Атмосфера

Атмосфера

Земная атмосфера как среда сельскохозяйственного производства. Атмосферное давление. Строение атмосферы. Методы исследования атмосферы

1.1. ЗЕМНАЯ АТМОСФЕРА КАК СРЕДА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

Атмосферой называют газообразную оболочку Земли. Она является средой обитания всех земных организмов (за исключе­нием анаэробных бактерий). Сложившаяся в результате эволюции Земли, атмосфера под влиянием различных процессов, в том чис­ле и вследствие фотосинтетической деятельности растений, мил­лионы лет назад достигла в основном такого же состава, как в на­стоящее время. Между атмосферой и биосферой установилось при-родно обусловленное динамическое равновесие. Поэтому человек и объекты сельскохозяйственного производства приспособлены к данному составу воздуха, который используется ими для дыха­ния и является необходимым условием их существования.

1.1.1. Состав приземного слоя атмосферы и почвенного воздуха

Воздухом называют смесь газов, составляющих атмосферу. Главными из них являются азот (N2), кислород (О₂), аргон (Аг), углекислый газ (СО₂) и водяной пар (Н2О). Остальные газы со­держатся в атмосфере в ничтожных количествах и могут не учи­тываться при изучении физических свойств воздуха применитель­но к задачам агрометеорологии.

Кроме того, в атмосфере всегда присутствуют взвешенные твердые и жидкие частицы как природного происхождения, так и попавшие в атмосферу в результате хозяйственной деятельности человека. Эти частички называют аэрозолем.

Состав сухого чистого воздуха нижних слоев атмосферн для всей планеты характеризуется постоянством. Постоян­ство состава воздуха в нижнем слое атмосферы обусловлено вер­тикальными и горизонтальными движениями воздуха, которые непрерывно его перемешивают.

Наблюдения показывают, что содержание углекислого газа в атмосфере- за последнее столетие увеличилось на 10—12%' (Ф. Ф. Давитая, 1971 г.). Причиной тому является быстрый рост сжигания топлива в промышленности, на транспорте и др.

7 Временные виды искусства - Музыка - лекция, которая пользуется популярностью у тех, кто читал эту лекцию.

Приведенные данные о процентном содержании газов относят­ся к сухому чистому воздуху, т. е. воздуху, из которого искусствен­но удалены водяной пар, пыль и другие примеси. В природе.воз­дух всегда более или менее загрязнен, а также содержит воду в газообразном, жидком и твердом состояниях. Содержание водя­ного пара в воздухе у земной поверхности колеблется от тысячных долей процента до 4% объема. В среднем оно составляет в по­лярных широтах около 0,02%, а в тропических 2,5%. Плотность водяного пара с высотой убывает быстрее, чем плотность основ­ных газов, составляющих воздух. Уже на высоте 1,5—2 км плот­ность водяного пара вдвое меньше, чем в приземном слое атмо­сферы. На высотах более 10—15 км остаются лишь ничтожные следы водяного пара.

Состав почвенного воздуха существенно отличается от состава

атмосферного воздуха. В почве в процессе гниения органического вещества постоянно происходит выделение углекислого газа и по­глощение кислорода. Кислород и азот в почве поглощаются в про­цессе жизнедеятельности бактерий. Содержание ССЬ в почвенном воздухе может достигать 1,0—1,2% (в заболоченных почвах до 6%), а содержание кислорода — опускаться ниже 20%.

Между атмосферой и почвой существует непрерывный возду­хообмен — аэрация почвы, которая обусловлена в основном диф­фузией газов, а также действием ветра и колебаниями атмосфер­ного давления. Интенсивность газообмена зависит и от структуры почвы. При комковатой структуре 'аэрация происходит интенсив­нее, чем при пылеватой. Все агротехнические приемы, направлен­ные на рыхление почвы, способствуют ее аэрации, что улучшает условия деятельности корневой системы растений и почвенных бактерий. Обмен почвенного воздуха с приземным приводит к обо­гащению последнего углекислым газом. Океаны, моря и другие водоемы, а также растения поглощают этот газ из атмосферы.

Приведенные данные о составе атмосферы относятся преиму­щественно к ее нижним слоям. На высотах от 10 до 60 км под воздействием ультрафиолетовых лучей Солнца образуется озон — трехатомный кислород (О₃). По сравнению с обычным молекуляр­ным кислородом (О₂) содержание озона в атмосфере очень неве­лико, но его значение для жизни на Земле огромно. Озон погло­щает большую часть ультрафиолетовых солнечных лучей, губи­тельных для живых организмов. Основная часть озона находится на высотах от 25 до 50 км.

На больших высотах состав атмосферы постепенно изменяется по сравнению с нижними слоями. На высотах более 1000 км на­чинают преобладать легкие газы — сначала гелий, а затем водо­род.