Строение и состав атмосферы

Экология – наука о домостроительстве Божием, о гармонии мiра Божия. Совершенство его воспел ещё пророк и царь Давид:“Яко возвеличишася дела твоя, Господи: Вся премудростию сотворил еси ” (Пс. 103.24). В правильности этих слов мы убеждаемся, изучая одну за другой геосферы Земли. Мы рассмотрели твердую оболочку планеты, внутренние жидкие и пластичные геосферы, лежащие под твердой поверхностью планеты. Рассмотрели жидкую гидросферу, покрывающую поверхность Земли с перерывами, восполняемыми подземными водоносными горизонтами и ледниками высокогорий, Антарктиды и Гренландии. Последняя из геосфер - атмосфера. Она прилегает к космическому пространству, в котором плывёт Земля, удерживаемая силами всемирного тяготения. «Бездна яко риза одеяние ея» (Пс.103.6), -- пишет пророк и царь Давид. За пределами атмосферы находится межпланетное пространство, в котором летят Луна, кометы и мелкие космические тела, иногда падающие на Землю метеоритами, а далее другие планеты солнечной системы и иные звезды нашей Галактики и, наконец, иные галактики до края расширяющейся вселенной.

Атмосфера – газовая оболочка Земли, в нижней части состоит из воздуха. О значении его для людей говорит пословица: “Необходим, как воздух”. Действительно, без воздуха человек не проживет и 5 минут, тогда как без воды он может жить 5 суток, а без пищи – около 40 дней. Вспомним строжайший пост Спасителя в пустыне, который продолжался 40 дней. Человек нуждается в 5-10 л/мин. чистого воздуха, или 12-15 кг/сут. Слава Богу, воздух нам доступен.

Рассмотрим назначение воздуха и всей атмосферы для всего живого на Земле. На Луне нет атмосферы и нет жизни. Атмосфера других планет по физическим и химическим свойствам не соответствует требованиям земной жизни. Господь создал условия для жизни людей в современном их теле только на Земле. У человечества нет перспективы переселения. Необходимо сохранять Землю, в том числе атмосферу Земли.

Человек и сопутствующая ему жизнь, растения и животные, обитают на дне великого воздушного океана, имеющего глубину более тысячи километров. Плотность атмосферы постепенно убывает кверху и верхняя ее граница – переход к безвоздушному пространству – условна. Наиболее изучены приземные слои атмосферы на высоте до 100 км. От поверхности Земли.

Тропосфера. Нижняя часть атмосферы, в которой обитает жизнь. Здесь сосредоточено 80% массы атмосферы. Толщина тропосферы определяется вертикальными потоками нагретого у поверхности Земли воздуха. На экваторе он поднимается до 16-18 км, на полюсах до 8 км, а в средних широтах порядка 10-12 км. Среднее атмосферное давление на границе с Землей 760 мм ртутного столба или 1000 г/см² (точнее 1033,6 г/см2). Температура в атмосфере на поверхности Земли от -70 до +70 C. В местах концентрированного расселения растений и животных температура преимущественно от -30 до +35^о C. В местах особо благоприятных для жизни, в тропических странах, температура удерживается между +19 и +30^о C.

Рис. 5-1. Вертикальный разрез атмосферы (А.Д. Потапов, с. 62)

Такие погодные условия в месте возникновения буддизма, в штате Хайдерабад, в Индии. Там условия жизни располагают к созерцательности, бездеятельности, к аскетизму без страдания и обеспеченности минимально необходимым почти без труда.

Состав воздуха в тропосфере.

Вещество % по массе % по объему

Азот N₂ 75 (75,52) 78 (78,08)

Кислород O₂ 23 (23,15) 21 (20,95)

Аргон Ar 1 (1,28) 0,9 (0,94)

Углекислый газ CO₂ 0,05 (0,05) 0,03 (0,03)

В ничтожных количествах содержатся в воздухе инертные газы неон, гелий, ксенон, криптон. Содержание загрязнителей диоксидов азота и серы (NO₂ и SO₂), аммиак (NH₄), метан (CH₄), угарного газа (СО) изменчиво. В воздухе тропосферы взвешена пыль и имеются пары воды, не включаемые в газовый состав.

Главнейший для человека и животных газ кислород потребляется при дыхании человека и животных, при тлении органических остатков, горении и коррозии металлов. Кислород в этих процессах переходит в связанное состояние. Однако, его количество в атмосфере сохраняется постоянным благодаря жизнедеятельности растений: лесов тропического пояса, фитопланктона океана и других растений.

Выравнивается содержание кислорода ветровым переносом.

Наряду с кислородом (O₂), который состоит из двух атомов кислорода, в атмосфере содержится газ озон, в молекуле которого соединены три атома кислорода. Озон сильный окислитель. Он убивает бактерии и токсичен для человека и животных. Содержание озона в приземном слое воздуха обычно в пределах от 1х10^-7 до1х10^-6 %. При содержании 1х10^-5 % ощущается запах озона и он становится опасен. Озон образуется при грозовых разрядах, выделяется из выхлопных газов автомобилей. Потому в атмосфере городов обычно повышенно содержание озона. В верхних слоях атмосферы он образуется при действии ультрафиолетовых лучей. Там существует озоновый слой, задерживающий ультрафиолетовые лучи, вредные для жизни на Земле.

Другой важный компонент воздуха – азот (N₂). Этот газ слабо диссоциирует и потому для нас является инертным (наряду с инертными газами) «растворителем» кислорода. Дело в том, что человек и животные приспособлены к получению кислорода строго в дозе 23% по массе. Однако премудрый Господь создал инертную массу воздуха преимущественно из полезного вещества – азота. Он входит в состав белков и азотистых соединений, составляющих основу живого вещества.

Итак, атмосфера по составу это питательная среда для животных и человека, потребляющих кислород (O₂) и выдыхающих (CO₂). Кислород является топливом для «энергетических установок» человека. Растения же потребляют углекислый газ. Они используют углерод для создания органических веществ, необходимых человеку и выделяют кислород, необходимый человеку. Это первое на нашем пути проявление универсального закона экологии: отходы одной группы живых существ являются питательным веществом для других живых существ.

Выравнивается содержание кислорода ветровым переносом. Движения воздуха в тропосфере так же обеспечивают очистку от пыли и загрязняющих газов мест особо загрязненных, в частности вентиляцию городских и промышленных территорий. Поэтому в задачи архитекторов входит такое планирование застройки, которое не будет мешать движению господствующих ветров. Полную очистку воздуха производят атмосферные осадки дождь и снег, которые осаждают пыль на землю, на почву. Какое количество пыли из атмосферы захватил снег, мы видим весной при снеготаянии. Частицы пыли воссоединяются с минеральной составляющей почв, либо перерабатываются почвенными бактериями.

Загрязнение атмосферы допустимо в некоторых пределах, выше которых воздух становится опасным для человека и животных. Зачастую человек оказывается при этом выносливее животных. Предельно допустимые концентрации некоторых газов по нормам РФ приведены ниже. Европейские нормы допускают более высокие концентрации загрязняющих веществ.

Поиск по сайту: