ ...]
Основной компонент воздуха — азот, составляющий около 78%, в котором как бы «растворен» кислород (около 21 %). Остальную долю в нормальном чистом воздухе составляют: аргон (около 0,9% ) и примеси инертных газов (неон, криптон, ксенон), а также небольшое количество озона. Наконец, в воздухе содержатся пары воды и двуокись углерода С02 количество которых переменно и во многом зависит от антропогенного воздействия на атмосферу.[ ...]
Даже очень небольшое процентное содержание любых примесей в воздухе дает колоссальную абсолютную цифру. Так, в атмосфере содержится лишь около 0,03% СО2, и это составляет 1,56 х 1012 т. В океане же растворено на 1—2 порядка больше углекислого газа, и он при нагреве воды (особенно в тропиках) переходит в атмосферу, а растворяется в холодной воде (в полярных широтах). В год этот круговорот составляет 1011 т (т. е. около 6% от всей массы С02). Около 1,6x10й т С02 извлекают из атмосферы растения, утилизируется он в почве, на дне океанов и в недрах Земли.[ ...]
Если не принять мер, то накопление С02, приведет к аккумуляции тепла в нижних слоях тропосферы (поскольку, С02 не пропускает тепловые лучи, излучаемые Землей). Наряду с колоссальными (до ЗхЮ14 МДж в год) выделениями энергии от теплоисточников это может привести к нагреву атмосферы, таянию льдов, повышению влажности, изоляции от Солнца, похолоданию и т. д. В конце этой цепочки не исключен потоп с последующим ледниковым периодом. Этот механизм, часто называемый гипотезой «парникового эффекта», подтверждается многопараметрическими расчетами на ЭВМ. Ученые считают, что процесс уже начался: 1987 г. — самый теплый по средней мировой температуре, зима 1989 — самая жаркая, 80-е гг. — самое теплое десятилетие. Драматические последствия может принести мировое потепление всего на 2—3 градуса.[ ...]
Важно помнить, что С02 с помощью фотосинтеза растений, может быть переведен в 02 естественным путем. Даже сейчас реакции фотосинтеза дают кислорода на порядок больше, чем необходимо человеку в год.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Размещение элементов биосферы |
 |