Екологія - Джигирей B.C. - 1.4. Структура природного середовища

Середовище, яке оточує людину, формувалось мільйони років. Воно складається із штучного середовища, створеного людьми в процесі розвитку (господарсько-побутової, промислової, транспортної, енергетичної та інших інфраструктур); природного середовища, яке утворилось в процесі еволюційного формування Землі й життя на ній; природних ресурсів, без яких неможливе існування та розвиток суспільства (рис. 1.2). Природна сфера включає в себе землю, ґрунти, надра, гідросферу, атмосферу, флору, фауну, ландшафти.

1.4.1. Географічна оболонка

Географічна оболонка — комплексна оболонка Землі, що утворилася внаслідок взаємопроникнення і взаємодії речовин окремих геосфер — літосфери, гідросфери, атмосфери і біосфери. Географічна оболонка є навколишнім середовищем людського суспільства і, в свою чергу, зазнає значного перетворюючого впливу від нього.

Верхню межу географічної оболонки проводять в атмосфері на висоті 25—ЗО км, нижню — в межах літосфери на глибині кількох сотень метрів, а іноді до 4—5 км чи по океанічному дну. Отже, до її складу входять повністю гідросфера і біосфера, більша частина атмосфери й частина літосфери. Географічна оболонка є складною динамічною природною системою, що характеризується наявністю речовин у трьох агрегатних станах — твердому, рідкому і газоподібному.

Рис. 1.2. Структурна схема довкілля людини

Географічна оболонка — найбільший природний комплекс, в розвитку якого є певні закономірності:

— цілісність — всі компоненти географічної оболонки становлять єдине ціле, взаємодіють між собою, а речовина й енергія перебувають у постійному кругообігу;

— ритмічність — періодичне повторення подібних природних явищ, які тривають добу (ніч і день), рік (весна, літо, осінь, зима), тисячоліття (похолодання і потепління клімату) чи мільйони років (горотворення та ін.);

— зональність — зміна характеру і властивостей природних комплексів та їх компонентів від екватора до полюсів, пов'язана з нерівномірним розподілом сонячного тепла залежно від географічної широти;

— висотна поясність — зміна рельєфу, клімату, вод, ґрунтів, рослинного і тваринного світу залежно від абсолютної висоти місцевості, експозиції схилів та протяжності гірських країн щодо переважаючих повітряних мас.

1.4.2. Атмосфера

Атмосферне повітря є одним з головних джерел життя на Землі* Людина не може прожити без повітря більше 5 хв. Потреба людини в повітрі залежить від його стану, умов роботи і лежить в межах від 15 до 150 тис. л на добу. Повітря використовується і в багатьох виробничих процесах, оскільки є окислювачем при горінні.

Атмосфера є зовнішньою газовою оболонкою Землі, що сягає від її поверхні в космічний простір приблизно на 3000 км і ділиться на тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу та екзосферу (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Зміна тиску, температури повітря в атмосфері залежно від відстані від поверхні Землі

Вона оточує Землю і обертається разом з нею під дією сили тяжіння. До складу атмосфери входять азот — 78 %, кисень — 21 %, аргон, гелій, криптон та деякі інші постійні компоненти. Вважається, що склад і властивості атмосфери протягом останніх 50 мли років стабілізувалися. Серед змінних складових атмосфери — водяна пара, озон, вуглекислий газ, які мають велике значення для атмосферних процесів. Основна маса водяної пари зосереджена в нижніх шарах атмосфери (від ОД—0,2 % у полярних широтах, до 3 % — в екваторіальних), з висотою її кількість значно зменшується — на 90 % на висоті близько 5 км. Вміст водяної пари в атмосфері визначається співвідношенням процесів випаровування, конденсації і горизонтального переносу. Водяна пара — джерело утворення туманів, хмар, атмосферних опадів. Шар озону вбирає основну частину ультрафіолетового випромінювання Сонця, захищаючи життя на Землі. У цьому полягає велике екологічне значення атмосфери.

Атмосфера є не лише життєдайним "буфером" між Космосом і поверхнею нашої планети, носієм тепла та вологи, через неї відбуваються також фотосинтез і обмін енергії — головні процеси біосфери.

Важливою змінною складової атмосфери є також вуглекислий газ, вміст якого в атмосфері з розвитком виробництва зростає (від 0,029 % на початку XX ст. до 0,033 % у 80-х роках). Він має здатність вбирати довгохвильове випромінювання Землі, що створює парниковий ефект в атмосфері й зменшує тепловіддачу Землі. Мінливість вмісту вуглекислого газу пов'язана з життєздатністю рослин, його розчинністю в морській воді та діяльністю людини.

Атмосфера регулює теплообмін Землі з космічним простором, впливає на її радіаційний та водний баланси. Одним з найважливіших факторів, що визначають стан атмосфери, є її взаємодія з океаном. Наприклад, процеси газообміну і теплообміну між ними суттєво впливають на клімат Землі.

Значного розвитку набули дослідження щодо впливу атмосфери на живі організми, і в першу чергу — на людину. Наприклад, вплив коливань атмосферного тиску, дія сонячної радіації та геомагнетичного поля, вміст окремих газів та забруднюючих домішок тощо.