logo

Thursday, 10 November 2016 05:18

ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ

 

Доктор Немо, RadioLemberg,10.11.2016.

 

Базисом нашого виживання (як індивідуального, так і всього виду) та якості життя на планеті Земля є наше розуміння законів природи та їхнього співвідношення з нашими методами ведення економіки. Ця передумова апелює до такого розуміння, при якому фізичні закони природи розглядаються в контексті економічної ефективності як на рівні людини, так і на рівні природного середовища.

Цілком логічно, що будь-який вид, який залежить від природного середовища, в якому він існує, повинен узгоджувати всю свою поведінку з властивим цьому природному середовищу порядком. Будь-яка інша орієнтація просто ірраціональна і може призвести лише до ускладнення вже існуючих проблем.

Розуміємо, що Земля з усіма її ресурсами є симбіотичною та синергічною «системою». В багатьох аспектах потрібен впорядкований логічний «путівник» для забезпечення людству якнайбільшої соціальної ефективності, тому що ширший контекст глобального суспільства переступає межі всіх понять традиційного чи культурного поділу, зокрема й відсутність відданості країні, корпорації або навіть «політичним» традиціям.

Якщо «економіка» має на меті підвищення ефективності у задоволенні потреб людського населення, працюючи водночас над забезпеченням подальшої стійкості та процвітання, то наша економічна діяльність повинна брати це до уваги й узгоджуватися з найбільш відповідною «системою», яку ми можемо зрозуміти. Відтак, відповідно, сутність національних держав полягає в очевидно помилковому, довільному поділі, який увіковічений культурною традицією, а не логічною, технічною ефективністю.

Рівень наукових знань про природні ресурси Землі доволі обмежений, як і самі ресурси (чомусь обернена залежність, чим більше дізнаємося про ресурси планети, тим менше їх стає). Доволі добре вивчена Гідросфера (водні ресурси), відносно добре Атмосфера. Літосфера (доступні надра) вивчена відносно добре, а нижче до центру планети Кора, Астеносфера, Мантія, Зовнішнє та Внутрішнє ядро на рівні теоретичних викладок.

Вернадський зформулював поняття Ноосфери (сфера розуму) як нової, вищої стадії еволюції Біосфери (Біосфера вивчена майже повністю). Один раз все нижчевикладене варто почитати та знати:

 

АТМОСФЕРА

Атмосфера

 

 

Атмосфера – це газова оболонка Землі з містяться в ній аерозольними частинками, що рухаються разом із Землею у світовому просторі як єдине ціле і одночасно бере участь в обертанні Землі.

Своїми атмосферами володіють майже всі планети нашої Сонячної системи, припускаємо, що лише земна атмосфера здатна підтримувати життя.

Коли 4,5 мільярда років тому формувалася наша планета, то, по всій видимості, вона була позбавлена атмосфери. Атмосфера була сформована в результаті вулканічних викидів водяної пари з домішками діоксиду вуглецю, азоту та інших хімічних речовин з надр молодої планети. Але атмосфера може містити в собі обмежену кількість вологи, тому її надлишок в результаті конденсації дав початок океанах. Але тоді атмосфера була позбавлена кисню. Перші живі організми, що виникли і розвинулись в океані, в результаті реакції фотосинтезу (H2O + CO2 = СН2О + O2) стали виділяти невеликі порції кисню, який став потрапляти в атмосферу.

Формування кисню в атмосфері Землі призвело до утворення озонового шару на висотах приблизно 8-30 км. І, тим самим, наша планета набула захист від згубного впливу ультрафіолетового вивчення. Ця обставина послужила поштовхом для подальшої еволюції життєвих форм на Землі, оскільки в результаті посилення фотосинтезу кількість кисню в атмосфері стало стрімко рости, що сприяло формуванню та підтриманню життєвих форм, в тому числі і на суші.

Сьогодні наша атмосфера на 78,1% складається з азоту, 21% кисню, 0,9% аргону, на 0,04% діоксиду вуглецю. Зовсім малі частки порівняно з основними газами складають неон, гелій, метан, криптон.

Атмосфера спричиняє ряд складних екзогенних процесів (вивітрювання гірських порід, діяльність природних вод, мерзлоти, льодовиків та ін.). Для деяких організмів (бактерії, літаючі комахи, птахи та ін.) атмосфера є основним середовищем життя.

На частинки газу, які містяться в атмосфері, діє сила тяжіння Землі. А, враховуючи те, що повітря стискаємо, то його щільність з висотою поступово убуває, переходячи в космічний простір без чіткої межі. Половина всієї маси земної атмосфери зосереджена в нижніх 5 км, три чверті – в нижніх 10 км, дев'ять десятих – в нижніх 20 км 99% маси атмосфери Землі зосереджено нижче висоти 30 км, а це всього 0,5% екваторіального радіуса нашої планети.

На рівні моря число атомів і молекул на кубічний сантиметр повітря становить близько 2 * 1019, на висоті 600 км всього 2 * 107. На рівні моря атом або молекула пролітає приблизно 7 * 10-6 см, перш ніж зіткнутися з іншою частинкою. На висоті 600 км. ця відстань складає близько 10 км. І на рівні моря кожну секунду відбувається близько 7 * 109 таких зіткнень, на висоті 600 км – всього близько одного в хвилину!

Але не тільки тиск змінюється з висотою. Змінюється і температура. Так, наприклад, біля підніжжя високої гори може бути досить жарко, в той час як вершина гори вкрита снігом і температура там у той же час нижче нуля. А варто піднятися на літаку на висоту приблизно 10-11 км, як можна почути повідомлення про те, що за бортом -50 ºС, у той час як у поверхні землі на 60-70 градусів тепліше.

Спочатку вчені припускали, що температура з висотою зменшується до тих пір, поки не досягає абсолютного нуля (-273,16 °C). Але це не так.

Атмосфера Землі складається з чотирьох шарів: тропосфера, стратосфера, мезосфера, іоносфера (термосфера). Такий поділ на верстви прийнято і виходячи з даних про зміну температури з висотою. Самий нижній шар, де температура повітря падає з висотою, назвали тропосферою. Шар над тропосферою, де падіння температури припиняється, змінюється ізотермією і, нарешті, температура починає підвищуватися, назвали стратосферою. Шар над стратосферою, в якому температура знову стрімко падає – це мезосфера. І, нарешті, той шар, де знову починається ріст температури, назвали іоносферою або термосферою.

Тропосфера простягається в середньому в нижніх 12 км. Саме в ній відбувається формування нашої погоди. Найвищі хмари (перисті) утворюються у самих верхніх шарах тропосфери. Температура в тропосфері з висотою знижується адіабатично, тобто зміна температури відбувається внаслідок зменшення тиску з висотою. Температурний профіль тропосфери багато в чому обумовлений надходить до поверхні Землі сонячної радіацією. В результаті нагрівання поверхні Землі Сонцем формуються конвективні і турбулентні потоки, спрямовані гору, які формують погоду. Варто зауважити, що вплив підстилаючої поверхні на нижні шари тропосфери поширюється до висоти приблизно 1,5 км. Звичайно, виключаючи гірські райони.

Верхньою межею тропосфери є тропопауза – ізотермічний шар. Згадайте характерний вигляд грозових хмар, вершина яких являє собою «викид» перистих хмар, званих «ковадлом». Ця «ковадло» як раз і розтікається» під тропопаузою, оскільки з-за ізотермії висхідні потоки повітря значно слабшають, і хмара перестає розвиватися по вертикалі. Але в особливих, рідкісних випадках, вершини купчасто-дощових хмар можуть вторгатися в нижні шари стратосфери, долаючи тропопаузу.

Висота тропопаузи залежить від географічної широти. Так, на екваторі вона знаходиться на висоті приблизно 16 км, і її температура становить близько -80°C. На полюсах тропопауза розташована нижче – приблизно на висоті 8 км. Влітку температура тут становить -40°C -60°C взимку. Таким чином, незважаючи на більш високі температури в поверхні Землі, тропічна тропопауза набагато холодніше, ніж біля полюсів.

Далі в стратосфері температура з висотою не знижується, а навпаки, зростає, поки не досягає в залежності від сезону і широти -30°C...+20°C на висоті приблизно 48 км. Таке зростання температури обумовлений взаємодією ультрафіолетового випромінювання з озоновим шаром, який розташовується якраз в стратосфері. До речі, стратосфера також впливає на погоду. Останнім часом з'явилися дослідження, які вказують на зв'язок параметрів стратосфери з аномаліями приземної температури. Ймовірно, розвиток цих досліджень дозволить вченим розробити більш досконалі і точні методи довгострокового прогнозу температурних аномалій у поверхні Землі (на 30-40 діб).

Варто додати, що в стратосфері різко зменшується кількість водяної пари, зате зростає вміст озону. Таким чином, формується очевидний контраст між вологою і бідної на озон тропосферою і сухий, але зате багатого на озон стратосферою.

Незважаючи на сухість стратосфери, в холодну пору року у високих широтах в ній все-таки можуть утворюватися хмари на висотах від 17 до 30 км.

Стратосфера простягається приблизно до 48 км над поверхнею нашої планети і разом з тропосферою становить 99,9% нашої атмосфери. Верхньою межею стратосфери є стратопауза.

Над стратопаузою температура знову починає знижуватися. Цей шар називається мезосферою і розташований в середній атмосфері. У верхніх шарах мезосфери температура падає до -90°C. У мезосфері народжується таке красиве світлове явище в атмосфері, як спалахи метеорів. Тому, спостерігаючи «падаючі зірки», пам'ятаєте, що це явище ми бачимо в мезосфері.

Також у верхніх шарах мезосфери формуються загадкові сріблясті хмари, які в північній півкулі Землі можна спостерігати короткими літніми ночами з травня по серпень над північним горизонтом. Закінчується мезосфера мезопаузою на висоті приблизно 85 км. У високих широтах температура мезопаузи змінюється від -120°C влітку до -50° взимку.

У літні місяці з збільшенням вертикальних температурних градієнтів (вектор, своїм напрямком вказує напрямок найшвидшого зростання деякої величини) в мезосфері над високими широтами, в т. ч . з-за досягнення максимальної температури стратопаузи внаслідок максимального притоку сонячної радіації, формуються висхідні потоки, які призводять до утворення тонких хмар, званих сріблястими. Сріблясті хмари формуються у верхній мезосфері на висоті приблизно 80 км над поверхнею Землі.

Верхній шар атмосфери називається іоносферою (термосферою). Тут температура знову починає зростати, причому до значних значень (до 500-1000° С в залежності від сонячної активності). Добові коливання температури тут складають сотні градусів. Але повітря тут настільки розряджений, що поняття «температури» в нашому розумінні тут мало що значить. В іоносфері відбуваються такі прекрасні природні явища, як полярні сяйва.

Висота термопаузи залежно від сонячної активності змінюється від 200 до 500 км. Вище за 500 км визначення температури є дуже складним завданням з-за крайньої розрідженості цих самих верхніх меж земної атмосфери.

Атмосфера має величезне екологічне значення. Вона захищає живі організми від згубного впливу космічних випромінювань та ударів метеоритів, регулює сезонні і добові коливання температури, є носієм тепла і вологи. Якби на Землі не існувало атмосфери, то добові коливання температури на ній досягли б ±200 ºС. В атмосфері відбувається фотосинтез та обмін енергії й інформації – основні процеси біосфери.

 

DN Для тих, хто дочитує книги до кінця чи принаймні електронні суперскорочені публікації, рекомендую екологічно-просвітницьку картину «Home» Яна Артюса-Бертрана і Люка Бессона, яка стала першим фільмом, прем'єра якого пройшла 5 червня 2009 року, у Всесвітній день навколишнього середовища, одночасно в 87 містах різних країн світу і на YouTube, лиш не в Україні, хоч спеціально не забороняли як у 38 країнах світу. Фільм дає цілісну картину нашого існування, контрастно демонструє нам красу планети на фоні наслідків руйнувань, здійснених діяльністю людини. Шрами, спричинені промисловим виробництвом, наслідками війн, екологічних катастроф, розкривають глядачу реальну ситуацію на планеті. Під час створення фільму HOME було створено 500000 фотографій, які були зроблені в більше ніж 100 країнах світу, продано 3 мільйони книг, проведено 100 безкоштовних виставок з більш ніж 100 мільйонів відвідувачів, знято 4 документальних фільми з глядацькою аудиторією 5 мільйонів чоловік.

 

HOME

 

Схоже в даній категорії: « PREVIOUS Статті NEXT »

100 LATEST ARTICLES

AUTHORS & RESOURCES

Archive of articles