пользователей: 30398
предметов: 12406
вопросов: 234839
Конспект-online
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

Атмосфера. Динамика содержания СО2 в атмосфере за последние 100 лет и за последние 420 тыс. лет. Циклы Миланковича.

Атмосфера— газообразная оболочка планеты, состоящая из смеси различных газов, водных паров и пыли.

Через атмосферу осуществляется обмен вещества Земли с Космосом. 

Атмосфера Земли насквозь пронизывается мощной радиацией Солнца, определяющей тепловой режим поверхности планеты, вызывающей диссоциацию молекул атмосферных газов и ионизацию атомов.

Атмосфера на 78,1% состоит из азота, на 21% из кислорода, на 0,9% из аргона, на 0,04% из диоксида углерода. Совсем малые доли по сравнению с основными газами составляют неон, гелий, метан, криптон. 

Атмосфера имеет четко выраженное слоистое строение. В зависимости от распределения температуры атмосферу Земли подразделяют на тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу, экзосферу. На долю тропосферы приходится около 80 % массы атмосферы, на долю стратосферы — около 20 %; масса мезосферы — не более 0,3 %, термосферы — менее 0,05 % от общей массы атмосферы. Их разделяют промежуточные слои атмосферы – тропопауза, стратопауза, мезопауза и термопауза.

В нижних 20 км содержится водный пар, количество которого с высотой быстро убывает.

На высоте 20-25 км расположен озоновый слой, предохраняющий живые организмы на Земле от вредного для них коротковолнового излучения. Выше 100 км возрастает доля легких газов; на очень больших высотах преобладают гелий и водород, и часть молекул разлагается на атомы и ионы, образуя ионосферу.

Давление и плотность воздуха в атмосфере Земли с высотой убывают. Атмосфера Земли обладает электрическим полем. Неравномерность ее нагревания способствует общей циркуляции атмосферы, которая влияет на погоду и климат Земли.

Динамика содержания СО2 в атмосфере за последние 100 лет и за последние 420 тыс. лет

В 1999 году в журнале Nature появилась статья, оставшаяся незамеченной средствами массовой информации, хотя ее научную, да и общественную, значимость трудно переоценить. Большая группа исследователей из разных стран подвела в ней итоги анализа самой длинной (более 3 тыс. м) колонки льда (керна), взятой на российской станции «Восток» в труднодоступном районе Восточной Антарктики. Лед этот, образовывавшийся в течение сотен тысяч лет из выпадавших атмосферных осадков, содержал в своей толще пузырьки воздуха — того самого, который был на Земле 100 тыс., 200 тыс., и даже 400 тыс. лет назад. Анализируя в лабораториях его газовый состав, ученые получили возможность, по сути, прямым методом определить содержание в прошлые эпохи таких важнейших парниковых газов, как диоксид углерода (углекислый газ) CO2 и метан CH4. А оценив в разных слоях льда относительное содержание тяжелого изотопа водорода — дейтерия, можно было проследить и за тем, как менялась на протяжении последних 400 тыс. лет температура воздуха (при конденсации водяных паров для молекул, содержащих дейтерий, требуется меньшее охлаждение, чем для молекул, содержащих обычный водород).

Анализ данных, полученных на станции «Восток», показал, что за 420 тыс. лет содержание диоксида углерода и метана менялись синхронно и циклически, причем такую же цикличность показывала и температура. Примерно раз в 100 тыс. лет наблюдался как подъем температуры, так и возрастание концентрации парниковых газов. Затем и температура, и содержание парниковых газов снижались и наступал гораздо более продолжительный период глобального похолодания, сопровождающийся значительным увеличением массы ледников. Основная цикличность хода температуры и содержания парниковых газов за последние 400 тыс. лет определялась регулярными изменениями орбиты Земли — так называемыми циклами Миланковича, прежде всего сочетанием прецессии и угла наклона оси Земли к эклиптике.

Об оледенениях можно было судить и по другой, независимо оцениваемой величине — относительному содержанию тяжелого изотопа кислорода 18O в донных морских отложениях. Метод основан на том, что в периоды, когда значительная часть суши покрыта льдом, уменьшается возврат воды в океан, а оставшаяся вода обогащается 18O, поскольку испаряются и уносятся на континенты прежде всего молекулы воды, содержащие обычный легкий изотоп кислорода — 16O. Изотопный состав морской воды, в свою очередь, отражается составом известковых панцирей мелких планктонных организмов — кокколитофорид и фораминифер, которые, отмирая, участвуют в формировании донных отложений.

Бурение на станции «Восток» было прекращено в 1999 году, поскольку бур приблизился к крыше подледного озера, которое также получило название Восток.

ЦИКЛЫ МИЛАНКОВИЧА – колебания достигающего Земли количества солнечного света и солнечной радиации на протяжении больших периодов времени. В значительной мере циклы Миланковича объясняют происходящие на Земле естественные изменения климата и играют большую роль в климатологии и палеоклиматологии, главным образом в изучении проблематики глобального потепления и парникового эффекта. 

Земля  регулярно меняет форму  орбиты:

  1. C периодичностью 26 тыс. лет меняется конус, описываемой Земной осью (прецессия)  
  2. С периодичностью в 41 тыс. лет — угол наклона земной оси к плоскости её орбиты
  3. С периодичностью 93 тыс. лет она становится то более эллипсоидной, то более круговой (меняется эксцентриситет)

Комбинация этих изменений орбиты сказывается на количестве получаемого Землей тепла и на характере распределения его по поверхности планеты

 


23.01.2014; 17:18
хиты: 160
рейтинг:0
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2024. All Rights Reserved. помощь