4. Загрязнение атмосферы

В последнее время на эволюцию атмосферы наибольшее влияние оказывает антропогенный фактор. Результатом деятельности человеческой цивилизации стал постоянный значительный рост содержания в атмосфере углекислого газа из-за сжигания углеводородного топлива, накопленного в предыдущие геологические эпохи. Громадные количества СО₂ потребляются при фотосинтезе и поглощаются мировым океаном. Этот газ поступает в атмосферу благодаря разложению карбонатных горных пород и органических веществ растительного и животного происхождения, а также вследствие вулканизма и производственной деятельности человека. За последние 100 лет содержание СО₂ в атмосфере возросло на 10%, причем основная часть (360 млрд. тонн) поступила в результате сжигания топлива. Если темпы роста сжигания топлива сохранятся, то в ближайшие 20-30 лет количество СО₂ в атмосфере удвоится и может привести к глобальным изменениям климата.

Сжигание топлива – основной источник и загрязняющих газов (СО, NO, SO₂). Диоксид серы окисляется кислородом воздуха до SO₃ в верхних слоях атмосферы, который в свою очередь взаимодействует с парами воды и аммиака, а образующиеся при этом серная кислота (Н₂SO₄) и сульфат аммония ((NH₄)₂SO₄) возвращаются на поверхность Земли в виде кислотных дождей. Использование двигателей внутреннего сгорания приводит к загрязнению атмосферы оксидами азота, углеводородами и соединениями свинца (тетраэтилсвинец Pb(CH₃CH₂)₄)).

Аэрозольное загрязнение атмосферы обусловлено как естественными причинами (извержение вулканов, пыльные бури, унос капель морской воды и пыльцы растений и др.), так и хозяйственной деятельностью человека (добыча руд и строительных материалов, сжигание топлива, изготовление цемента и т. п.). Широкомасштабный интенсивный вынос твердых частиц в атмосферу – одна из возможных причин изменений климата.

4. Географическая оболочка

Литосфера, гидросфера, атмосфера и биосфера – основные оболочки Земного шара, проникающие друг в друга и находящиеся в тесном и сложном взаимодействии. Область этого сложного взаимопроникновения живой и неживой природы, в совокупности с космическими и всеми другими земными силами, формирует географическую оболочку – особую материальную систему, качественно отличную от других геосфер. Здесь взаимодействуют абиотическая, биотическая и антропогенная среда: происходят основные природные явления и процессы, в результате которых образуются горные породы, рельеф и почва, формируется климат, природные зоны, развивается многообразная жизнь и многое другое. Все составные части географической оболочки используют Солнечную энергию и энергию внутренних сил Земли, а основной процесс – глобальный круговорот веществ.

Верхняя граница географической оболочки соответствует тропопаузе (16-18 км над экватором и 8-10 км у полюсов). В этой зоне затухают и останавливаются основные процессы геосфер, поскольку в стратосфере практически отсутствуют водяной пар, нет вертикального перемещения воздуха, изменение температур почти не связано с влиянием земной поверхности. Пределы жизни даже для низших живых организмов (большинство бактерий и вирусов) в этой зоне критические.

Нижняя граница на суше проходит на глубине 3-5 км, на эту глубину не проходит кислород, изменяются состав и свойства горных пород, практически нет воды в жидком состоянии. В океане жизнь обнаружена даже на дне, однако ее концентрация и видовой состав уже с глубин ниже 200 м снижается, а ниже 2000 м в разы, особенно сокращается видовое разнообразие высших форм.

Географической оболочке присущи – ритмичность явлений: суточная (смена дня и ночи, фотопериодизм), годовая (смена времен года, климата), и другие многолетние и долгопериодичные ритмы – вековые, тысячелетние, эпохальные.

А также выражена зональность и секторность географической оболочки. Закон зональности был сформулирован В.В. Докучаевым, который отметил влияние Солнца, вращения и шарообразности Земли на климат и биологические объекты, которые распределяются по поверхности Земли с севера на юг в строго определенной последовательности. При этом границы географических зон зависят от многих факторов (рельефа, климата и др.), они не совпадают с параллелями, а внутри одной зоны могут наблюдаться значительные различия, что связано с азональными процессами – обусловленными внутренними факторами и местными особенностями природных условий.

Самые крупные зональные подразделения – географические пояса (расположены горизонтально по поверхности), которые выделяют преимущественно по радиационному балансу Солнечной энергии и характеру циркуляции преобладающих воздушных масс, поэтому их называют климатическими поясами.

В умеренных, тропических и субтропических поясах внутри географических поясов под воздействием океанов формируются долготные сектора – приокеанические и континентальные, с наиболее характерными для них чертами.

На равнинах в пределах географических поясов формируются природные зоны, особую роль в формировании которых играют температура и увлажнение, которые создают условия для рельефообразования, что в свою очередь влияет на формирование почвенно-растительного покрова и фауны.

Особое место занимает высотная поясность (вертикальное расположение) – расположение природных зон в зависимости от высоты над уровнем моря. При подъеме в горы меняются климат, тип почв, растительность и животный мир. Развитие природных зон изменяется здесь другими темпами и приобретает иные размеры, чем по горизонтали. Здесь, кроме особых температуры и влажности, имеются другие ограничивающие факторы – давление, наличие кислорода, угол падения солнечных лучей и т.д. (рис. 62).

Каждая горная страна на Земле имеет свои особенности вертикальной поясности, некоторые формируются на стыке противоположностей. Например, даже в жарких странах поднявшись в горы можно встретить ландшафты тундры и даже ледяной пустыни. Так, в тропических и экваториальных зонах Анд Южной Америки и в Гималаях ландшафты последовательно меняются от влажных дождевых лесов до альпийских лугов и зоны вечных ледников и снегов. Нельзя сказать, что высотная поясность полностью повторяет широтные географические зоны, ведь в горах и на равнинах многие условия не повторяются. Наиболее разнообразен спектр высотных поясов у экватора, например на высочайших вершинах Африки горах Килиманджаро, Кения, пике Маргерита, в Южной Америке на склонах Анд.

Рис. 62. Схема высотной поясности.