рефераты, курсовые, дипломы >>> география, экономическая география

 

Изменение газового состава атмосферы в прошедшем и реальном

 

СОДЕРЖАНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………… …3

I. ПОЯВЛЕНИЕ АТМОСФЕРЫ………………………………………………………………….4 1) Зарождение Земли; 2) Появление атмосферы; 3)Значение атмосферы;

II. СОСТАВ АТМОСФЕРЫ……………… ……………………………………………….5 1) Первичный состав; 2) сегодняшний состав; 3) Тенденции конфигурации;

III. предпосылки И СЛЕДСТВИЯ конфигурации СОСТАВА АТМОСФЕРЫ……………………………… 11 1) предпосылки а) антропогенные действия; б) естественные действия; 2) Следствия а) разрушение озонового экрана; б) глобальное потепление климата;

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………………15

перечень ЛИТЕРАТУРЫ………………………….…………………… .…………………… 16

ВВЕДЕНИЕ

А

тмосфера – газовая оболочка Земли, конкретно благодаря атмосфере стало вероятным зарождение и дальнейшее развитие жизни на нашей планете. Значение атмосферы для Земли колоссально – исчезнет атмосфера, исчезнет планета. Но последнее время с экранов телевизоров и динамиков радиоприемников мы все почаще и почаще слышим о проблеме загрязнения атмосферы, о проблеме разрушения озонового экрана, о губительном воздействии солнечной радиации на живые организма и человека в том числе. То тут то там происходят экологические трагедия оказывающие в различной степени негативное действие на земную атмосферу конкретно влияя на ее газовый состав. К огорчению, приходиться констатировать, что атмосфера с каждым годом промышленной деятельности человека становиться всё меньше и меньше подходящей для обычной жизнедеятельности живых организмов.

В собственной работе я стремлюсь разглядеть всю историю земной атмосферы, а конкретно ее газового состава, начиная с момента образования и заканчивая нашим временем. При этом, затронув начальный этап развития атмосферы, первичный и сегодняшний газовый, а так же предпосылки и следствия его конфигурации.

основная задачка работы – выявить динамику конфигурации содержания разных газов в атмосфере с течением времени, и указать те причины действия, которые служат катализаторами в этих действиях.

I.ПОЯВЛЕНИЕ АТМОСФЕРЫ

1.Зарождение Земли.

до этого чем говорить о происхождении планеты Земля, нужно осветить вопрос о происхождении всей Солнечной системы в целом. «Иммануил Кант (1755 г.) Считал, что Солнечная система появилась при эволюционном развитии холодной пылевой туманности, в центре образовалось Солнце, в периферийных частях – планеты»(3). данной же теории придерживался и французский математик Лаплас. Но были еще и остальные версии образования Солнечной системы. По теории О.Ю. Шмидта планеты образовались в итоге выброса Солнцем большого протуберанца, ставшего следствием столкновения Солнца с каким-или космическим объектом. По третьей теории Солнце захватило скопление, вследствие чего образовались планеты.

«Большинство ученых считает, что Солнце и планеты образовались около 4,6 миллиардов лет назад из большого облака жестких крошечных частиц и газов, называющегося туманностью. Твердые частицы и часть газа остались от прежних уже погасших звезд. Повинуясь своей внутренней силе притяжения, туманность начала, вращаясь, сжиматься. Частицы вещества, сталкиваясь на невероятной скорости в центре туманности, выделяли столько теплоты, что родилась сверкающая звезда Солнце. Остальная часть туманности образовала вокруг Солнца кольцо, столкновения частиц внутри которого привели к образованию планет. Некое время планеты были раскалены»(2). Так, наряду с другими, образовалась и наша планета.

2.Появление атмосферы.

Возраст атмосферы принято приравнивать к возрасту самой планеты Земля – приблизительно 5000 миллионов лет. На начальном этапе собственного формирования Земля разогрелась до внушительных температур. «Если, как считает большая часть ученых, лишь что образовавшаяся Земля была очень горячей (имела температуру около 9000° C), то большая часть газов, составляющих атмосферу, обязаны были бы покинуть ее. По мере постепенного остывания и затвердевания Земли газы, растворенные в жидкой земной коре, выходили бы из неё»(8). Из этих газов и сложилась первичная земная атмосфера, благодаря которой стало вероятным зарождение жизни.

II СОСТАВ АТМОСФЕРЫ.

1.Первичный состав.

Как лишь Земля остыла, вокруг неё, из выделенных газов, сформировалась атмосфера. Чёткое процентное соотношение частей химического состава первичной атмосферы, к огорчению, найти не представляется вероятным, но можно с точностью предположить, что газы, входящие в ее состав, были подобны тем, которые сейчас выбрасываются вулканами – углекислый газ, водяной пар и азот. «Вулканические газы в виде перегретых паров воды, углекислого газа, азота, водорода, аммиака, кислых дымов, благородных газов и кислорода сформировывали праатмосферу. В это время скопление кислорода в атмосфере не происходило, поскольку он расходовался на окисление кислых дымов (HCl, SiO2, H2S)»(1).

есть две теории происхождения самого принципиального для жизни химического элемента – кислорода. По мере остывания Земли температура упала приблизительно до 100° C, крупная часть водяного пара сконденсировалась и выпала на земную поверхность первым дождем, вследствие, чего образовались реки, моря и океаны – гидросфера. «Водяная оболочка на Земле обеспечила возможность скопления эндогенного кислорода, став его аккумулятором и (при насыщении) поставщиком в атмосферу, к этому времени уже очищенную от воды, углекислоты, кислых дымов, и остальных газов в итоге прошедших ливней»(1).

Другая теория утверждает, что кислород образовался при фотосинтезе в итоге жизнедеятельности простых клеточных организмов, когда растительные организмы расселились по всей Земле, количество кислорода в атмосфере стало скоро возрастать. Но, многие учёные склонны разглядывать обе версии без взаимного исключения.

2.сегодняшний состав.

В сегодняшнем химическом составе атмосферы (рис.1) Преобладает азот и кислород. Консульство таковых частей как углекислый газ, аргон и остальных инертных газов совсем не достаточно, в общей трудности около 1%, но малое изменение их содержания может оказать серьёзное влияние на жизнь нашей планеты.

азот

остальные

СО2

аргон

кислород

Рис.1 Химический состав атмосферы (Неклюкова, 1976).

Доминирующие газы. Рассмотрим характеристики химических частей доминирующих в составе земной атмосферы.

Кислород. Кислород является одним из главных газов атмосферы (практически 21%), более важен для жизни на планете. «Атмосфера содержит порядка 1015 тонн свободного кислорода, тогда как в земной коре его наверное больше 1019 тонн»(1). Самый распространенный элемент на Земле (рис. 2).

остальные

кислород

Рис. 2 Соотношение кислорода и остальных химических частей на Земле (Бгатов, 1985).

конкретно благодаря нему может быть дыхание живых организмов. Кислород химически активен, просто вступает в реакции со многими химическими элементами и соединениями. Известны три изотопа кислорода – 16O, 17O, 18O. В обыденных 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 примесь»(4). На высоте приблизительно 22 – 25 км озон достигает наибольшей концентрации – озоновый экран, который поглощает ультрафиолетовое излучение Солнца (0,29 микрона), губительное для всего живого.

Азот. «Азот – одна из главных компонент органической материи, и ввиду того, что он химически еще менее активен, чем кислород, необходимы особенные условия для образования соединений азота и для усвоения его живыми организмами. Эти условия еще пока недостаточно изучены»(4). Азот – самый распространенный газ в атмосфере, около 78%. «Азот атмосферы играется огромную роль в геохимических действиях, активно участвуя в дифференциации минерального вещества, с одной стороны, в синтезе органических веществ – с другой. Последнее обеспечивается биохимическими реакциями. Понятно, что азот участвует в фотосинтезе, синтезе белков и нуклеиновых кислот. Следовательно, без азота жизнь в том виде, в котором мы ее знаем, невозможна»(1).

Углерод. Углерод в земной атмосфере в основном представлен углекислым газом (CO2). Углекислый газ нужен растениям, так как употребляется ими для дыхания. Содержание CO2 в атмосфере так же влияет на тепловой баланс Земли. Деятельность человека (сжигание угля и нефти) ведет к увеличению его концентрации.

Водяной пар. Водяной пар играется 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 конфигурации.

«Нет одного представления о природе и характере конфигураций в составе атмосферы за последние 1000 миллионов лет. Геологические процессы (вулканическая активность, образование известняков и угля) обязаны 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 действиями, колебалось существенно относительно теперешнего уровня»(4).

Рис. 3 «График роста содержания CO2 в атмосфере в период с 19-20 вв. (Неклюкова 1976).

Такое изменение содержания CO2, естественно, 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 возрастает количество углекислого газа»(8).

Содержание парниковых газов в атмосфере напрямую зависит от периодов потепления на нашей планете (рис. 4). «Была установлена корреляция меж периодами потепления и содержанием в атмосфере углекислого газа и метана. 18 Тыщ лет назад, в эру наибольшего обледенения, когда ледовый панцирь покрывал всю северную половину Европы и Северной Америки, содержание парниковых газов было меньше»(5).

«За последние 850 лет на Земле вышло пять ледниковых периодов, когда температуры на Земле опускались на 3°C ниже нынешних»(7).

В основном, более либо менее сильнейшие конфигурации газового состава атмосферы происходило в последние два века, ведь конкретно в этот период человечество выполнило значительные шаги в своём техническом развитии. В особенности сильно сказался на атмосфере приход НТР (Научно техно Революция). «Деятельность человека начала воздействовать на атмосферу в начале XIX в. Вследствие развития тяжеленной

Рис. 4 Колебание температуры на Земле за последние 850.000 лет

(Мирская, 1997).

индустрии. Дым тыщ промышленных труб, сажа миллионов угольных каминов в городских домах затянули небо смогом. Неувязка смога существует во многих странах и сейчас»(7).

рис. 5 Концентрация атмосферного CO2 (Костицын, 1984).

III.предпосылки И СЛЕДСТВИЯ конфигурации ГАЗОВОГО СОСТАВА АТМОСФЕРЫ.

1.предпосылки.

Существует масса обстоятельств конфигурации газового состава атмосферы – первое, и самое основное это деятельность человека. Второе, как ни удивительно, - деятельность самой природы.

а) антропогенное действие. Деятельность человека оказывает разрушающее действие на химический состав атмосферы. При производстве в окружающую среду выбрасывается углекислый газ и ряд остальных парниковых газов. В особенности опасен выброс CO2 различными заводами и предприятиями (рис. 5). «Все наикрупнейшие города, как правило, лежат в слое плотного тумана. И не от того, что частенько расположены в низинах либо у воды, а из-за ядер конденсации, сосредоточенных над городами. В неких местах воздух так загрязнен частицами выхлопных газов и промышленных выбросов, что велосипедисты обязаны надевать маски. Эти частицы служат ядрами конденсации для тумана»(7). Так же губительное действие оказывают выхлопные газы каров, содержащие оксид азота, свинец, а также огромное количество диоксида углерода (углекислого газа).

Одной из основных особенностей атмосферы является наличие озонового экрана. Фреоны – фтор содержащие химические элементы, обширно употребляются в производстве аэрозолей и холодильников, оказывают мощное действие на озоновый экран, разрушая его.

«Ежегодно под пастбища вырубаются тропические леса на местности, равной площади Исландии, - в основном в бассейне реки Амазонки (Бразилия). Это может привести к сокращению количества осадков, т.К. Количество воды, испаряемой деревьями, сокращается. Вырубка лесов способствует и усилению парникового эффекта, ведь растения поглощают углекислый газ»(7).

б) естественное действие. И природа вносит свою лепту в историю атмосферы Земли, в основном, запыляя ее. «Огромные массы пыли поднимают в воздух ветры пустынь. Она заносится на огромную высоту и может разнестись совсем далеко. Возьмем ту же Сахару. Мелкие частицы каменистых пород, поднятые тут в воздух, закрывают горизонт, через пыльное покрывало тускло светит Солнце»(6). Но опасны не лишь ветры.

В августе 1883 года на одном из островов Индонезии разразилась трагедия – взорвался вулкан Кракатау. При этом около семи кубических км вулканической пыли было выброшено в атмосферу. Ветры разнесли эту пыль на высоту 70-80 км. Только спустя годы эта пыль осела.

Так же предпосылкой появления большого количества пыли в атмосфере являются падающие на Землю метеориты. При попадание на земную поверхность, они поднимают в воздух большие массы пыли.

Так же в атмосфере периодически то возникают, то исчезают озоновые дыры – дыры в озоновом экране. Многие ученые считают это явление естественным действием 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 до этого всего глобальное потепление климата и разрушение озонового экрана планеты. «Малые конфигурации в химическом составе атмосферы кажутся незначительными для атмосферы в целом. Но следует напомнить, что редкие газы, входящие в состав атмосферы, могут оказать существенное влияние на климат и погоду»(8).

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 смерти всего живого на планете от ультрафиолетового излучения Солнца

б) Потепление климата. «Некоторые ученые, к примеру, считают, что в последние годы с возрастанием углекислого газа поменялся тепловой баланс атмосферы, ибо Земля стала больше поглощать инфракрасной радиации, уменьшился уход тепла от Земли в космос, и повысилась средняя температура природного слоя воздуха. Некие исследователи оценивают повышение температуры в 0,01°C в год. Это свидетельствует о тесной связи температуры Земли с химическим составом атмосферы»(8). 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 может быть в итоге парникового эффекта. «Вследствие парникового эффекта произойдет заметное смещение погодных поясов. В итоге некие крупные регионы мира станут теплее и суше, а остальные – теплее и влажнее»(5).

ГОД

2000

2025

2050

t°

1

1,5

2

Таблица 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.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В итоге проделанной работы установлен целый ряд закономерностей, происходящих в итоге конфигурации газового состава атмосферы. Состав атмосферы не оставался неизменным, а изменялся во времени, чутко реагируя на действия и явления, происходящие на земной поверхности. Химический состав первичной атмосферы в корне не похож на состав атмосферы наших дней.

В итоге активной промышленной деятельности человека значительные конфигурации в газовом составе атмосфере происходили только в последние два столетия, но даже и столь незначительного времени хватило для мощного загрязнения атмосферы и начала разрушения озонового экрана планеты.

основное следствие всех этих конфигураций – глобальное потепление климата на Земле. В среднем, установлено, что приблизительно к 2050 году среднегодовая температура повыситься на два градуса, что обязано привести к увеличению уровня мирового океана, и затоплению прибрежных районов материков.

Как не прискорбно это обдумывать, но тенденции удручающие. В наиблежайшие 1000 лет может быть сильнейшее усиление парникового эффекта и следствием этого будет не лишь таяние вековых бедняков, но и вымирание живых организмов.

перечень ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бгатов В.И. История кислорода земной атмосферы. – М.: Недра, 1985.

2. Грэбхем С. Вокруг света. – Нью-Йорк: Кингфишер, 1995.

3. Неклюкова Н.П. Общее землеведение. – М.: Просвещение, 1976.

4. Костицын В.А. Эволюция атмосферы биосферы и климата. – М.: Наука, 1984.

5. Максаковский В.П. Географическая картина мира. – Ярославль: Вехне-Волжское книжное издательство, 1996.

6. Мезенцев В.А. Энциклопедия чудес. – М.: Знание, 1983.

7. Мирская Е. Погода, - Лондон: Дорлинг Киндерсли Лимитед, 1997.

8. Чандлер Т. Воздух вокруг нас. – Л.: Гидрометеоиздат, 1974.



 
Еще рефераты и курсовые из раздела
Падуя
Падуя Падуя — город на северо-востоке Апениннского полуострова. Уникален он даже для Италии — столько в нем работало великих живописцев, скульпторов, архитекторов. Одних фресок...

Сан-Хосе
Сан-Хосе Кристофору Колумбу посчастливилось открыть карибский берег Коста-Рики во время четвертого плавания в Новый Свет. Когда к этим благодатным землям подошла испанская флотилия,...

Киргизия
СОДЕРЖАНИЕ |№ | |Стр. | |1. | | | |2. | | | |3. | | | |4. | | | |5. | | | | | | | короткая черта СТРАНЫ Территория....

Сырьевые ресурсы - глобальная неувязка человечества
Содержание. Содержание. 1Введение. 2Сырьевые ресурсы. 51) Невозобновимые ресурсы. 6 А) Невозобновимые минеральные ресурсы. 6 Б) Невозобновимые энерго ресурсы....

Органические вяжущие вещества. Битум
ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА (Битум) Битумы применялись в качестве строительного материала еще в глубочайшей древности. За 3000 лет до нашей эпохи в Вавилоне и Асси­рии,...