4.3. Атмосферные осадки

Вода, входящая в состав воздуха, находится в нем в газообразном, жидком и твердом состоянии. Общий объем воды в атмосфере достигает 13 тыс. км³. Облака состоят из взвешенных в воздухе капель воды, либо кристалликов льда, либо тех и других. Пока они малы и легки, их поддерживают восходящие потоки воздуха. Укрупняясь, они выпадают на земную и водную поверхность в виде осадков(дождя, снега, града). Количество выпадающих осадков зависит от влажности воздуха, т. е. содержания в нем водяного пара.

Абсолютная влажность воздуха – количество водяного пара (г), содержащегося в 1 м³ воздуха. Максимальная влажность воздуха – наибольшее количество водяного пара, которое может содержаться в 1 м³ воздуха при данной температуре. И абсолютная, и максимальная влажность воздуха прямо пропорциональны температуре воздуха. Отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах называется относительной влажностью воздуха. Количество выпадающих осадков зависит, прежде всего, от абсолютного влагосодержания воздуха.

Атмосферные осадки по своему происхождению и причинной обусловленности подразделяются на несколько типов. Фронтальные осадки образуются при встрече двух воздушных масс с разной температурой и иными физическими свойствами, выпадают из более теплого воздуха, образующего циклонические вихри. Орографические осадки выпадают на наветренных склонах гор, особенно высоких. Они обильны, если воздух идет со стороны теплого моря и обладает большой абсолютной и относительной влажностью. Годовой ход осадков, т.е. изменение их количества по месяцам, в разных местах Земли неодинаков. Экваториальный тип – осадки выпадают довольно равномерно весь год, сухих месяцев нет. Муссонный тип – максимум осадков летом, минимум зимой. Свойственен субэкваториальным широтам, а также восточным побережьям материков в субтропических и умеренных широтах. Средиземноморский тип – максимум осадков зимой, минимум летом. Наблюдается в субтропических широтах на западных побережьях и внутри материков. Континентальный тип – умеренные широты, летом осадков 2 - 3 раза больше, чем зимой. Морской тип умеренных широт – осадки распределяются равномерно в течение года с небольшим максимумом в осенне-зимнее время. Географическое распространение осадков по земной поверхности зависит от совокупного воздействия широты, долготы, ледников, морских течений, постоянных ветров и других причин.

4.4. Химические ресурсы атмосферы

Атмосфера – газообразная оболочка планеты Земля, состоящая из смеси различных газов, водяных паров и пыли, ее масса около 5,9 · 10¹⁵ т. Наиболее плотный слой воздуха, прилегающий к земной поверхности, носит название тропосферы. Толщина ее в средних широтах составляет 10 - 12 км над уровнем моря, над экватором – 16 - 18, на полюсах – 7 - 10 км. В тропосфере сосредоточено более 4/5 массы атмосферы. По причине неравномерного нагрева земной поверхности в ней образуются мощные вертикальные токи воздуха, отмечается неустойчивость температуры, относительной влажности, давления т. д. Температура воздуха в тропосфере по высоте уменьшается на 0,6º на каждые 100 м и колеблется от плюс 40 до минус 50ºС.

Ресурсы кислорода. Кислород свободный (02) в биосфере (не находящийся в составе химических соединений), образовавшийся в результате фотосинтеза и создает в форме озона (О3) озоновый экран. Общее количество свободного кислорода в атмосфере равно 1,18 · 10¹⁵ т, по объему это составляет 20,8%. Все высшие организмы – животные и растения дышат кислородом. Полное обновление кислорода атмосферы происходит за 5,2-5,8 тыс. лет.

Озоновый слой имеет небольшую массу. Количество озона в атмосфере – 2 · 10^-6% по объему, но он играет очень важную роль в предохранении земной поверхности от солнечных и галактических радиаций (коротковолновое ультафиолетовое, космические лучи и др.). Разрушают озоновый слой химические вещества, ракеты, самолеты и т. д. Разрушение озонового слоя на 50% повлечет увеличение ультрафиолетовой радиации в 10 раз с нежелательными экологическими последствиями. Многочисленные научные данные говорят об уменьшении массы озона и атмосферного кислорода. Например, масса кислорода (О2) в атмосфере уменьшается на 6 млрд т ежегодно.

Существует мировая международная организация «Кислородный Фонд», в которую входит «Росгипролесхоз» и его региональные подразделения. Задача этой организации – определить количество «свободных» «бросовых» площадей для посадки лесных культур и увеличение производства кислорода для всей планеты.

Ресурсы азота, инертных газов и углекислоты. Ресурсы азота как самого крупного химического элемента атмосферы (75,5% по массе и 78,1% по объему) можно считать достаточными на весьма длительное время. Также можно оценивать и ресурс инертных газов. Углекислого газа в атмосфере достаточно, это вещество может быть причиной нарастания экологических проблем, так как его количество в последние десятилетия возрастает.