Реферат на тему:
Чому сучасний варіант атмосфери Землі є ідеальним?
Постійні складові атмосфери. Чому сучасна атмосфера Землі особливо сприятлива для життя? На це запитання можна відповісти коротко: "Вона містить досить кисню і не має отруйних газів".
Та якщо ми хочемо здійснити своєрідну екологічну експертизу і оцінювання газової оболонки Землі, то обмежитися цим твердженням аж ніяк не зможемо.
На наш погляд, першою з багатьох властивостей атмосфери є її "однаковість" для всієї поверхні Землі. Якщо знехтувати домішками і забрудненнями, то всі земляни дихають практично однаковим повітрям, коли перебувають на одній і тій самій висоті над рівнем моря. Мандрівники давніх часів не сушили собі голову перед мандрівкою запитанням типу: "А чим і як там ми будемо дихати?" Вони намагалися розв'язати інші проблемі, а саме: "Яка там вода? Де знайти їжу?"
Це видається настільки очевидним, що сучасні мандрівники "по вертикалі" (альпіністи і туристи) інколи забувають про ту важливу обставину, що, плануючи сходження, варто добре подумати над тим, "чим ми будемо дихати?" Тут, звісно, можна заперечити, що ці люди прекрасно знають, яка висота бажаної вершини. Якщо це 5-6 км, то обходяться без кисневих масок, адже на цій висоті люди живуть постійно в Гімалаях і Тибеті. Лише коли передбачається сходження на 7-8 км, то запасаються киснем. Та не раз траплялося, що за цими міркуваннями забували про зміни погоди, про можливість тимчасової зміни тиску. Зниження тиску в центрі потужного циклону фактично еквівалентне "підніманню" місцевості на більшу висоту (і не на метри — на сотні метрів і більше), а підвищення його для умов антициклону — "опусканню" місцевості ближче до рівня моря. На жаль, не раз гинули від задухи на висоті 6-7 км ті альпіністи, на нещастя яких глибокий циклон "піднімав" їх на небезпечну висоту.
Відомо, що практично вся територія України лежить у комфортній для дихання зоні малої висоти над рівнем моря. "Стрибки" тиску погодного характеру не відчуває більша частина здорового населення. Вони не становлять для них жодної небезпеки. А от для тих, хто "ледь дихає" навіть у сприятливих погодних умовах, зниження тиску повітря у циклонну негоду помітно ускладнює життя і погіршує самопочуття.
Відносна сталість складу атмосфери спостерігається в усій її нижній частині (до висот 92-94 км), де сила тяжіння скупчила переважну більшість молекул газів. Засобом для вирівнювання складу і безперервного "перемішування" є всі види вітрів і конвективний рух вгору чи вниз при різниці температур (і тисків) повітряних мас у різних місцях поверхні Землі.
Частину повітря, яка приблизно однакова в усіх куточках Землі й мало змінюється за день, тиждень чи навіть рік, назвали сталою складовою атмосфери.
До неї входять десять газів. Домінують два з них: азот N2 — 78,084 % і кисень О2 — 20,946 %. Частка всіх інших узятих разом газів не сягає й одного процента у сухому повітрі. Ці інші вісім газів постійної складової атмосфери за концентрацією розташовуються у такій послідовності:
3. Аргон (Аг) -0,934% 7. Метан (СН^ -0,0002%
4. Вуглекислий газ
(СО2) -0,036% 8. Криптон (Кг) -0,00014%
5. HeoH(Ne) -0,0018% 9. Водень (Н) -0,00005%
6. Гелій (Не) -0,000524% 10. Ксенон (Хе) -0,000009%
Наголосимо, що термін "стала складова" стосується однорідності складу повітря у межах нижніх 94 км атмосфери (зона інтенсивного конвективного перемішування), а не його незмінності впродовж тривалого часу.
Дуже точні виміри на океанічних островах показують, що вміст вуглекислого газу невпинно підвищується, коливаючись упродовж року. Щовесни він трохи більший, аніж восени, коли частину СО2 поглинають під час літньої вегетації рослини суходолу Північної півкулі (рис. 25). А ось плавне підвищення пояснюють найчастіше
тим, що людство весело і радісно спалює практично все, що може горіти, добуваючи теплову енергію і виділяючи у повітря щороку майже 10 або вже й 20 млрд т СО2.
Рис. Зміни вмісту вуглекислого газу в повітрі
Якщо пригадати, що спалювання супроводжується вилученням з повітря кисню й приєднанням його до атомів вуглецю чи водню з палива, то можуть виникнути побоювання типу: "А чи вистачить на наш вік кисню?"
Виявляється, вони абсолютно безпідставні, бо кількість кисню надто велика порівняно з масою вуглецю у паливі. Навіть якщо одномоментно спалити все, що міститься у відомих родовищах вугілля, нафти і газу, то вміст кисню знизиться з 21 % до приблизно 12 %, а ось кількість вуглекислого газу у повітрі збільшиться у багато разів і наслідки цього будуть надто відчутні.
Вивчення впливу вуглекислого газу на температуру приземного шару повітря є одним з досягнень сучасної науки. Якщо раніше про нього тільки здогадувалися, то дослідження повітря у зразках льоду з нижніх шарів льодовиків Гренландії та Антарктиди дали незаперечні докази зв'язку між вмістом СО2 і температурою "на Землі".
Виявилося, що максимальні концентрації вуглекислого газу у певні моменти впродовж останніх 150 тис. років щоразу відповідали потеплінням. Зниження вмісту СО2 і схожого до нього за впливом на
температуру повітря метану супроводжувалося розвитком льодовиків (льодовикові періоди). Погодьтеся, що це серйозний здобуток сучасної науки. Лишається лише зачекати, коли вона зможе встановити, що з цих двох чинників є причиною, а що — наслідком.
Пошуки відповіді на останнє запитання актуальні ще й тому, що останнім часом господарська активність людства теж позначається на сталій складовій атмосфери, бо інтенсифікація рільництва і тваринництва за 300 років подвоїла кількість метану в атмосфері, а спалювання органічного палива щонайменше на
