6.1. Человек и среда обитания

Земля — это планета Солнечной системы. Ее возраст составляет примерно 4,7 милли-

арда лет. Земля имеет форму шара и находится в постоянном движении. Она вращается во-

круг Солнца со средней скоростью 30 км/с. Период полного обращения вокруг Солнца со-

ставляет 365,25 суток. Земля также вращается вокруг собственной оси. Скорость вращения на

экваторе равна 465 м/с, по мере удаления от него скорость уменьшается, а на полюсах она

равна нулю. Полный оборот Земли вокруг оси занимает 23 часа 56 минут. На расстоянии 384

400 километров вокруг Земли вращается ее спутник — Луна.

Земля обладает магнитным, электрическим, гравитационным полем.

В центре Земли находится ядро. Оно представлено веществом, раскаленным до 5 — 6

тысяч градусов Цельсия. Радиус ядра примерно равен 3,5 тысячи километров. Ядро составляет

16% общего объема Земли. Давление в центре ядра — 3,7 миллиона атмосфер. Ядро окруже-

но толстым слоем мантии, которая составляет 83% общей массы Земли. Далее идет сравни-

тельно тонкая земная кора.

Рис. 6.1. Строение Земли

Суша представлена материками: Евразия, Африка, Северная Америка, Южная Амери-

ка, Антарктида, Австралия и множеством островов. Она возвышается над поверхностью Ми-

рового океана в среднем на 875 метров. Леса занимают 30% суши, саванны и редколесье —

20%, ледники — 10%, прочие ландшафты — 10%, пахотные земли и урбанизированные терри-

тории — 10%.

Масса Земли — 5976 1021 кг.

Объем Земли — 1083 109 км3.

Средний радиус — 6371,0 км.

ядро

мантия

Земная кора

Экологические чрезвычайные ситуации

147

Длина окружности по экватору — 40075,7 км.

Общая площадь — 510,2 млн. км2, в том числе: суша — 149,1 млн. км2 (29,2%); вода —

361,1 млн. км2 (70,8%).

Самая высокая точка планеты — гора Эверест — 8848 метров.

Средняя глубина Мирового океана 3711 метров, наибольшая — 11022 метра.

Средняя температура приземного слоя воздуха составляет на планете 14°С.

Среднегодовое количество осадков — 1000 мм.

Жизнь на Земле зародилась 3,5 миллиарда лет назад. Человек появился на планете

примерно 3 миллиона лет назад. На Земле проживает более 6 миллиардов человек.

Земля окутана сплошным толстым слоем атмосферы, которая состоит из смеси газов,

водяного пара, капелек влаги, кристалликов льда. Толщина атмосферы составляет примерно

20 тысяч километров. Четкой верхней границы у атмосферы нет, поскольку она постепенно пе-

реходит в безвоздушное, межпланетное пространство. С увеличением высоты плотность атмо-

сферы и ее давление убывают. Атмосфера состоит из пяти слоев: тропосферы до 10 километ-

ров, стратосферы до 50 километров, мезосферы до 80 километров, термосферы до 800 кило-

метров, экзосферы. Примерно половина всей массы атмосферы сосредоточена в околоземном

пространстве на высоте до 5 километров.

Биосфера (греч. bios — жизнь, sphaira — шар) возникла под влиянием солнечной энергии

в результате длительных биохимических процессов. Она является оболочкой Земли, включаю-

щей как область распространения живого вещества, так и само это вещество.

Рис. 6.2.. Строение биосферы

30 000

20 000

8 848 м

стратосфера

тропосфера

0 м

граница распространения животных

граница распространения растений

почва 0,1 — 0,5 м

мировой океан

11 022

-13 000

биосфера

БЖД

148

В биосферу входят: атмосфера, состоящая из тропосферы и нижней части стратосфе-

ры, гидросфера — глубины Мирового океана, и литосфера – верхняя часть оболочки Земли.

Верхней границей служит защитный озоновый экран, который предохраняет живые

организмы на Земле от вредных влияний ультрафиолетовых лучей. К биосфере относится

и человек.

Биосфера представляет собой грандиозную равновесную систему с непре-

рывным круговоротом вещества и энергии, в котором активную роль играют

микроорганизмы.

Для биосферы характерно:

присутствие живого вещества;

наличие значительного количества жидкой воды;

восприятие мощного потока энергии солнечных лучей;

присутствие поверхностей раздела между веществами, находящимися в трех

фазах (твердой, жидкой и газообразной).

Развитие биосферы определяет Космос, откуда поток энергии поступает на

Землю. Доминирующим источником энергии для Земли является Солнце.

Энергия Солнца расходуется на:

физические и химические процессы, происходящие в атмосфере, гидросфере и

литосфере;

перемещение воздушных масс;

испарение воды;

выделение и поглощение газов;

растворение веществ.

В биосфере энергия солнечного излучения расходуется, трансформируется, свя-

зывается. Накопителями энергии являются органические вещества. Общее количество

солнечной энергии, достигающей верхней границы атмосферы, составляет в среднем

700 ккал/см2 в сутки. Около 55 ккал/см2 в год видимой части солнечного спектра дости-

гает поверхности Земли и используется организмами. Составные части биосферы мож-

но условно разделить на живую и неживую природу.

Системы взаимодействий живой (биоценоз) и неживой природы получили название эко-

логических систем или биогеоценозов.

Основными компонентами биоценоза являются три группы организмов: растения, жи-

вотные и микробы.

В экосистему леса входят все деревья, кустарники, травы, лишайники, грибы, жи-

вотные, микроорганизмы, почва с ее обитателями, газы атмосферы и соли, растворен-

ные в почвенной воде.

Экосистему озера или моря составляют все растения, животные и микробы водо-

ема, вся водная масса с растворимыми в ней веществами, грунты с органическими и мине-

ральными частицами. Вещества движутся от одного компонента к другому, отражая известную

общую закономерность круговорота веществ в природе, например, движение атмосфер-

ного кислорода. Все организмы потребляют его при дыхании, а выделяют кислород в окру-

жающую среду только растения. Весь запас свободного кислорода, необходимого для жиз-

ни на нашей планете, создают растения в процессе фотосинтеза, т. е. под воздействием

солнечной энергии. Ежегодно зеленый покров Земли усваивает 170 млрд. т. воды и выде-

ляет около 115 млрд. т. кислорода. Используя ядовитую для большинства живых существ

углекислоту, зеленые растения создают органические вещества, т. е. пищу для всех других

групп организмов.

Определение

Экологические чрезвычайные ситуации

149

В реальных экосистемах круговорот обычно бывает незамкнутым, так как часть ве-

ществ уходит за пределы экосистемы, а часть — поступает извне. В целом же круговорот в

природе сохраняется. Более простые экосистемы объединены в общую планетарную

экосистему (биосферу), в которой круговорот веществ проявляется в полной мере. Жизнь

на Земле возникла около 3 млрд. лет назад. Если бы не было замкнутого потока необ-

ходимых для жизни веществ, запасы бы давно исчерпались и жизнь прекратилась.

Развитие биосферы связано с появлением человека на Земле. Жизнь живых орга-

низмов, в том числе и человека, невозможна без окружающей среды, без природы. Чело-

веку свойственен обмен веществ с окружающей средой, который является основным усло-

вием существования любого живого организма.

Организм человека во многом связан с компонентами биосферы — растительно-

стью, насекомыми, животными, микроорганизмами. Он входит в глобальный круговорот ве-

ществ. Человеческий организм, как и организмы других животных, подвержен суточным и

сезонным ритмам, реагирует на сезонные изменения окружающей температуры, активно-

сти солнечной радиации. Человек обладает уникальной способностью самопознания, позна-

ния и преобразования окружающего мира.

Человек стал главной силой, изменяющей процессы в биосфере. Научно-

технический прогресс значительно опередил наши знания законов биосферы, что привело

к заметному нарушению биосферного равновесия, превышению возможностей природ-

ных систем по самоочищению. Необходимо изучать законы природы, чтобы предотвратить

ее разрушение, найти пути разумного использования природных ресурсов и сбалан-

сированного природопользования.