Реферат на тему:
Природне середовище і його основні компоненти. Кругообіг речовини і енергії в біосфері
Природне середовище і його основні компоненти
Коротко зупинимося на питаннях походження та еволюції Землі як складової Сонячної системи. На запитання: "Звідки взялась наша планета?" найлегше було б відповісти традиційно — "Бог створив". Але з чого, коли і як? Відповіді на це ми не маємо.
Дещо складніше пояснити це явище з позицій наших знань як про планету, так і про самих себе.
Земля є третьою за віддаленістю від Сонця планетою Сонячної системи. Швидкість її обертання навколо світила становить 29,76 км/с. Орбіта нашої планети еліптична, велика її піввісь дорівнює 149,6 млн км. Період обертання навколо Сонця становить один зоряний рік — 365 діб, 9 хв і 10 с. За розрахунками фахівців, геологічний вік планети Земля — 4-5 млрд років.
Екваторіальний радіус Землі дорівнює 6378,16 км, площа її поверхні — 510 млн км2, а об'єм — 1083 млрд км3. Загальна маса Землі (разом з атмосферою) становить 5,98 * 1021 т. Площа суходолу, включаючи материки і острови, дорівнює 149 млн км2, площа океанів — 360 млн км2. Загальна маса води, зосередженої в океанах, дорівнює 1,45- 1018т.
Більшу частину земної кулі займають води (близько 70,8 % всієї поверхні), які називаються гідросферою, або водяною оболонкою Землі. Насамперед це чотири океани: Тихий, Індійський, Атлантичний і Північний Льодовитий, які мають загальну назву Світовий океан, а також усі інші поверхневі води. У Світовому океані переважають глибини 3-6 тис. м; максимальну глибину — 11034 м — має Маріанська западина в Тихому океані.
Близько 29,2 % поверхні земної кулі займає суходіл — материки Євразія, Африка, Північна та Південна Америка, Австралія, Антарктида та острови. Середня висота суходолу над рівнем Світового океану — 875 м, найвища вершина — Еверест — 8848 м. Зазвичай суходіл називають літосферою, але літосфера — це лише незначна частина твердої оболонки земної кулі.
Внутрішня будова планети Земля відома лише в загальних рисах, тому що досліджено лише поверхневі шари літосфери—до 25 км. Існує певний поділ шарів Землі на власне літосферу — шар земної кори на глибину 30-75 км під сушею і 3-10 км під океанами, мантію (або барисферу} — до глибини близько 2500 км і ядро Землі. У напрямі до центру Землі збільшуються тиск, густина речовини і температура. За розрахунками, в центрі Землі тиск досягає 3,5 млн кг/см2, густина речовини в ядрі —12-17 г/см3, температура—до кількох тисяч градусів. Щодо джерела температури всередині Землі існує кілька гіпотез. За однією з них, це результат природного розпаду радіоактивних елементів.
Літосфера і гідросфера вкриті газовою оболонкою — атмосферою, висота якої над поверхнею Землі становить 1000-1300 км, проте сліди атмосфери виявляють навіть на відстані до 6000 км від поверхні Землі.
Умовно атмосферу поділяють на п'ять шарів залежно від висоти:*
тропосфера — 8-18 км;*
стратосфера — до 40 км;*
мезосфера — 40-80 км;*
термосфера — 80-1000 км;*
екзосфера, або сфера розсіювання — понад 1000км; з цього шару молекули газів розсіюються в космічний простір.
Цілком природно, що найважливішим для існування, зокрема людини, є перший шар — тропосфера. У ній зосереджена майже вся водяна пара і 4/5 всієї маси атмосферного повітря. Саме тут формуються всі погодні явища, що впливають на людину. Тропосфера—нижній шар атмосфери, який простягається від поверхні Землі до висоти 16-18 км; при цьому слід зауважити, що в північних широтах її висота обмежується 8-Ю км. Над тропосферою розміщується тропопауза — перехідний прошарок, висота якого залежить від географічної широти, пори року, циклонічної діяльності. Наступний шар атмосфери — стратосфера — закінчується на висоті близько 40 км від поверхні Землі. Саме у стратосфері під впливом сонячної радіації утворюється озоновий шар — своєрідний екран, який захищає живі організми нашої планети від космічного випромінювання.
Характеристика Землі як планети буде неповною, якщо не згадати про найважливішу і найунікальнішу її оболонку — біосферу. Біосфера — область поширення життя на земній кулі — населена живими організмами поверхня літосфери, майже вся товща гідросфери і нижній шар тропосфери.
За визначенням В. Вернадського, загалом біосфера, яка є оболонкою Землі, де існують живі організми, — це певна частина земної кулі, зайнята трансформаторами, за допомогою яких космічне випромінювання перетворюється на дієву енергію Землі — електричну, хімічну, механічну, теплову тощо.
Кругообіг речовини і енергії в біосфері
Життя на Землі було б неможливе, якби не було безперервного процесу утворення органічних речовин з неорганічних з одночасним використанням сонячної енергії. Таким процесом, як відомо, є фотосинтез, що відбувається в зелених частинах рослин. Завдяки хлорофілу — складній органічній сполуці, яка, зокрема, і зумовлює зелений колір більшості рослин — з вуглекислого газу і води за допомогою сонячної енергії утворюються органічні речовини, які дають початок усім подальшим перетворенням речовин у живих організмах. У процесі фотосинтезу в рослинах світлова енергія перетворюється на енергію хімічних зв'язків, за рахунок якої рослини ростуть і розвиваються.
Не слід вважати, що цим рівнянням описується весь процес фотосинтезу. Насправді він складається з розгалужених циклів світлових фотохімічних і темпових ферментативних реакцій, що відбуваються в організмі рослин. Процес фотосинтезу полягає в тому, що за допомогою енергії світла вода розкладається з виділенням кисню, а водень витрачається на відновлення вуглекислого газу. Отже, фотосинтез — це найважливіший біохімічний процес живлення рослин, під час якого вони засвоюють