§ 4. Геоэкологические особенности атмосферы

1. Проверим свои знания.

1. Назовите основные геоэкологические функции атмосферы.

Является областью формирования экстремальных явлений.

Обеспечивает жизнедеятельность человека.

Обеспечивает условия существования и эволюции организмов.

Обеспечивает условия функционирования гидросферы и литосферы.

Является областью рождения климата и формирования погодных условий.

2. Как климатические ресурсы влияют на качество жизни человека?

Климатические ресурсы влияют практически на все сферы жизни человека. Слишком высокая или низкая температур негативно сказываются на качестве жизни человека. Также, как и сильный ветер или большое (или недостаточное) количество осадков.

3. Какие климатические факторы неблагоприятно воздействуют на организм человека?

Температура. Повышение температуры воздуха влияет на здоровье человека, непосредственно ухудшающая терморегуляцию тела с возможными серьезными последствиями: обезвоживание, усталость, тепловой удар. В нескольких исследованиях были продемонстрированы негативные последствия изменения климата для работающих групп населения на самых разных рабочих местах. Таким образом, многие из последствий, в отношении трудящихся, протекающие даже без симптомов для здоровья, снижают производительность труда. Одним из факторов качественного ночного отдыха является поддержание температуры в фиксированном диапазоне.

Также негативно может влиять ветер, который может переносить вредные газы с производств.

2. От простого к сложному.

1. Как атмосфера взаимодействует с другими геосферами? Приведите конкретные примеры.

Между атмосферой и другими оболочками Земли существует тесная связь и сложная взаимозависимость. В результате этого происходит непрерывный взаимный обмен элементами, вследствие чего между оболочками Земли создается подвижное равновесие. Особую роль в этих процессах играют организмы биосферы: бактерии, растения и животные. Благодаря их жизнедеятельности многие элементы из литосферы, гидросферы и биосферы переходят в атмосферу и, наоборот, из атмосферы переходят в другие оболочки Земли. Так, например, большая часть свободного кислорода атмосферы образовалась в результате разложения зелеными растениями воды и углекислого газа на углерод, используемый растениями на построение своего тела, и кислород, выделяемый в атмосферу. Углекислый газ поступает в атмосферу из вулканов, многочисленных: минеральных источников, при горении, гниении и дыхании.

Важным фактором во взаимодействии между атмосферой, литосферой и гидросферой является теплообмен. Нижние слои атмосферы нагреваются не прямо от солнечных лучей, а главным образом от подстилающей поверхности суши или воды. Если же подстилающая поверхность окажется холоднее нижних слоев атмосферы, то происходит передача тепла от атмосферы к поверхности Земли.

Атмосфера участвует в круговороте воды на Земле. В атмосфере происходит образование облаков и осадков. Выпадение осадков дает начало текучим водам и обеспечивает пополнение грунтовых вод суши; за счет атмосферных осадков пополняется вода морей и океанов. Текучие воды суши производят эрозионную работу и тем самым видоизменяют земную поверхность.

Примеры:

1) Гидросфера и атмосфера:

а) Круговорот воды в природе;

б) Ветры, возникающие в атмосфере, образуют морские течения, пе­реносят влагу из одних районов в другие;

В) Теплые и холодные течения влияют на температуру воздуха.

2) Атмосфера и биосфера:

а) Азотная функция – это поглощение растениями двуокиси углерода и выделении кислорода, в восстановлении азота, сероводорода и пр.;

б) Концентрационная функция – это поглощение и накопление живыми организмами углерода, азота, водорода, кислорода, фосфора, серы, йода, железа и прю элементов. На местах массовой гибели животных и растений обнаруживается отложения мела, известняка, нефти, угля и других полезных ископаемых;

в) Окислительно-восстановительная функция – это восстановление и окисление различных веществ в живых организмах;

3) Литосфера-атмосфера. Ветер, который возникает в атмосфере может изменять формы рельефа (ветровая эрозия).

2. Почему для произрастания растений необходимы углекислый газ, кислород и определённая сумма БАТ?

Для произрастания растений необходимы углекислый газ, кислород, с их помощью у растений происходит процесс фотосинтеза, который помогает им развиваться. Но развитие растений происходит только при определённой температуре. БАТ – количество тепла, необходимое растениям для полного завершения вегетации. При отсутствии достаточного количества тепла растение погибает ли находится в зачаточном состоянии и не развивается.

3. Почему необходима согласованность действий метеорологической службы и коммунального хозяйства?

Чтобы коммунальные службы могли эффективно работать (например, при угрозе наводнения при ливнях).

3. От теории к практике.

1. Как в Республике Беларусь используется энергия солнца и ветра?

В последние несколько лет страна увеличила производство солнечной энергии в 70 раз, с 0,4 млн. мВт⋅ч в 2013 году до 28 млн. мВт⋅ч в 2016 году, не включая солнечные электростанции, принадлежащие частным компаниям. Всего в Беларуси 6 СЭС.

Уже сегодня за счет энергии ветра обеспечивается производство около 7 % электроэнергии, потребляемой во всем мире, а снижение выбросов парниковых газов в атмосферу составляет более 1,1 млрд. тонн СО2 в год.

Создание ветропарков в Республике Беларусь является относительно новым динамично развивающимся направлением.

К настоящему времени в стране эксплуатируется свыше 110 ветроэнергетических установок общей мощностью более 120 МВт. Тем не менее доля ветроэнергетики в общем производстве электроэнергии в стране пока отсеется незначительной (чуть более 0,4 %).

2. К каким негативным последствиям могут привести чрезмерные дозы ультрафиолетовой радиации?

Воздействие ультрафиолетового излучения на кожу, превышающее естественную защитную способность кожи к загару, приводит к ожогам разной степени. Ультрафиолетовое излучение приводит к образованию мутаций (ультрафиолетовый мутагенез). Образование мутаций, в свою очередь, может вызывать рак кожи, меланому кожи и её преждевременное старение. 86 % случаев развития меланомы кожи вызвано чрезмерным воздействием солнечных ультрафиолетовых лучей.

Ультрафиолетовое излучение средневолнового диапазона (280—315 нм) практически неощутимо для глаз человека и в основном поглощается эпителием роговицы, что при интенсивном облучении вызывает радиационное поражение — ожог роговицы (электроофтальмия). Это проявляется усиленным слезотечением, светобоязнью, отёком эпителия роговицы, блефароспазмом. В результате выраженной реакции тканей глаза на ультрафиолет глубокие слои (строма роговицы) не поражаются, так как человеческий организм рефлекторно устраняет воздействие ультрафиолета на органы зрения, поражённым оказывается только эпителий. После регенерации эпителия зрение, в большинстве случаев, восстанавливается полностью. Мягкий ультрафиолет длинноволнового диапазона (315—400 нм) воспринимается сетчаткой как слабый фиолетовый или серовато-синий свет, но почти полностью задерживается хрусталиком, особенно у людей среднего и пожилого возраста. В клинической офтальмологической практике основным видом поражения глаз ультрафиолетом является ожог роговицы (электроофтальмия).

Длительное и интенсивное ультрафиолетовое облучение может оказать неблагоприятное влияние на организм и вызвать патологические изменения.

При значительном облучении отмечаются быстрая утомляемость, головные боли, сонливость, ухудшение памяти, раздражительность, сердцебиение, понижение аппетита. Чрезмерное облучение может вызвать гиперкальциемию, гемолиз, задержку роста и понижение сопротивляемости инфекциям. При сильном облучении развиваются ожоги и дерматиты (жжение и зуд кожи, диффузная эритема, отечность). При этом отмечается повышение температуры тела, головная боль, разбитость. Ожоги и дерматиты, возникающие под воздействием солнечной радиации, связаны преимущественно с влиянием ультрафиолетовых лучей. У работающих на открытом воздухе под влиянием солнечной радиации могут возникнуть длительно и тяжело протекающие дерматиты. Необходимо помнить о возможности перехода описываемых дерматитов в рак.