Строение атмосферы

Состав атмосферы тесно связан с ее строением. Атмосфера имеет четко выраженное слоистое строение, что определяется особенностями вертикального распределения температуры.

Выделяют четыре основных слоя. Экзосфера - разреженное пространство выше 400 км с непостоянным соотношением кислорода, гелия и водорода. Ионосфера - область заряженных частиц (ионов и электронов) - мощный слой, включающий в себя мезосферу и термосферу и подразделяющийся на четыре более мелких слоя. Концентрация ионов в ионосфере оказывает заметное влияние на радиоволны: низкочастотные радиоволны проходят через ионосферу, а высокочастотные отражаются. Стратосфера содержит небольшое, но жизненно необходимое количество озона, которое препятствует проникновению смертоносной ультрафиолетовой радиации к поверхности Земли. Основная часть атмосферы сконцентрирована у поверхности Земли, где сосредоточена большая масса воздуха с относительно постоянным составом. Это тропосфера, слой, где формируется погода. Вместе с вышележащими слоями тропосфера защищает Землю от заряженных частиц и радиации. К ее внешней границе температура снижается.

Благодаря небольшому количествуозона на высоте около 50 километров все живое на нашей планете защищено от смертельного ультрафиолетового излучения. Сейчас, в связи с истончением озонового слоя и появлением «озоновых дыр» человека подстерегает неожиданная и серьезная опасность. Речь идет о медико-биологических последствиях повышенного ультрафиолетового (УФ) излучения.

Загрязнения атмосферы весьма разнообразны. Это аэрозоли различного состава, газообразные продукты, микроорганизмы.

Гидросфера - это совокупность всех водных объектов Земного шара. Она участвует в формировании облика Земли наряду с другими геологическими процессами – поднятиями и опусканиями Земной коры. Именно в ней возникла жизнь. В живых организмах вода составляет значительную часть массы их тела. Способность воды растворять вещества и является тем свойством, которое обеспечило ее роль в появлении и развитии жизни. Роль гидросферы в формировании поверхности планеты трудно переоценить. Процессы водной эрозии и переноса вещества вследствие перемещения воды под действием силы тяжести являются одним из основных процессов формирования ландшафтов. Гидросфера является геологической силой, трансформирующей геологическое и химическое состояние литосферных плит, обеспечивающая перемещение и разделение веществ в пределах земной коры.

Кроме транспорта вещества гидросфера участвует в переносе энергии. Благодаря большой теплоемкости переход воды из одного агрегатного состояния в другое требует поглощения или выделения значительных количеств энергии. Обычный круговорот воды, - испарение с поверхности, конденсация в атмосфере, осадки – является ни чем иным как переносом энергии, которая поглощается при испарении и выделяется при конденсации. Существуют два круговорота воды – большой и малый. Испарение воды с поверхности океана, конденсация водяного пара в атмосфере и выпадение осадков – это малый круговорот. Вода на Земле содержится преимущественно в Мировом океане (1338х106 куб. км., или 96,5 %). Значительное количество воды сосредоточено в подземных горизонтах – 23,4х106 куб.км., или 1.7%. Значительная часть гидросферы сосредоточена в ледниках и снежниках – 24х106 куб.км. или 1.73%. Это стратегический запас пресной воды – 69% всех пресных вод, из них большая часть (около 62%) сосредоточено в озерах, реках и других водоемах – 189,1х103 или 0.014%. Важным резервом воды являются почвенные воды. Они составляют 16,5х103 куб. км., или 0.001%. Учитывая тот факт, что вода является универсальным растворителем, подвижные воды, находящиеся в реках, озерах и других водоемах в первую очередь подвержены загрязнению и не могут рассматриваться как долговременные защищенные от внешних воздействий водные ресурсы. С другой стороны, почвенные и подземные воды являются защищенными сравнительно труднодоступными и частично изолированными от антропогенных воздействий. В связи с этим, эти воды можно рассматривать, как стратегический резерв вод для нужд народного хозяйства.

Литосфера – каменная оболочка земли. Твердая земная кора, на которой мы обитаем, по отношению ко всей планете не толще яичной скорлупы. Она составляет 1,5 % ее объема и 0,8 % массы. Это сопоставление говорит о распределении элементов с преобладанием легких (в земной коре) и тяжелых – в мантии и ядре Земли.

Самая верхняя часть земной коры достаточно исследована, в то время как представления о внутреннем строении Земли основаны на изучении сейсмических данных.

Толщина земной коры не одинакова: от 70-75 км под высокими горами до 6-8 км под морским дном. Вместе с самой верхней частью мантии она образует жесткую литосферу, перекрывающую пластичный слой - астеносферу, по которой плиты литосферы могут дрейфовать в боковом направлении.

Земная кора делится на материковую и океаническую. Океаническая кора подстилает материковую, а под океанами несет на себе тонкий покров осадков и лав. Плотность материковой коры - 2,7 г/см³, она легче океанической, плотность которой - 2,9 г/см³.

Под земной корой находится мантия – слой полураплавленных пород с высокими температурой и давлением. В мантии происходит непрерывное движение вещества. Потоки вещества в мантии приводят к перемещению литосферных плит – участков земной коры. Это так называемая ”новая глобальная тектоника” или ”тектоника плит” (Альфред Вегенер, 1880 – 1930 г).

Активные в тектоническом отношении участки – разломы являются геопатогенными зонами, которые оказывают отрицательное воздействие на здоровье человека, которое по своему негативному результату может превосходить антропогенное влияние (А.А.Келлер и В.И.Кувакин). Существует статистически значимые связи между заболеваниями злокачественными новообразованиями, рассеянным склерозом, ишемической болезнью сердца, а также возникновением дорожно-транспортных происшествий с геопатогенными зонами. Неоднородность строения земной коры и биогеохимические особенности литосферы могут проявляться и в других медико-экологических особенностях. Так, при изучении состояния здоровья сельского населения было установлено, что в районах Курской магнитной аномалии отмечается повышенная заболеваемость болезнями сердечно-сосудистой системы. С неоднородностью литосферы и геологическими активными зонами земной коры связаны изменения геофизических полей, в частности, магнитного поля, которые также небезразличны для здоровья человека.

Сферы Земли взаимодействуют друг с другом. Они обмениваются веществом и энергией составляя некое целое – нашу Землю.