Происхождение и развитие атмосферы.

Знание истории атмосферы, как и вообще истории, необходимо для более глубокого понимания ее современных особенностей и правильного определения ее будущего.

Как полагают специалисты, впервые образовавшаяся Земля не имела атмосферы в современном ее понимании, хотя некоторые газы в каких-то количествах могли присутствовать. Формировалась атмосфера из зародившейся литосферы под воздействием на горные породы геохимических и геологических (вулканизм) процессов, а с возникновением жизни — и под влиянием растительных организмов. Роль животных в истории формирования атмосферы была ничтожной. С появлением людей началось антропогенное воздействие на атмосферу, сначала очень незначительное, а в ХХ веке — огромное, так что обнаружились ее глобальные изменения. Сейчас многие или почти все свойства воздуха определяются обществом, и поэтому встает вопрос об управлении развитием атмосферы во избежание катастрофических для общества последствий.

Возникнув, атмосфера стала оказывать существенное влияние на породившую ее литосферу разнообразными путями: через выветривание горных пород, разрушение их через колебания температуры, перенос воздушными потоками мелких частиц на значительные расстояния, окисление пород содержащимся в ней кислородом и т. д. Атмосфера определила и дальнейшее развитие появившейся гидросферы прежде всего через участие в круговороте воды на планете, создание через осадки массы временных и даже постоянных озерных водоемов, насыщение воды кислородом и другими газами, испарение массы воды, образование волнения и т. д.

Очень своеобразна роль атмосферы в эволюции живой природы. На первых этапах становления жизни она обусловила возможность существовании растений за счет углекислого газа и некоторого количества кислорода. В дальнейшем, когда проявилась космическая роль растительного покрова, в атмосфере в значительных количествах появился кислород, а концентрация углекислого газа стала поддерживаться ими ниже возможного уровня за счет связывания этого газа в процессе фотосинтеза. Вызванное растениями изменение состава воздуха (увеличение содержания кислорода) дало возможность развитию животного мира, для представителей которого кислород был жизненно необходимым для осуществления сложных процессов обмена веществ.

Атмосфера стала средой жизни всех наземных организмов, воздействующей на них через химический состав, плотность, давление, температуру, осадки, ветер и другие свойства, влияние которых на организмы изучено мало.

На фоне этой общей истории атмосферы проследим историю важнейших ее элементов — кислорода и углекислого газа. Как пишет М. И. Будыко (1977), вначале на Земле было очень мало кислорода, но с момента возникновения растений его количество стало непрерывно нарастать в течение длительного периода (рис. 1). В плиоцене его масса (и концентрация) была близка к современной (20,9 объемных процента). В периоды активной вулканической деятельности количество кислорода снижалось. В периоды особенно бурного развития растительного покрова, что отмечено в верхнем девоне, верхне-юрском и меловом периодах, количество кислорода возрастало. Начиная с мелового периода, идет непрерывное, хотя и медленное, уменьшение количества этого жизненно важного газа. В последнее столетие этот опасный процесс убыстряется в связи с увеличением массы сжигаемого топлива, уменьшением площади лесов и снижением интенсивности фотосинтеза водорослей в загрязненном Мировом океане. Как удалось вычислить М. И. Будыко, за последние сто лет количество кислорода уменьшилось на 0,02 процента. Это свидетельствует о том, что начался этап антропогенного уменьшения этого газа, что не может не вызвать тревоги за будущее людей и всей живой природы.

За всю историю нашёй планеты, как пишет М. И. Будыко, содержание углекислого газа колебалось в пределах 0,03—0,4% (объемные проценты). До мелового периода его количество изменялось в пределах от 0,1 до 0,4%, что в основном определялось вулканической деятельностью (выделение массы СО2). С середины мелового периода, когда началось затухание вулканической деятельности, содержание углекислого газа стало снижаться, в олигоцене этот процесс ускорился, а в плиоцене стал еще более быстрым. К окончанию плиоцена содержание СО2 достигло около 0,01%. Уменьшение содержания СО2 в атмосфере резко усилило отдачу Землей тепла в межпланетное пространство, что привело к возникновению ледникового периода. Затем началось повышение содержания СО2 в атмосфере и усиление так называемого «парникового эффекта», что привело к нагреванию атмосферы и прекращению ледникового периода.

В последующем шло постепенное снижение количества СО2 до начала промышленного периода, когда концентрация углекислого газа достигла 0,03%. К настоящему времени, вследствие нарастания выброса СО2 промышленностью, его количество стало возрастать и уже увеличилось на 20—24%. Этот процесс продолжается.

Перейти на страницу: 1 2

Немного больше об экологии

Теплоэнергетика и окружающая среда
Существует неразрывная взаимосвязь и взаимозависимость условий обеспечения теплоэнергопотребления и загрязнения окружающей среды. Взаимодействие этих двух факторов жизнедеятельности человека и развитие производственных сил привлекает постепенное внимание к проблеме ...

Экологическая культура
Экологическая культура – это уровень восприятия людьми природы, окружающего мира и оценка своего положения во вселенной, отношение человека к миру. Здесь необходимо сразу прояснить, что имеется в виду не отношение человека и мира, что предполагает ещё и обратную св ...