- •1. Экология как наука, история развития
- •2. Цели и задачи экологии
- •3. Системные законы экологии
- •4. Экологический кризис и экологическая катастрофа
- •Абиотические факторы
- •Исчезновение многообразия видов
- •Перенаселение
- •5. Научно-технический прогресс и экологические проблемы
- •10. Понятие экосистемы (биогеоценоз)
- •11. Вид. Критерии вида. (морфологический, генетический, физиологический, географический, экологический)
- •12. Популяция как форма существования земной природы
- •13. Экологические факторы и их действие
- •14. Абиотические факторы наземной среды (климатические и почвенно-грунтовые)
- •15. Климатические факторы природной среды
- •16. Абиотические факторы почвенного покрова
- •17. Абиотические факторы водной среды
- •18. Биотические факторы. Формы взаимодействия особей и видов между собой
- •19. Понятие о лимитирующем факторе
- •20. Понятие об экологической нише
- •21. Адаптация живых организмов к экологическим факторам (морфологическая, физиологическая, поведенческая)
- •22. Синтез первичного органического вещества. Понятие о трофических уровнях, пищевых цепях
- •23. Энергетика и продуктивность биогеоценоза
- •24. Трофическая пирамида
- •26. Биотический круговорот
- •27. Круговорот углерода
- •28. Круговорот азота
- •29. Круговорот кислорода
- •30. Типы взаимодействия живых организмов
- •32. Деятельность человека как источник помех биогеоценоза
- •33. Антропогенное воздействие на окружающую среду
- •34. Факторы, влияющие на степень воздействия общества на окружающую среду
- •35. Структура и состав атмосферы
- •36. Влияние загрязнения воздуха на здоровье людей, состояние растительного и животного мира, зданий, сооружений
- •37. Источники загрязнения окружающей среды
- •38. Воздействие и трасформация загрязнений в окружающей среде
- •40. Сущность парникового эффекта
- •41. Озоновый слой и процесс его разрушения
- •25. Круговорот веществ в биофере
- •42. Круговорот веществ и энергии в природе
- •43. Мероприятия по уменьшению загрязнения в атмосфере
- •44. Охарактеризовать явление смога. Лондонский и Лос-анжелесский типы смога
- •45. Кислотные осадки
- •46. Применение удобрений и пестицидов, их воздействие на экосистемы
- •47. Опасность ядерных катастроф
- •48. Основные пути миграции и накопления в биосфере радиоактивных изотопов, опасных для человека и животных
- •49. Формы и масштабы сельскохозяйственного загрязнения биосферы
- •50. Методы борьбы с различными видами организмов, распространение и рост численности которых нежелательны для человека
- •51. Урбанизация, ее влияние на биосферу
- •52. Задачи и пути сохранения генофонда планеты Земля
- •53. Заповедники и другие охраняемые территории. Заповедное дело в России
- •54. Методы оценки и контроля качества окружающей среды
- •55. Экономическое стимулирование природоохранной деятельности
- •56. Законодательные акты России об охране окружающей среды
- •57. Международная деятельность об охране биосферы
- •58. Экономический ущерб от промышленного загрязнения биосферы
- •39. Негативные последствия загрязнения окружающей среды
- •59. Отходы производства, их обеззараживание и реутилизация
- •60. Утилизация и обесвреживание твердых бытовых отходов
- •61. Человек и биологический вид
- •62. Сообщество (биоценоз), его характеристика
40. Сущность парникового эффекта
атмосфер обусловлен их различной прозрачностью в видимом и дальнем инфракрасном диапазонах. На диапазон длин волн 400—1500 нм в видимом свете и ближнем инфракрасном диапазоне приходится 75 % энергии солнечного излучения, большинство газов не поглощают в этом диапазоне; рэлеевское рассеяние в газах и рассеяние на атмосферных аэрозолях не препятствуют проникновению излучения этих длин волн в глубины атмосфер и достижению поверхности планет. Солнечный свет поглощается поверхностью планеты и её атмосферой (особенно излучение в ближней УФ- и ИК-областях) и разогревает их. Нагретая поверхность планеты и атмосфера излучают в дальнем инфракрасном диапазоне: так, в случае Земли при равном 300 K, 75 % теплового излучения приходится на диапазон 7,8—28 мкм, для Венеры при равном 700 K — 3,3—12 мкм.
Атмосфера, содержащая газы, поглощающие в этой области спектра (т.н. парниковые газы — H2O, CO2, CH4 и пр. — см. Рис. 1), существенно непрозрачна для такого излучения, направленного от её поверхности в космическое пространство, то есть имеет в ИК-диапазонебольшую оптическую толщину. Вследствие такой непрозрачности атмосфера становится хорошим теплоизолятором, что, в свою очередь, приводит к тому, что переизлучение поглощённой солнечной энергии в космическое пространство происходит в верхних холодных слоях атмосферы. В результате эффективная температура Земли как излучателя оказывается более низкой, чем температура её поверхности.
По степени влияния на климат парникового эффекта Земля занимает промежуточное положение между Венерой и Марсом: у Венеры повышение температуры приповерхностной атмосферы в ~13 раз выше, чем у Земли, в случае Марса в ~5 раз ниже, эти различия являются следствием различных плотностей и составов атмосфер этих планет.
При неизменности солнечной постоянной и, соответственно, потока солнечной радиации, среднегодовые приповерхностные температуры и климат, определяются тепловым балансом Земли. Для теплового баланса выполняются условия равенства величин поглощения коротковолновой радиации и излучения длинноволновой радиации в системе Земля-атмосфера. В свою очередь, доля поглощенной коротковолновой солнечной радиации определяется общим (поверхность и атмосфера) альбедо Земли, на величину потока длинноволновой радиации, уходящей в космос, существенное влияние оказывает парниковый эффект, в свою очередь, зависящий от состава и температуры земной атмосферы.
Основной вклад в парниковый эффект земной атмосферы вносит водяной пар или влажность воздуха тропосферы, влияние других газов гораздо менее существенно по причине их малой концентрации. Вместе с тем, концентрация водяного пара в тропосфере существенно зависит от приповерхностной температуры: увеличение суммарной концентрации «парниковых» газов в атмосфере должно привести к усилению влажности и парникового эффекта, который в свою очередь приведет к увеличению приповерхностной температуры.
При понижении приповерхностной температуры концентрация водяных паров падает, что ведет к уменьшению парникового эффекта, и, одновременно с этим при снижении температуры в приполярных районах формируется снежно-ледяной покров, ведущий к повышению альбедо и, совместно, с уменьшением парникового эффектом, вызывающим понижение средней приповерхностной температуры.
Таким образом, климат на Земле может переходить в стадии потепления и похолодания в зависимости от изменения альбедо системы Земля - атмосфера и парникового эффекта.
Климатические циклы кореллируют с концентрацией углекислого газа в атмосфере: в течение среднего и позднего плейстоцена, предшествующих современному времени, концентрация атмосферного углекислого газа снижалась во время длительных ледниковых периодов и резко повышалась во время кратких межледниковий
В течение последних десятилетий наблюдается рост концентрации углекислого газа в атмосфере, считается, что этот рост в значительной стапени имеет антропогенный характер.
В конце восьмидесятых — начале девяностых годов XX века несколько лет подряд среднегодовая глобальная температура была выше обычной. Это вызвало опасения, что вызванное человеческой деятельностью глобальное потепление уже началось. Среди ученых существует консенсус, что за последние сто лет среднегодовая глобальная температура поднялась на 0,3 — 0,6 градусов Цельсия. Существует научный консенсус, что жизнедеятельность человека является основным фактором, который влияет на текущее повышение температуры на земле.