Состав, строение и значение атмосферы. Последствия загрязнения атмосферы: "кислотные дожди", смог, антропогенное изменение климата, антропогенное воздействие на озоновый слой. Защита атмосферы. Контроль качества атмосферного воздуха. Нормирование качества атмосферного воздуха. Защита атмосферы от вредных выбросов. Совершенствование и экологизация технологических процессов. Архитектурно-планировочные мероприятия. Экологически обоснованное землепользование. Инженерно-организационные мероприятия.
Атмосфера - газовая оболочка Земли, характеризующаяся резко выраженной неоднородностью строения и высокой динамической подвижностью. Масса атмосферы – 5*1015 т. Девять десятых этой массы сосредоточено в самом нижнем слое толщиной в 17 км, хотя в целом ее признаки фиксируются и на высоте 20 тыс. км от поверхности Земли.
Атмосферу принято делить на пять сфер: тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу (рисунок 1). Наиболее существенное значение для жизнедеятельности человека и биосферы в целом имеют две первые из них.
Мощность тропосферы 8-10 км в полярных областях и 16-18 км у экватора. Это самая плотная часть атмосферы, и она непосредственно граничит с поверхностью океана и суши. Температура здесь понижается с высотой (на 6 °С на каждый километр), верхняя граница тропосферы называется тропопаузой, температура здесь составляет примерно 220 °К.
Для планеты значение тропосферы исключительно велико. Именно здесь зарождаются облака, выпадают осадки, происходят интенсивные горизонтальные и вертикальные передвижения воздушных масс. Из-за непрерывного перемешивания воздуха газовый состав атмосферы во всей толще тропосферы остается практически постоянным. Состав сухого вещества (в процентах по объему): азот -78,09; кислород - 20,95; аргон - 0,93; углекислый газ - 0,033. Кроме названных компонентов воздух обычно содержит следы водорода, перекиси азота, озона, сернистого ангидрида, оксида углерода, аммиака и т.д.
Рис. 2 Структура атмосферы
Стратосфера разделена на 2 зоны: нижнюю до высоты 25 км, с температурой, характерной для тропопаузы, и верхнюю, которая называется область инверсии и простирается до высоты 50 км. В области инверсии температура начинает возрастать и достигает 273 К. Эта температура остается неизменной в стратопаузе, которая располагается между высотами 50 и 55 км. Важно отметить, что в стратосфере на высоте в пределах 24-29 км содержание озона превышает содержание этого газа у поверхности почти на порядок. Эту часть стратосферы принято называть озоновым слоем. Реально в атмосфере никакого “отдельного” слоя озона нет. Это лишь название достаточно широкой области, где концентрация озона максимальна. Благодаря наличию озонового слоя атмосфера защищает биоту суши от губительного для нее ультрафиолета.
Далее, до высоты 80 км простирается мезосфера, опять характеризующаяся понижением температуры с высотой. Верхней границей мезосферы является мезопауза, в зоне которой температура опускается до 190°К.
После мезопаузы температура в атмосфере вновь возрастает. Эта область до высоты 600 км называется термосферой (ионосферой), в ее верхней части температура достигает 1000 "К.
Верхней оболочкой атмосферы является экзосфера, которая постепенно переходит в межпланетное пространство.
Газы, входящие в состав атмосферы, можно разделить на три группы: постоянные (азот, кислород, инертные газы), переменные (углекислый газ, вода) и случайные (определяются местными условиями).
В настоящее время на состав и функционирование атмосферы большое влияние оказывают антропогенные факторы, причем как в самых нижних, так и в высотных ее частях. Техногенный выброс различных веществ в атмосферу является наиболее очевидным из нарушений равновесия в окружающей среде, производимых человеком.