YourLib.net
Твоя библиотека
Главная arrow Геоэкология (Г.Н. Голубев) arrow V.1. Основные особенности атмосферы и климата Земли
V.1. Основные особенности атмосферы и климата Земли

V.1. Основные особенности атмосферы и климата Земли

   Атмосфера - это газовая оболочка Земли с содержащимися в ней аэрозольными частицами. Она движется вместе с твердой Землей как единое целое и одновременно принимает участие во вращении Земли. Газы сжимаемы, и потому плотность воздуха наибольшая у земной поверхности, убывая кверху. Половина всей массы атмосферы сосредоточена в нижних 5 км, а три четверти - в нижних 10 км.
   Атмосфера состоит из концентрических слоев, отличающихся своими характеристиками, - тропосферы, стратосферы, мезосферы, термосферы, экзосферы и магнитосферы. В нижнем из слоев, тропосфере, температура воздуха убывает с высотой; средняя величина вертикального градиента температуры составляет 0,6°С/100 м. Выше тропосферы падение температуры с высотой в конце концов сменяется ее ростом. В тропиках толщина тропосферы в среднем составляет 15-17 км, в умеренных широтах - 10-12 км, над полюсами - до 8-9 км. В тропосфере сосредоточено 4/5 всей массы воздуха атмосферы и почти весь водяной пар. Она взаимодействует с нижележащими оболочками Земли. Большая часть геоэкологических проблем, относящихся преимущественно к атмосфере, сосредоточена в тропосфере, и в особенности на нижней ее границе. Физическое состояние атмосферы в данной точке в данный момент времени называется погодой. В свою очередь, совокупность атмосферных условий (то есть погод) данной местности за многолетний период называют локальным климатом. Конкретные типы локальных климатов определяются такими географическими факторами как широта места, распределение суши и моря, положение места по отношению к океанам, а также его положение в системе общей циркуляции атмосферы, крупномасштабные особенности рельефа, растительный покров, снежный покров и морские льды, океанические течения. Из локальных климатов складываются географически обусловленные климаты на территориях более высоких рангов, вплоть до континентов, океанов и Земли в целом.
   В формировании погоды и климата участвуют три основных взаимосвязанных и взаимообусловленных группы атмосферных процессов, называемых климатообразующими: теплооборот, влагооборот и атмосферная циркуляция.
   Под термином теплооборот понимается сумма процессов получения, преобразования, переноса и потери тепла в системе земля- атмосфера. О нем уже вкратце говорилось в разделе II.3.1. Теплооборот предопределяет важнейшую климатологическую характеристику - температурный режим того или иного места. Распределение температуры воздуха зависит от общих условий притока солнечной радиации в зависимости от широты, от расположения суши и моря, по- разному аккумулирующих тепло, и от воздушных течений, переносящих тепловую энергию от одних областей к другим.
   Атмосферный воздух у земной поверхности содержит существенное количество влаги, в среднем от 0,2% в полярных районах до 2,5% у экватора. Под термином влагооборот понимается сумма процессов накопления, отдачи и переноса влаги, определяющих особенности увлажнения данного места. Большую роль играют процессы фазовых переходов (испарение или конденсация, таяние или замерзание) влаги в атмосфере и в слое взаимодействия между земной по верхностью и атмосферой. Благодаря этим процессам осуществляется взаимосвязь между тепловым и водным режимами географической оболочки.
   Неравномерное распределение тепла в атмосфере приводит к неравномерному распределению атмосферного давления, а от распределения давления зависят воздушные течения. Ряд факторов предопределяет закономерное распределение на Земле основных барических центров (То есть центров повышенного или пониженного атмосферного давления) и его изменения по сезонам года. Они и формируют столь же закономерную систему крупномасштабных воздушных течений на Земле, называемую общей циркуляцией атмосферы. Общая циркуляция атмосферы - одна из характернейших особенностей экосферы.
   Вследствие большой подвижности атмосферы и относительно быстрого ее перемешивания в нижних 100 км процентное соотношение содержащихся в ней газов постоянно (в %% по объему):
   Азот - 78,08
   Кислород - 20,9
   Аргон - 0,93
   Углекислый газ - 0,03
   На долю остальных нескольких десятков, и даже сотен газов приходится всего лишь 0,01%, но многие из этих газов, как мы увидим далее, играют значительную роль в состоянии экосферы. Процессы и особенности атмосферы изменяются под воздействием деятельности человека. Локальные изменения состояния природ- но-территориальных комплексов (ландшафтов), такие как возникновение и развитие городов, оросительных и других земледельческих систем, антропогенные преобразования пастбищ, возникновение водохранилищ и пр. ведут к локальным изменениям климата. Крупномасштабные антропогенные изменения поверхности Земли (например, обезлесение, опустынивание, деградация внутренних морей и озер и др.) также обусловливают изменения особенностей теплового и водного режима на больших территориях и акваториях, хотя пока еще менее заметные.
   Наряду с изменениями физических особенностей атмосферы с вытекающими отсюда последствиями, происходят антропогенные изменения ее газового состава. По-видимому, в настоящее время роль человека проявляется сильнее в этой области, и химические трансформации в атмосфере создают ряд серьезных геоэкологических проблем. К их числу надо отнести антропогенное изменение климата и его последствия, нарушение естественного состояния озонового слоя, асидификацию экосферы, включая кислотные осадки, и локальное загрязнение атмосферы.

 
< Пред.   След. >