Содержание
1. Атмосфера. Ее строение и состав........................................................................................................................ 3
2. Условия формирования и типы почв............................................................................................................... 5
3. Геофизические и магнитные факторы воздействия на биосферу....................................... 8
4. Основные направления развития современной атомной энергетики......................... 11
5. Загрязнение городских территорий................................................................................................................ 13
· Общие экологические проблемы городов мира....................................................................................................... 13
· Электромагнитные загрязнения.................................................................................................................................. 14
Литература.................................................................................................................................................................................. 15
1. Атмосфера. Ее строение и состав
Атмосфера – наиболее легкая оболочка Земли, которая граничит с космическим пространством; через атмосферу осуществляется обмен вещества и энергии с космосом.
Современная земная атмосфера представляет собой многокомпонентную воздушную оболочку Земли с массой менее 10-6 от массы Земли.
Основной группой компонентов атмосферы является механическая смесь газов в атомарном, молекулярном или кластерном состояниях. Атмосферные газы в условиях земной атмосферы находятся как в нейтральном, так и в ионизированном состоянии. Современная атмосфера является азотно-кислородной, так как объемное содержание нейтральных молекул азота N2 (78%) и кислорода О2 (21%) в нижних слоях атмосферы является подавляющим. Тем не менее функциональная роль многих других атмосферных газов остается столь большой, что их также относят к числу основных газов. В это число входят водяной пар, углекислый газ СО2, озон О3. Другие атмосферные газы естественного и индустриального происхождения принято называть малыми газовыми примесями.
Второй важной группой компонентов атмосферы являются атмосферные аэрозоли – взвешенные в воздухе частицы твердого тела или капель жидкости природного и антропогенного происхождения. Аэрозоль с жидкими (туманы, облака) и твердыми частицами (пыль, дымы, смоги) постоянно присутствует в атмосфере, но варьирует в широких пределах по размерам (от кластеров до дождевых капель) и по концентрации. Эти вариации вызываются процессами аэрозолеобразования и трансформации аэрозоля как естественного, так и индустриального происхождения.
Третью важную группу атмосферных компонентов составляют физические поля, постоянно присутствующие в атмосфере и определяющие многие свойства и структуру земной атмосферы. По заметному влиянию на атмосферные процессы, а через них или непосредственно на условия жизни и хозяйственную деятельность человека на планете, можно выделить:
- электромагнитное поле,
- гравитационное поле,
- электростатическое поле, магнитное поле Земли,
- космические лучи как особый сверхкороткий диапазон электромагнитных волн.
Все компоненты земной атмосферы имеют неоднородное распределение вдоль земной поверхности и по высоте. Более того, изменяются основные физические параметры этих компонентов, неоднородность которых по высоте выражена более четко, чем по горизонтали.
Вертикальная протяженность атмосферы по некоторым физическим компонентам доходит до 60-70 тыс. км без четкой верхней границы. Атмосфера постепенно переходит в межпланетную среду, но ее определяющая масса сосредоточена в тонком слое, прилегающем к земной поверхности. Примерно 50 % всей массы атмосферы содержится в слое до высоты 5 км, 75 % - до высоты 10, 90 % - до 16, 99% - до 30 км. Убывание массы атмосферы с ростом высоты близко к экспоненциальной зависимости. В сотни раз быстрее по вертикали, чем по горизонтали изменяются и многие другие физические параметры. Поэтому при рассмотрении вопросов о строении атмосферы на первое место выступает неоднородность ее свойств по вертикали.
Из многих признаков, на основе которых атмосферу делят на слои (сферы), наиболее употребительным является изменение температуры воздуха в зависимости от высоты.
Тропосфера – нижний слой, примыкающий к поверхности Земли (высота 9–17 км). В нем сосредоточено около 80% газового состава атмосферы и весь водяной пар. Характеризуется падением температуры в среднем 6,5°С на 1 км при возможных отклонениях до 3°С на 1 км в ту и другую сторону. Именно в тропосфере образуются туманы и все наиболее важные виды облаков, формируются осадки, грозовая деятельность. В полярных и умеренных широтах высота тропосферы достигает 8-12 км, а в тропиках 16-18 км.
Стратосфера – следующий над тропосферой слой атмосферы, в нижней части которого температура остается постоянной и равной примерно минус 56°С (до высоты около 20 км), а затем увеличивается с возрастающим (≈2,8° С/км) градиентом до одинаковой и равной минус 2,5° С для всех широт. Рост температуру в верхних слоях стратосферы обусловлен поглощением ультрафиолетового излучения озоном.
Мезосфера – следующий над стратосферой слой атмосферы, в котором температура понижается с градиентом около 3,5 °С/км и на высоте 80-95 км составляет в среднем 88 °С. В этом слое атмосферы, как и в более низких, еще доминируют процессы турбулентного перемешивания и за счет этого отсутствуют гравитационное разделение легких и тяжелых газов.
Термосфера – слой атмосферы над мезосферой. Температура здесь растет за счет поглощения коротковолнового ультрафиолетового солнечного излучения кислородом, который при этом диссоциирует. Особую роль здесь начинает играть молекулярная диффузия газов в поле тяготения и как результат – значительное изменение с ростом высоты соотношения легких и тяжелых газов. Заметное влияние на термосферу в высоких широтах оказывает и диссипация электромагнитной энергии, связанная со взаимодействием солнечного ветра (потоком плазмы от Солнца) и магнитного поля Земли.
Экзосфера – самый верхний и разряженный слой атмосферы. Плотность газов в этом слое столь мала, что становится возможным «убегание» из атмосферы наиболее легких газов (водорода и гелия), отдельные молекулы которых имеют для этого достаточные скорости в соответствии с распределением Максвелла. Часто с точки зрения особенностей газового состава экзосфера рассматривается как верхняя часть атмосферы. При таком подходе нижняя часть атмосферы, в которой происходит полное турбулентное перемешивание азов и доля основных (О2 и N2) не меняется с ростом высоты, называется гомосферой. Средняя часть атмосферы, в которой происходит диффузионное разделение газов в поле тяготения и с увеличением высоты начинают доминировать более легкие газы (сначала атомарный кислород, затем гелий и водород), называется гетеросферой.
Еще одни важным признаком, по которому в атмосфере выделяются слои, являются заряженные компоненты. Последние по разным причинам присутствуют на всех высотах, обуславливая электропроводимость атмосферы, грозовые и другие явления атмосферного электричества. Но в верхних слоях атмосферы выделяются несколько слоев повышенной концентрации заряженных частиц (которые принято называть ионосферой).
Главные атмосферные процессы, как внутренние, так и по взаимодействию с внешними факторами, являются признаками, положенными в основу часто употребляемого в литературе деления атмосферы по высоте на нижнюю (тропосферу и стратосферу), среднюю и верхнюю.
Наконец, область околоземного пространства, которая под действием магнитного поля Земли обтекается солнечным ветром и имеет несферическую форму, часто рассматривается как продолжение атмосферы и называется магнитосферой Земли.
2. Условия формирования и типы почв
Почва - особое природное образование, сформировавшееся в результате преобразования горных пород растениями и животными, т.е в результате почвообразовательного процесса. Почва обладает особым свойством - плодородием, она служит основой сельского хозяйства всех стран. Почва при правильной эксплуатации не только не теряет своих свойств, но и улучшает их, становится более плодороднее.
Почва - колоссальное природное богатство, обеспечивающий человека продуктами питания, животных - кормами, а промышленность сырьем. Веками и тысячелетиями создавалась она. Чтобы правильно использовать почву, надо знать, как она образовывалась, ее строение состав и свойства. Почва образовывалась из выходящих на поверхность земли горных пород под влиянием различных факторов. Под действием ветра, атмосферной влаги, в связи с изменением климата и температурными колебаниями горные породы, например гранит, постепенно трескались и превращались в рухляк. На рухляке поселялись микроорганизмы, питающиеся преимущественно углеродом и азотом атмосферы и минеральными соединениями, которые они получали из горной породы. Микроорганизмы разрушали ее своими выделениями, и химический состав горной породы постепенно изменялся. Затем здесь поселялись лишайники и мхи. Микроорганизмы разлагали их остатки, образуя гумус - основное органическое вещество почвы, содержащее питательные вещества, необходимые высшим растениям.
Животные и растения окончательно разрушали горную породу, превращая верхний ее слой в почву. Растительный опад в лесах и отмершая травянистая растительность после разложения микроорганизмами дает много органического вещества, увеличивая мощность почвы. Лучшие почвы, влагоемкие и воздухопроницаемые, имеют мелкокомковатую или мелкозернистую структуру из комочков диаметром от 1 до 10 мм. От состава и свойств горной породы, на которой формируется почва, в значительной степени зависят состав и свойства почвы.
Почва состоит из твердой, жидкой, газообразной и живой частей. Твердая часть - это минеральные и органические частицы. Они составляют от 80-98 % почвенной массы и состоят из песка, глины, илистых частиц, оставшихся от материнской породы в результате почвообразовательного процесса. Соотношение этих частиц характеризует механический состав почвы.