Apa yang datang setelah atmosfer. Suasana bumi

Suasana - itu adalah kulit gas terluar Bumi. Batas bawah atmosfer adalah permukaan bumi. Batas atas membentang pada ketinggian 3000 km, di mana kerapatan udara menjadi sama dengan kerapatan materi di Luar Angkasa.

Udara di atmosfer ditahan di permukaan bumi oleh gravitasi. Berat total atmosfer adalah 5,136 × 1015 ton (menurut sumber lain - 5,9 × 1015 ton), yang sesuai dengan berat lapisan air yang tersebar merata di atas Bumi 10 m atau lapisan merkuri setebal 76 cm. Berat kolom udara di atasnya menentukan nilainya tekanan atmosfir, yang di permukaan bumi rata-rata 760 mm Hg. Seni., atau 1 atm (1013 hPa, atau 1013 mbar).

Kepadatan udara di permukaan laut pada suhu 15°C rata-rata 1.2255 kg/m3, atau 0,0012 g/cm3, pada ketinggian 5 km - 0,735 kg/cm3, 10 km - 0,411 kg/cm3, 20 km - 0,087 kg/cm3. Pada ketinggian 300 km, kerapatan udara sudah 100 miliar kali lebih kecil daripada di permukaan bumi.

Komposisi atmosfer. Atmosfer terdiri dari komponen konstan dan variabel (Tabel 5.2). KE permanen termasuk nitrogen (78% berdasarkan volume), oksigen(21%) dan gas inert(0,93%). Keteguhan jumlah komponen aktif nitrogen dan oksigen ditentukan oleh keseimbangan antara proses pembebasan oksigen bebas dan nitrogen (terutama oleh organisme hidup) dan penyerapannya selama reaksi kimia. Gas inert tidak berpartisipasi dalam reaksi yang terjadi di atmosfer. Variabel komponennya adalah karbon dioksida, uap air, ozon, aerosol.

Tabel 5.2. Komposisi atmosfer

Uap air Memperlambat hingga 60% radiasi termal planet. Uap air juga melakukan fungsi penting lainnya, yang disebut "bahan bakar utama" dari proses atmosfer. Ketika uap air menguap (yaitu dengan cara ini, atmosfer diisi kembali dengan uap air), sebagian besar energi (sekitar 2500 J) masuk ke formulir terbuka, dan kemudian dilepaskan selama kondensasi. Ini biasanya terjadi pada ketinggian tutupan awan. Sebagai hasil dari transisi fase seperti itu, sejumlah besar energi bergerak di dalam amplop geografis, "memberi makan" berbagai proses atmosfer, khususnya, siklon tropis.

Uap air dan karbon dioksida berfungsi sebagai filter atmosfer alami yang menjebak radiasi termal gelombang panjang dari permukaan bumi. Hal ini mengakibatkan Efek rumah kaca, yang menentukan kenaikan suhu keseluruhan permukaan bumi sebesar 38 ° (nilai rata-ratanya adalah + 15 ° bukannya -23 ° ).

Partikel aerosol adalah mineral tersuspensi dan debu vulkanik, produk pembakaran (asap), kristal garam laut, spora dan serbuk sari tanaman, mikroorganisme. Kandungan aerosol menentukan tingkat transparansi atmosfer. Karena aktivitas antropogenik aktif, kandungan debu di atmosfer telah meningkat. Eksperimen menunjukkan bahwa dengan banyak debu, jumlah radiasi matahari yang datang ke Bumi dapat berkurang, yang menyebabkan perubahan cuaca dan iklim di planet ini. Aerosol terbesar adalah inti kondensasi- berkontribusi pada transformasi uap air menjadi tetesan air (awan).

Struktur vertikal atmosfer... Atmosfer dibagi menjadi lima cangkang (Gambar 5.6).

Bagian bawah atmosfer yang berbatasan langsung dengan permukaan bumi disebut troposfer. Itu memanjang di atas kutub hingga ketinggian 8 km, di garis lintang sedang - hingga 10-11 km, di atas khatulistiwa - hingga 16-17 km. Sekitar 80% dari seluruh massa atmosfer terkonsentrasi di sini. Penurunan suhu yang diamati di lapisan ini (rata-rata 0,6 ° C per 100 m) dikaitkan dengan ekspansi udara di bawah pengaruh penurunan tekanan eksternal dengan ketinggian, serta dengan perpindahan panas dari permukaan bumi. Dengan suhu udara tahunan rata-rata untuk seluruh Bumi + 15 ° di permukaan laut, di batas atas troposfer, turun menjadi -56 ° . Penurunan suhu udara, serta nilai meteorologi lainnya, tidak selalu dipertahankan, dan dalam beberapa kasus menyimpang dari normal, membentuk inversi. Yang terakhir ditentukan oleh alasan geografis lokal.

Beras. 5.6. Struktur atmosfer

Sifat fisik udara troposfer sangat ditentukan oleh sifat interaksi dengan permukaan di bawahnya. Karena pencampuran udara yang terus menerus, komposisinya konstan di seluruh troposfer. Troposfer mengandung sebagian besar dari semua kelembaban atmosfer.

Lapisan transisi terletak di dekat batas atas troposfer - tropopause dengan kapasitas sekitar 1 km. Di atas tropopause, arus udara vertikal tidak naik, karena perbedaan pemanasan dan pelembapannya dari permukaan bumi (konveksi atmosfer).

Di atas troposfer, hingga sekitar 50 km, terdapat stratosfir. Sebelumnya, itu diambil sebagai lapisan isotermal dengan suhu rata-rata-56 °C. Namun, data baru menunjukkan bahwa isoterm diamati hanya di bagian bawahnya, hingga sekitar 20 km, dan pada batas atas, suhu naik hingga 0 ° . Stratosfer diliputi sirkulasi horizontal yang kuat dengan elemen gerakan vertikal, yang mendorong pencampuran udara aktif. Polusi antropogenik hampir tidak termasuk, tetapi produk emisi vulkanik yang intens menembus di sini, yang bertahan cukup lama dan mempengaruhi radiasi kosmik, termasuk radiasi matahari.

Salah satu ciri stratosfer adalah lapisan ozon, dalam pembentukan yang mekanisme fisikokimia berikut mengambil bagian. Karena atmosfer secara selektif mentransmisikan radiasi elektromagnetik dari Matahari melalui dirinya sendiri, radiasi matahari tidak merata di atas permukaan bumi. Oksigen di udara berinteraksi dengan radiasi ultraviolet (UV) gelombang pendek, dan ketika molekul oksigen O2 menyerap energi sinar UV yang cukup, ia meluruh:

O2 + sinar UV → O + O

Oksigen atom sangat aktif dan menempelkan molekul oksigen untuk membentuk molekul ozon:

oksigen atom (O) + oksigen molekul (O2) → ozon (O3)

Ini biasanya terjadi pada ketinggian sekitar 25-28 km dari permukaan bumi, di mana lapisan ozon terbentuk. Ozon sangat menyerap sinar ultraviolet, yang berbahaya bagi organisme hidup.

V tahun-tahun terakhir penurunan ozon di atmosfer ditemukan, yang diberi nama "Lubang ozon". Ini pertama kali ditemukan di Antartika, dan kemudian di bagian lain planet ini. Telah ditetapkan bahwa seiring waktu, lubang-lubang ini bermigrasi dan bahkan menghilang. Ada kemungkinan bahwa pembentukan dan hilangnya mereka adalah proses alami dari pengembangan amplop geografis dan planet ini secara keseluruhan.

Di atas stratosfer hingga ketinggian 80-90 km adalah mesosfer. Suhu di lapisan ini kembali menurun dan mencapai -107°. Pada ketinggian 75-90 km, "awan noctilucent" diamati, terdiri dari kristal es.

Hingga ketinggian sekitar 800-1000 km berada termosfer. Di sini suhu udara naik lagi menjadi 220°C pada ketinggian 150 km dan 1500 °C pada ketinggian 600 km. Udara termosfer sebagian besar terdiri dari nitrogen dan oksigen, namun, di atas 90-100 km, gelombang pendek radiasi matahari menyebabkan peluruhan molekul O2 menjadi atom, dan oksigen atom berlaku di sini. Di atas 325 km, nitrogen juga terdisosiasi. Rasio antara nitrogen dan oksigen, karakteristik lapisan bawah atmosfer (78 dan 21%), berubah pada ketinggian 200 km dan masing-masing berjumlah 45 dan 55%. Di bawah pengaruh sinar ultraviolet dan kosmik, partikel udara di termosfer bermuatan listrik, yang dikaitkan dengan munculnya aurora. Termosfer menyerap sinar-X dari korona matahari dan mendorong perambatan gelombang radio.

Perlu dicatat bahwa suhu di udara yang dimurnikan di bagian atas atmosfer tidak dapat disamakan dengan suhu di permukaan bumi. Nilainya dihitung dengan kecepatan gerakan kinetik partikel dan tidak menghasilkan efek termal dalam kondisi kepadatan udara rendah, yang melekat pada nilai yang sesuai di permukaan bumi.

Di atas 1000 km ada eksosfer. Kecepatan gerak atom dan molekul gas di sini mencapai kecepatan kosmik ketiga (11,2 km / s), yang memungkinkan mereka mengatasi gravitasi bumi dan menyebar di luar angkasa.

Fitur utama sirkulasi udara di troposfer. Sirkulasi udara disebabkan oleh distribusi tekanan atmosfer yang tidak merata di dekat permukaan bumi, yang menghasilkan sistem angin - pergerakan udara terarah dari area bertekanan tinggi ke area bertekanan rendah (Gbr. 5.7). bidang barik istilah berbagai massa udara, terdiri dari sistem baric yang terpisah, di antaranya dibedakan angin topan(area bertekanan rendah di tengah dan gerakan udara berlawanan arah jarum jam) dan antisiklon(area bertekanan tinggi di tengah dan gerakan udara searah jarum jam), tekanan depresi dan palung dan pelana. Membedakan permanen pusat aksi atmosfer - area bertekanan tinggi atau rendah yang ada sepanjang tahun atau pada musim tertentu (Minimal Islandia dan Aleutian, Azores, Hawaii, maksimum Siberia). Perpindahan massa udara yang berlaku dan dinamikanya dimanifestasikan dalam angin perdagangan, angin muson, angin sepoi-sepoi sirkulasi, dalam pembentukan dan migrasi kuasi-stasioner front udara di permukaan bumi (seperti zona konvergensi intertropis) Yang menarik adalah badai tropis, dipanggil Samudera Atlantik badai dalam Keheningan - topan yang sangat mengganggu kehidupan sehari-hari penduduk banyak negara pantai di Amerika Tengah, Asia Tenggara dan wilayah lainnya. Parameter utama sistem barik adalah lintasan, kecepatan gerakan, radius aksi, dan tekanan atmosfer di pusat formasi. Siklon yang bergerak mempengaruhi permukaan di bawahnya, mengganggu distribusi normal nilai hidrometeorologi, menyebabkan badai di darat dan laut.

Massa udara dan front atmosfer. Karena perbedaan panas matahari di Bumi dan sifat permukaan di bawahnya (darat, laut), udara troposfer dalam arah horizontal terurai menjadi beberapa bagian yang terpisah. massa udara- volume udara yang besar dengan sifat yang relatif homogen dan bergerak secara keseluruhan dalam sirkulasi umum atmosfer.

Sifat-sifat massa udara bergantung pada garis lintang geografis dan sifat permukaan di bawahnya (benua atau lautan). Jenis massa udara berikut dibedakan: khatulistiwa, udara tropis dari garis lintang sedang dan Arktik (Antartika).

Udara Khatulistiwa terbentuk di zona khatulistiwa dan dicirikan oleh suhu dan kelembaban yang tinggi. Properti ini dilestarikan tidak hanya di darat, tetapi juga di lautan, oleh karena itu tidak dibagi lagi menjadi benua dan laut. Selama periode hangat udara khatulistiwa masuk sabuk subequatorial membawa hujan deras ke sini.

Udara tropis(laut dan kontinental) diwakili oleh massa udara yang terbentuk di daerah tropis dan sub garis lintang tropis atas lautan dan benua. V waktu musim panas udara tropis kontinental terbentuk di atas daerah kering di garis lintang sedang ( Asia Tengah, Mongolia, Cina Utara, Cekungan Besar di Amerika Utara). Udara tropis kontinental dicirikan oleh suhu tinggi dan kelembaban rendah. Di daerah kering, mengandung banyak partikel aerosol dan debu. Udara laut tropis lebih dingin daripada udara kontinental, tetapi mengandung lebih banyak uap air. Namun, karena suhu tinggi jarang mencapai kejenuhan, mis. memiliki kelembaban relatif yang rendah. Akibatnya, dari permukaan lautan di sabuk tropis terjadi penguapan yang kuat.

Beras. 5.7. Distribusi tekanan atmosfer rata-rata (mbar) di permukaan laut dan angin yang berlaku pada bulan Juli (S.G. Lyubushkina dan K.V. Pashkang, 2002)

Udara lintang sedang(laut dan kontinental) terbentuk di kedua belahan bumi dan sangat beragam. Udara kontinental memperoleh sifat karakteristiknya di atas benua. Pada periode musim panas, udara menghangat dengan kuat dan menjadi lembab, mendekati sifat-sifatnya ke udara tropis kontinental. Di musim dingin, udara kontinental menjadi sangat dingin dan menjadi kering karena sedikit penguapan. Udara beriklim laut terbentuk di atas lautan di garis lintang tengah dan dicirikan oleh kelembaban tinggi dan suhu sedang. Di musim dingin membawa pencairan dan curah hujan, di musim panas - cuaca dingin dan berawan dengan curah hujan.

Arktik dan udara antartika terbentuk di atas permukaan es dan salju di wilayah kutub utara dan selatan, yang mendingin dengan kuat selama musim dingin. Hal ini ditandai dengan suhu rendah, kadar air rendah dan transparansi tinggi. Bedakan antara udara benua Arktik (Antartika), yang terbentuk di atas gletser Greenland, Antartika, pulau-pulau di cekungan Arktik, dan di musim dingin dan di atas daerah beku di lautan, dan udara Arktik laut (Antartika), yang terbentuk di atas permukaan terbuka. permukaan Samudra Arktik dan Selatan. Yang pertama sangat dingin dan kering, yang kedua lebih hangat dan lebih lembab. Invasi udara Arktik (Antartika) ke garis lintang sedang selalu membawa hawa dingin di musim panas dan embun beku di musim dingin.

Pada saat yang sama, beberapa lusin jenis massa udara terbentuk di troposfer. Daerah-daerah ini bersentuhan satu sama lain di zona yang disebut front atmosfer- lapisan batas, yang lebarnya mencapai beberapa puluh kilometer. Front atmosfer adalah bagian paling dinamis dari troposfer. Pergerakan udara paling intens terjadi di sini, karena massa udara ditemui yang memiliki sifat fisik yang berbeda - suhu, kelembaban dan kepadatan. Diagram sirkulasi umum di troposfer ditunjukkan pada Gambar. 5.8. Pada kenyataannya, semua proses atmosfer jauh lebih kompleks dan ditentukan oleh banyak alasan, termasuk faktor lokal.

Beras. 5.8. Skema sirkulasi umum atmosfer (menurut G. Flon): H - tekanan rendah; B - tekanan tinggi; E, W - komponen angin horizontal

Peran atmosfer v amplop geografis sangat besar. Atmosfer mengubah energi matahari yang masuk. Dia menopang kehidupan di Bumi dengan melindungi permukaan bumi dari pendinginan dan mengatur distribusi panas dan kelembaban. Atmosfer berfungsi sebagai perisai terhadap meteorit (dengan menguapkan atau membakarnya jauh di atas Bumi) dan melindungi organisme dari radiasi ultraviolet.

Masing-masing bagian penyusun udara atmosfer melakukan fungsinya sendiri dalam amplop geografis. Oksigen berpartisipasi dalam reaksi oksidasi (respirasi, membara, pembakaran). Nitrogen masuk senyawa kimia berfungsi sebagai makanan bagi tumbuhan dan mikroorganisme.

Atmosfer modern, terutama troposfer, sebagian besar merupakan produk dari materi hidup biosfer. Pembaruan lengkap oksigen fotosintesis planet ini dengan materi hidup terjadi dalam 5200 - 5800 tahun.

Kita hidup di dasar lautan udara. Itu membentang beberapa ratus kilometer di atas kita. Lautan ini tidak memiliki pantai, ia mengelilingi keseluruhannya bumi... Tanpa udara, kehidupan di Bumi tidak akan ada.

Para ilmuwan menyebut udara bumi menyelimuti atmosfer (dari kata Yunani "atmos" - uap dan "bola" - bola). Dia tidak pernah tenang, karena udara yang membentuknya sangat mobile. Ketika sinar matahari memanaskan permukaan bumi, udara memanas dengannya. Itu menjadi lebih ringan dan naik, dan yang dingin menggantikannya. Udara yang lebih berat dan lebih dingin mengalir ke tempat yang lebih hangat dan tekanannya merata. Ini adalah bagaimana angin terbentuk. Ini sering berubah arah tergantung pada perbedaan tekanan. Tetapi ada juga arus udara yang konstan. Misalnya, angin pasat selalu memiliki satu arah - di sepanjang khatulistiwa. Angin konstan bertiup dengan kekuatan besar di ketinggian sekitar 30 km. Ini adalah aliran jet. Angin mendistribusikan udara di atmosfer. Hampir semua udara di atmosfer terkonsentrasi di lapisan bawahnya - hingga 10-12 km di atas permukaan bumi. Lapisan ini disebut troposfer (dari kata Yunani untuk "tropos" - belokan). Di sini udara mendingin dan mulai turun, awan terbentuk di sini, badai petir, hujan, hujan salju lahir.

Cuaca sedang diawasi oleh para ilmuwan meteorologi. Di stasiun meteorologi, secara berkala, mereka mengukur kelembaban udara, suhu, kekuatan dan arah angin. Stasiun meteorologi otomatis dipasang di area yang sulit dijangkau: di pegunungan, di es Samudra Arktik. Informasi cuaca diterima secara otomatis oleh radio, serta balon balon atau roket meteorologi yang diluncurkan ke atmosfer atas. Data yang diperoleh digunakan dalam penyusunan prakiraan cuaca baik untuk periode pendek (satu atau dua hari) dan jangka panjang (minggu, bulan, musim, tahun). Di troposfer, suhu turun rata-rata 6 C per 1 km, dan pada ketinggian 10-12 km mencapai -55 -60 C. Namun jika naik lebih tinggi lagi, hingga 50 km, maka suhu akan turun. berhenti jatuh. Ini praktis tetap konstan, karena aliran panas yang datang dari Matahari dan dari Bumi seimbang, yang, seperti halnya benda yang dipanaskan, juga memancarkan panas saat mendingin. Lapisan ini disebut stratosfer. Jika Anda pergi lebih tinggi, suhu akan mulai naik. Hal ini disebabkan oleh munculnya ozon di atmosfer. Itu terbentuk ketika molekul oksigen menyerap partikel tercepat yang datang dari Matahari dan merusak semua makhluk hidup. Dengan menahan mereka, lapisan ozon di atmosfer melindungi semua kehidupan di Bumi. Ketebalannya hanya 2,5-3 km.

Oleh karena itu, ada begitu banyak kekhawatiran tentang laporan bahwa "lubang ozon" telah terbentuk di Antartika dan wilayah lain di Bumi. Tentu saja, tidak ada "lubang" dalam arti kata yang sebenarnya, tetapi di wilayah Bumi ini, kandungan ozon di atmosfer telah menurun secara signifikan. Hal ini terjadi karena oksida nitrogen yang dilepaskan selama pengoperasian mesin pesawat dan roket, serta zat kimia freon, yang bereaksi dengan ozon, masuk ke atmosfer. Di stratosfer, udara sangat tipis, dan langit tampak ungu tua, hampir hitam. Tetapi dari waktu ke waktu, awan keperakan bercahaya yang menakjubkan muncul di atasnya. Asal usul mereka belum jelas secara pasti. Mereka diyakini terdiri dari partikel debu terbaik. Bahkan lebih tinggi, hingga ketinggian 300 - 400 km, terdapat lapisan atmosfer yang disebut ionosfer, karena udara yang sangat jarang mengandung banyak partikel bermuatan listrik - ion.

Ionosfer memantulkan gelombang radio pendek kembali ke permukaan bumi. Itu sebabnya mereka menyebar jarak jauh. Aurora terbentuk di sini. Semua kehidupan di Bumi, kecuali beberapa bakteri, membutuhkan oksigen. Kami menghirup udara di mana oksigen dalam rasio tertentu dengan gas lain: nitrogen, argon, karbon dioksida. Ketika limbah industri masuk ke udara, rasio ini berubah, yang dapat merugikan tanaman, hewan, dan manusia. Misalnya, semakin banyak karbon dioksida terakumulasi di udara. Dan dia, seperti yang Anda tahu, bertindak di atmosfer seperti kaca di rumah kaca - itu memungkinkan radiasi sinar matahari dan tidak melepaskan radiasi panas kembali. Fenomena ini kemudian disebut efek rumah kaca.

Atmosfer memanas, dan karena itu, iklim di Bumi dapat berubah. Kami telah mengadopsi undang-undang tentang perlindungan udara atmosfer. V kota besar negara ini terus-menerus diperiksa untuk kemurnian udara. Norma untuk kandungan zat berbahaya yang diizinkan di udara telah ditetapkan. Salah satu fenomena atmosfer yang paling menakjubkan dapat dilihat di pegunungan atau di Kutub Utara. Kebetulan kabut berdiri sebagai dinding yang kokoh dan Matahari, yang rendah di atas cakrawala, menyinarinya dengan sinar miring. Jika seseorang berada di jalur sinar matahari ke dinding kabut, maka Anda dapat melihat di atasnya bayangan yang sangat besar dengan mahkota pelangi di sekitar kepala - seperti orang-orang kudus pada ikon. Alasan untuk fenomena ini sama dengan pelangi.

Bibliografi

Untuk persiapan pekerjaan ini digunakan bahan dari situs 5.km.ru/

Suasana. Maknanya bagi manusia.

Dari semua bagian penyusun biosfer, untuk kehidupan manusia normal, pertama-tama, udara dibutuhkan. Seseorang dapat hidup tanpa makanan hingga lima hari, tanpa udara selama tidak lebih dari lima menit. Rata-rata, seseorang mengkonsumsi sekitar satu kilogram makanan per hari, hingga dua setengah liter air dan oksigen dari dua puluh kilogram udara. Tetapi udara yang dikonsumsi harus memenuhi persyaratan sanitasi tertentu, jika tidak maka akan menyebabkan penyakit akut atau kronis. Akibat emisi industri, udara di banyak kota asing sangat tercemar sehingga matahari hampir tidak terlihat di siang hari. Debu industri adalah salah satu jenis utama polusi udara. Kerusakan yang disebabkan oleh debu dan abu bersifat global. Atmosfir berdebu kurang permeabel terhadap radiasi ultraviolet, yang memiliki sifat bakterisida, dan mencegah pembersihan atmosfer sendiri. Debu menyumbat selaput lendir organ pernapasan dan mata, mengiritasi kulit seseorang, merupakan pembawa bakteri dan virus, mengurangi penerangan jalan, bangunan pabrik, tempat tinggal, menyebabkan konsumsi listrik yang berlebihan. Jelaga, yang merupakan penyusun debu dan hampir merupakan karbon atmosfer murni, meningkatkan kejadian kanker paru-paru.

Udara atmosfer adalah sumber respirasi bagi manusia, hewan dan tumbuh-tumbuhan, bahan baku untuk pembakaran dan sintesis bahan kimia; itu adalah bahan yang digunakan untuk mendinginkan berbagai instalasi industri dan transportasi, serta lingkungan di mana kotoran manusia, hewan dan tumbuhan yang lebih tinggi dan lebih rendah dibuang.

Atmosfer memainkan peran penting dalam semua proses alam. Ini berfungsi sebagai perlindungan yang andal terhadap radiasi kosmik yang berbahaya, menentukan iklim daerah dan planet ini secara keseluruhan. Udara atmosfer adalah salah satu vital utama elemen penting lingkungan, sumber pemberi hidupnya. Melestarikannya, menjaganya tetap bersih berarti melestarikan kehidupan di Bumi.

Di alam semesta suasana duniawi merupakan fenomena yang unik dan menakjubkan. Ini terdiri dari nitrogen, oksigen, argon, karbon dioksida, dan elemen lainnya. Kekayaan planet kita yang tak ternilai meliputi, pertama-tama, atmosfer yang kaya oksigen dan komposisi gas yang seimbang.

Atmosfer adalah bagian integral dari biosfer dan merupakan cangkang gas Bumi, yang berputar bersamanya secara keseluruhan. Cangkang ini berlapis-lapis. Setiap lapisan memiliki nama dan ciri fisikokimia yang khas. Secara konvensional diterima untuk membagi atmosfer menjadi dua komponen besar: atas dan bawah. Bagian bawah atmosfer, terutama troposfer, sangat menarik bagi kita, karena fenomena meteorologi utama yang memengaruhi polusi udara atmosfer terjadi di dalamnya.

Udara atmosfer bertindak sebagai semacam mediator untuk polusi semua objek alam lainnya; itu mempromosikan penyebaran massa besar polusi jarak jauh. Emisi industri di udara mencemari lautan, mengasamkan tanah dan air.

Jadi, ke wilayah Rusia setiap tahun melalui perbatasan barat bersama dengan massa udara, sekitar 2 juta ton sulfur dioksida dan sekitar 10 juta ton sulfat disuplai.

Pembakaran bahan bakar seperti batu bara, minyak, serpih, menyebabkan polusi udara dengan sulfur dioksida - sumber pengasaman tanah dan badan air. Panas yang dilepaskan dihamburkan ke lingkungan dan berfungsi sebagai sumber polusi termal atmosfer.

Tingkat bahaya zat yang mencemari alam tergantung pada banyak faktor lingkungan dan zat itu sendiri. Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi menetapkan tugas mengembangkan kriteria objektif dan universal untuk bahaya. Masalah mendasar dalam melindungi biosfer ini pada akhirnya belum terselesaikan. Analisis akumulasi data tentang masalah ini, diberikan dalam karya penelitian, menunjukkan bahwa metode dispersi dan pengenceran polutan tidak melindungi biosfer

3. Sumber pencemaran udara.

Sumber pencemaran di alam sangat banyak dan beragam. Bedakan antara polusi alami dan antropogenik di atmosfer. Pencemaran alam muncul, sebagai suatu peraturan, sebagai akibat dari proses alami di luar pengaruh manusia, dan antropogenik - sebagai akibat dari aktivitas manusia.

Pencemaran alami atmosfer disebabkan oleh masuknya abu vulkanik, debu kosmik (hingga 150-165 ribu ton per tahun), serbuk sari tanaman, garam laut, dll. Sumber utama debu alami adalah gurun, gunung berapi, dan tanah kosong.

Sumber polusi udara antropogenik termasuk pembangkit listrik yang membakar bahan bakar fosil, perusahaan industri, transportasi, dan produksi pertanian. Dari jumlah total polutan yang dipancarkan ke atmosfer, sekitar 90% adalah zat gas dan sekitar 10% adalah partikel, yaitu. zat padat atau cair.

Tabel 1 menunjukkan penilaian ahli tentang pelepasan beberapa zat berbahaya, baik sumber alami maupun antropogenik -

Tabel 1

Emisi (105 t / hari) dari beberapa zat gas

Menurut tabel di atas, sumber alam mengeluarkan lebih banyak zat berbahaya, namun yang paling berbahaya adalah input antropogenik. Ini disebabkan oleh fakta bahwa zat berbahaya yang berasal dari antropogenik menumpuk di area tempat tinggal manusia. Selain itu, zat spesifik berbahaya yang sebelumnya tidak ada di kondisi alam, sekarang menjadi bagian integral dari udara atmosfer, elemen mikronya.

Sumber utama polusi industri udara atmosfer termasuk perusahaan teknik tenaga, metalurgi, bahan bangunan, industri kimia dan penyulingan minyak, dan produksi pupuk.

Dari kilang minyak dan industri petrokimia hidrokarbon, sulfur dioksida, nitrogen oksida, hidrogen sulfida, amonia, klorin, fenol, formaldehida, aseton, benzena, toluena, dan zat lain memasuki udara dalam jumlah besar. Kehilangan signifikan hidrokarbon (CnHn) dan zat lain di kilang dan petrokimia perusahaan industri mengarah ke polusi udara - bukti kebutuhan untuk mengembangkan dan menerapkan langkah-langkah untuk mengurangi emisi dan emisi.

Sumber utama polusi antropogenik di atmosfer bahan kimia yang masuk ke udara dalam bentuk gas, cair atau padat adalah industri dan transportasi.

Dalam dekade terakhir, asupan polutan dari industri individu dan transportasi didistribusikan dalam urutan yang ditunjukkan pada Tabel 2.

Meja 2

Penilaian partisipasi industri dan transportasi dalam pencemaran atmosfer bumi

Namun, untuk masing-masing wilayah, distribusi ini berbeda dari yang ditunjukkan pada Tabel 2 dan terutama bergantung pada komposisi dan tingkat konsentrasi industri dan transportasi di dalamnya.

Di Rusia, polusi utama atmosfer diciptakan oleh lima industri, transportasi motor dan energi. Partisipasi relatif mereka dalam polusi udara didistribusikan sebagai berikut: teknik panas dan tenaga - 27,0%; metalurgi (besi, non-besi) - 25,8%; produksi minyak dan petrokimia 15,5 "/ o, transportasi motor -13,3%; perusahaan bahan bangunan -8,1%; industri kimia -1,3%.

Peran debu di udara kontroversial. Partikel debu, sebagai inti kondensasi selama pembentukan awan dan kabut, memainkan peran positif yang penting dalam siklus air dan zat lain di alam sekitar kita. Tanpa partikel debu, tidak akan ada awan atau kabut. Dengan meningkatnya debu di atmosfer, terutama karena aerosol yang berasal dari buatan, konsekuensi negatif juga jelas. Penurunan energi matahari yang menembus melalui peningkatan kekeruhan memiliki efek negatif pada iklim planet, dan peningkatan konsentrasi senyawa aktif - pada flora dan fauna, serta pada kesehatan manusia.

Ada kemungkinan bahwa sambil mempertahankan tingkat polusi udara oleh aktivitas manusia, situasi di tahun-tahun mendatang akan memburuk secara signifikan dan pada tahun 2000 konsentrasi debu akan meningkat ke tingkat yang memiliki dampak negatif permanen pada iklim planet.

Hasil dari aktivitas ekonomi sejumlah besar polutan muncul di atmosfer seseorang. Interaksi udara atmosfer dengan air dan tanah menyebabkan perubahan kualitatif dan kuantitatif di seluruh biosfer secara keseluruhan, mengintensifkan dan mempercepat perubahan yang tidak diinginkan dalam komposisi dan struktur udara atmosfer dan iklim bumi. Perubahan terkuat dalam iklim dan kualitas udara diamati di kota-kota besar. Jika oksigen di udara atmosfer sangat terkontaminasi dengan segala macam zat, maka secara bertahap semua kehidupan di Bumi akan mempersingkat masa hidup hingga berkurang hingga kehancuran semua orang dan segalanya.

Pesatnya perkembangan semua industri, energi, transportasi, pertumbuhan penduduk dan urbanisasi, kimiawiisasi semua bidang aktivitas manusia telah menyebabkan perubahan tertentu dalam lingkungan alam, termasuk yang tidak menguntungkan, terutama terdiri dari polusi biosfer. Dampak zat berbahaya yang berasal dari antropogenik terhadap lingkungan alam, serta respons lingkungan terhadap dampak ini, menjadi global dan komprehensif. Oleh karena itu, masalah pengawasan, perlindungan, dan pengendalian lingkungan alam dalam kondisi revolusi ilmu pengetahuan dan teknologi merupakan bagian integral dan tidak terpisahkan dari perkembangan sosial masyarakat.

Itu kurang ”(5). "Selama 850 tahun terakhir, telah terjadi lima zaman es di Bumi, ketika suhu di Bumi turun 3 ° C di bawah arus" (7). Pada dasarnya, perubahan yang kurang lebih kuat dalam komposisi gas di atmosfer terjadi dalam dua abad terakhir, karena selama periode inilah umat manusia membuat langkah-langkah signifikan dalam perkembangan teknisnya. Terutama sangat mempengaruhi atmosfer ...

fenomena meteorologi lainnya. Udara atmosfer komposisi modern, yang sebagian besar merupakan produk dari aktivitas vital organisme, dibutuhkan oleh semua makhluk hidup. Dengan demikian, Bumi dilindungi oleh atmosfer dari radiasi ultraviolet, yang merusak semua makhluk hidup, dari meteorit, dari panas berlebih pada siang dan malam hipotermia. 3. Ada pertukaran terus menerus antara atmosfer dan permukaan hidup ...

Masuknya polutan ke dalam sel, kemudian ke organisme tumbuhan dan, akhirnya, ke komunitas tumbuhan secara keseluruhan. Sebelum kita menilai dampak pengotor berbahaya pada tanaman, mari kita pertimbangkan tingkat polusi atmosfer di Bishkek, yang diamati selama periode perkembangan industri terbesar. Polusi udara di Bishkek sangat tinggi pada akhir 1980-an. Untuk suasana...

Pusaran atmosfer raksasa, hujan deras, badai salju, dan kekeringan adalah fenomena atmosfer yang hebat. Saat ini sains memungkinkan untuk memprediksi fenomena ini, tetapi mereka membawa banyak masalah bagi umat manusia.

Fenomena berbahaya yang terkait dengan curah hujan

Kadang-kadang pengendapan merusak perekonomian. Hujan salju lebat menghambat pengoperasian transportasi, dan adhesi salju pada saluran listrik, penyangga berbagai struktur dapat menyebabkan bencana teknis... Hujan deras sering menyebabkan banjir. Hujan es menghancurkan tanaman.

Ketika curah hujan terlalu sedikit, kekeringan terjadi. Di daerah tropis, terkadang berubah menjadi bencana yang nyata. Kerusakan besar pada pertanian, wilayah tengah Australia, beberapa negara Amerika Selatan kekeringan terjadi secara teratur.

Fenomena berbahaya yang terkait dengan angin

Fenomena berbahaya lainnya adalah angin kekuatan destruktif. Di dataran luas tanpa pohon angin kencang menyebabkan badai salju di musim dingin dan badai debu di musim panas. Badai debu terutama merusak pertanian di Cina, AS, Rusia, dan negara-negara Afrika. Angin mengangkat ke udara dan membawa jutaan ton batu lepas dan tanah dalam jarak yang cukup jauh, menutupi ladang, kebun dan padang rumput dengan pasir dan debu, dan menghancurkan tanaman.

Tornado sering terjadi di daratan selama badai petir. Sebuah "batang" gelap turun dari awan petir yang menjorok, berputar dengan kecepatan yang sangat tinggi. Seperti penyedot debu raksasa, ia mengeluarkan awan debu, menyedot segala sesuatu yang menghalangi jalannya.

Karena penurunan tekanan yang kuat di garis lintang tropis, pusaran udara raksasa (siklon) terbentuk di atas lautan. Mereka bergerak dengan kecepatan lebih dari 300 kilometer per jam. Di dalamnya mereka disebut topan, di Atlantik - badai, di India - topan.

Badai tropis disertai dengan gelombang badai, hujan lebat dan badai petir. Jalur utama siklon tropis melewati wilayah Karibia, AS, Cina, India.

Dampak antropogenik

Transportasi perkotaan, perusahaan, bangunan dan struktur menciptakan iklim perkotaan khusus. Lebih banyak curah hujan biasanya jatuh di atas kota, dan udaranya sangat berdebu dan mengandung gas. Udara panas membentuk "kubah termal" di atas kota, oleh karena itu selalu lebih hangat di kota di musim dingin dan lebih panas di musim panas daripada di pinggiran kota. Gedung-gedung tinggi membentuk sistem angin mereka sendiri, yang disebut angin kota. Di kota-kota besar, fenomena khusus terjadi - kabut asap, yaitu campuran asap perkotaan dengan kabut. Ini sering menyebabkan penyakit pada sistem pernapasan, menyebabkan iritasi mata.

Partikel, yang larut dalam tetesan air, membentuk asam, bersama dengan emisi perusahaan. Akibatnya, "hujan asam" turun. Mereka memakan dedaunan, merusak bangunan. Untuk memerangi konsekuensinya, banyak struktur arsitektur dilapisi dengan senyawa khusus.