СТРУКТУРА И СОСТАВ АТМОСФЕРЫ. ПОГОДА И КЛИМАТ

<


062014 0352 1 СТРУКТУРА И СОСТАВ АТМОСФЕРЫ. ПОГОДА И КЛИМАТ

Атмосфера – газовая оболочка, окружающая небесное тело. Ее характеристики зависят от размера, массы, температуры, скорости вращения и химического состава данного небесного тела, а также определяются историей его формирования начиная с момента зарождения. Атмосфера Земли образована смесью газов, называемой воздухом. Ее основные составляющие – азот и кислород в соотношении приблизительно 4:1.

На человека оказывает воздействие главным образом состояние нижних 15–25 км атмосферы, поскольку именно в этом нижнем слое сосредоточена основная масса воздуха.

Состояние верхних слоев атмосферы, расположенных на высотах от 60 до 300 и даже 1000 км от поверхности Земли, также изменяется. Здесь развиваются сильные ветры, штормы и проявляются такие удивительные электрические явления, как полярные сияния. Многие из перечисленных феноменов связаны с потоками солнечной радиации, космического излучения, а также магнитным полем Земли. Высокие слои атмосферы – это также и химическая лаборатория, поскольку там в условиях, близких к вакууму, некоторые атмосферные газы под влиянием мощного потока солнечной энергии вступают в химические реакции.

Сейчас установлено, что потоки энергии из глубоких слоев Солнца проникают в космическое пространство далеко за орбиту Земли, вплоть до внешних пределов Солнечной системы. Этот т.н. солнечный ветер обтекает магнитное поле Земли, формируя удлиненную «полость», внутри которой и сосредоточена земная атмосфера. Магнитное поле Земли заметно сужено с обращенной к Солнцу дневной стороны и образует длинный язык, вероятно выходящий за пределы орбиты Луны, – с противоположной, ночной стороны. Граница магнитного поля Земли называется магнитопаузой. С дневной стороны эта граница проходит на расстоянии около семи земных радиусов от поверхности, но в периоды повышенной солнечной активности оказывается еще ближе к поверхности Земли. Магнитопауза является одновременно границей земной атмосферы, внешняя оболочка которой называется также магнитосферой, так как в ней сосредоточены заряженные частицы (ионы), движение которых обусловлено магнитным полем Земли.

Общий вес газов атмосферы составляет приблизительно 4,5*1015 т. Таким образом, «вес» атмосферы, приходящийся на единицу площади, или атмосферное давление, составляет на уровне моря примерно 11 т/м2.

Землю от межпланетного пространства отделяет мощный защитный слой. Космическое пространство пронизано мощным ультрафиолетовым и рентгеновским излучением Солнца и еще более жестким космическим излучением, и эти виды радиации губительны для всего живого. На внешней границе атмосферы интенсивность излучения смертоносна, но значительная его часть задерживается атмосферой далеко от поверхности Земли. Поглощением этого излучения объясняются многие свойства высоких слоев атмосферы и особенно происходящие там электрические явления.

Самый нижний, приземный слой атмосферы особенно важен для человека, который обитает в месте контакта твердой, жидкой и газообразной оболочек Земли. Верхняя оболочка «твердой» Земли называется литосферой. Около 72% поверхности Земли покрыто водами океанов, составляющими бóльшую часть гидросферы. Атмосфера граничит как с литосферой, так и с гидросферой. Человек живет на дне воздушного океана и вблизи или выше уровня океана водного. Взаимодействие этих океанов является одним из важных факторов, определяющих состояние атмосферы.

Нижние слои атмосферы состоят из смеси газов. Вв виде небольших примесей в воздухе присутствуют и другие газы: озон, метан, такие вещества, как оксид углерода (СО), оксиды азота и серы, аммиак.

Состав атмосферы

Газ

Содержание в сухом воздухе, %

N2

азот 

78,08 

O2

кислород 

20,95 

Ar 

аргон 

0,93 

CO2

углекислый газ 

0,03 

Ne 

неон 

0,0018 

He 

гелий 

0,0005 

Kr 

криптон 

0,0001 

H2

водород 

0,00005 

X 

ксенон 

0,000009 

В высоких слоях атмосферы состав воздуха меняется под воздействием жесткого излучения Солнца, которое приводит к распаду молекул кислорода на атомы. Атомарный кислород является основным компонентом высоких слоев атмосферы. Наконец, в наиболее удаленных от поверхности Земли слоях атмосферы главными компонентами становятся самые легкие газы – водород и гелий. Поскольку основная масса вещества сосредоточена в нижних 30 км, то изменения состава воздуха на высотах более 100 км не оказывают заметного влияния на общий состав атмосферы.

Атмосфера состоит из отдельных слоев (т.е. серии концентрических оболочек, или сфер):

Тропосфера – нижний слой атмосферы, простирающийся до первого термического минимума (т.н. тропопаузы). Верхняя граница тропосферы зависит от географической широты (в тропиках – 18–20 км, в умеренных широтах – около 10 км) и времени года.

Именно в тропосфере в основном формируется погода, которая определяет условия существования человека. Бóльшая часть атмосферного водяного пара сосредоточена в тропосфере, и поэтому здесь главным образом и формируются облака, хотя некоторые из них, состоящие из ледяных кристаллов, встречаются и в более высоких слоях. Для тропосферы характерны турбулентность и мощные воздушные течения (ветры) и штормы. В верхней тропосфере существуют сильные воздушные течения строго определенного направления. Турбулентные вихри, подобные небольшим водоворотам, образуются под воздействием трения и динамического взаимодействия между медленно и быстро движущимися воздушными массами. Поскольку в этих высоких слоях облачности обычно нет, такую турбулентность называют «турбулентностью ясного неба».

Стратосфера. Вышележащий слой атмосферы часто ошибочно описывают как слой со сравнительно постоянными температурами, где ветры дуют более или менее устойчиво и где метеорологические элементы мало меняются. Верхние слои стратосферы нагреваются при поглощении кислородом и озоном солнечного ультрафиолетового излучения. Верхняя граница стратосферы (стратопауза) проводится там, где температура несколько повышается, достигая промежуточного максимума, который нередко сопоставим с температурой приземного слоя воздуха.

В стратосфере установлены турбулентные возмущения и сильные ветры, дующие в разных направлениях. Как и в тропосфере, отмечаются мощные воздушные вихри, которые особенно опасны для высокоскоростных летательных аппаратов. Сильные ветры, называемые струйными течениями, дуют в узких зонах вдоль границ умеренных широт, обращенных к полюсам. Однако эти зоны могут смещаться, исчезать и появляться вновь. Струйные течения обычно проникают в тропопаузу и проявляются в верхних слоях тропосферы, но их скорость быстро уменьшается с понижением высоты.

<

Мезосфера, располагающаяся выше стратосферы, представляет собой оболочку, в которой до высоты 80–85 км происходит понижение температуры до минимальных показателей для атмосферы в целом. Рекордно низкие температуры до –1100 С были зарегистрированы метеорологическими ракетами, запущенными с американо-канадской установки в Форт-Черчилле (Канада). Верхний предел мезосферы (мезопауза) примерно совпадает с нижней границей области активного поглощения рентгеновского и наиболее коротковолнового ультрафиолетового излучения Солнца, что сопровождается нагреванием и ионизацией газа.

Термосфера представляет собой слой атмосферы, в котором непрерывно повышается температура. Его мощность может достигать 600 км. Давление и, следовательно, плотность газа с высотой постоянно уменьшаются. Вблизи земной поверхности в 1 м3 воздуха содержится около 2,5*1025 молекул, на высоте около 100 км, в нижних слоях термосферы, – приблизительно 1019, на высоте 200 км, в ионосфере, – 5*1015 и, по расчетам, на высоте около 850 км – примерно 1012 молекул. В межпланетном пространстве концентрация молекул составляет 108–109 на 1 м3.

На высоте около 100 км количество молекул невелико, и они редко сталкиваются между собой. Среднее расстояние, которое преодолевает хаотически движущаяся молекула до столкновения с другой такой же молекулой, называется ее средним свободным пробегом. Слой, в котором эта величина настолько увеличивается, что вероятностью межмолекулярных или межатомных столкновений можно пренебречь, находится на границе между термосферой и вышележащей оболочкой (экзосферой) и называется термопаузой. Термопауза отстоит от земной поверхности примерно на 650 км.

При определенной температуре скорость движения молекулы зависит от ее массы: более легкие молекулы движутся быстрее тяжелых. В нижней атмосфере, где свободный пробег очень короткий, не наблюдается заметного разделения газов по их молекулярному весу, но оно выражено выше 100 км. Кроме того, под воздействием ультрафиолетового и рентгеновского излучения Солнца молекулы кислорода распадаются на атомы, масса которых составляет половину массы молекулы. Поэтому по мере удаления от поверхности Земли атомарный кислород приобретает все большее значение в составе атмосферы и на высоте около 200 км становится ее главным компонентом. Выше, приблизительно на расстоянии 1200 км от поверхности Земли, преобладают легкие газы – гелий и водород. Из них и состоит внешняя оболочка атмосферы. Такое разделение по весу, называемое диффузным расслоением, напоминает разделение смесей с помощью центрифуги.

Экзосферой называется внешний слой атмосферы, выделяемый на основе изменений температуры и свойств нейтрального газа. Молекулы и атомы в экзосфере вращаются вокруг Земли по баллистическим орбитам под воздействием силы тяжести. Некоторые из этих орбит параболические и похожи на траектории метательных снарядов. Молекулы могут вращаться вокруг Земли и по эллиптическим орбитам, как спутники. Некоторые молекулы, в основном водорода и гелия, имеют разомкнутые траектории и уходят в космическое пространство.

Температура, атмосферное давление, плотность и влажность воздуха, скорость и направление ветра – основные показатели состояния атмосферы, а к дополнительным параметрам относятся данные о содержании таких газов, как озон, углекислый газ и т.п.

Солнечная радиация, общая циркуляция атмосферы, географическое распределение материков и океанов и крупнейшие формы рельефа – главные факторы, влияющие на климат суши.

Приток солнечного света и тепла к вращающейся Земле приводит к суточному изменению температуры почти на всех широтах, кроме полярных шапок, где ночи и дни могут длиться вплоть до полугода. Зато здесь существеннее всего годичный ритм солнечной облученности, также заметный на всей Земле, кроме экваториальной зоны, где ощущается только смена дня и ночи. Суточные и годичные изменения освещенности Земли солнечными лучами приводят к сложной периодической изменчивости нагрева в различных районах Земли. Неодинаковый нагрев разных участков суши, океана и атмосферы приводит к возникновению мощных струйных течений в океанах, а также к ветрам, циклонам и ураганам в тропосфере. Эти перемещения вещества сглаживают перепады температуры и при этом оказывают сильное влияние на погоду в каждой точке Земли и формируют климат на всей планете. Можно ожидать, что устоявшийся в течение тысячелетий тепловой режим на Земле должен обеспечить исключительно точную повторяемость погодных явлений в каждом заданном регионе. В некоторых местах это действительно так, Например, со времен древней истории известно, что разливы Нила, связанные с осадками в его верховьях, как часы начинаются в один и тот же день тропического года. Однако во многих других местах при сохранении общих закономерностей часто наблюдаются заметные отклонения от среднего.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ПРИНЦИПЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МЕХАНИЗМА ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

 

Под природопользованием понимают возможность использования человеком полезных свойств окружающей природной среды — экологических, экономических, культурных и оздоровительных. Следовательно, содержание природопользования включает три ее формы: экономическую (ведущая), экологическую и культурно-оздоровительную.

Формы природопользования осуществляются в двух видах: общего и специального.

Общее природопользование не требует специального разрешения. Оно осуществляется гражданами на основе принадлежащих им естественных (гуманитарных) прав, существующих и возникающих как результат рождения и существования (пользование водой, воздухом и т. д.).

Специальное природопользование осуществляется физическими и юридическими лицами на основании разрешения уполномоченных государственных органов. Оно носит целевой характер и по видам используемых объектов подразделяется на землепользование, пользование недрами, лесопользование, водопользование, пользование животным миром (дикими животными и птицами, рыбными запасами), использование атмосферного воздуха. Специальное природопользование связано с потреблением природных ресурсов. В этой части оно соотносится через правовое регулирование с отраслевым природоресурсным законодательством Российской Федерации: Земельным кодексом, Основами лесного законодательства, Законом о недрах, Водным кодексом, Законом об использовании и охране животного мира, Законом об охране атмосферного воздуха.

Природопользование включает в себя:

охрану, возобновление и воспроизводство природных ресурсов и их переработку;

использование и охрану природных условий среды жизни человека;

4 сохранение, восстановление и рациональное изменение экологического равновесия природных систем;

регуляцию воспроизводства человека и численности людей.

Природопользование может быть нерациональным и рациональным. Нерациональное приоодопользование не обеспечивает сохранение природно-ресурсного потенциала, ведет к оскудению и ухудшению качества природной среды, сопровождается загрязнением и истощением природных систем, нарушением экологического равновесия и разрушением экосистем. Рациональное природопользование означает комплексное научно обоснованное использование природных богатств, при котором достигается максимально возможное сохранение природно-ресурсного потенциала при минимальном нарушении способности экосистем к саморегуляции и самовосстановлению.

Природопользование в любой отрасли производства строится на ряде общих принципов. Основные из них:

Принцип системного подхода, предусматривающий комплексную всестороннюю оценку воздействия производства на среду и ее ответных реакций.

С позиции системного подхода ни один природный ресурс не может использоваться или охраняться независимо от других. Так, например, повышение плодородия почв за счет орошения с помощью оросительных систем может привести к истощению водных ресурсов, которое необходимо предвидеть и предупредить.

Сбросы отходов в реку должны оцениваться не только по их воздействию на рыбу, но и на биохимию данного водного объекта, и на всю систему водообеспечения района, где протекает эта река, включая тот водоем или водоток, куда эта река впадает.

Принцип оптимизации природопользования, заключающийся в принятии наиболее целесообразных решений в использовании природных ресурсов и природных систем на основе одновременно экологического и экономического подходов, прогноза развития различных отраслей и географических регионов. В соответствии с этим принципом целесообразно перемещение некоторых лесоперерабатывающих предприятий в восточные районы страны, ближе к запасам сырья, что снижает нагрузку на истощенные ресурсы древесины в европейской части РФ.

Принцип опережения темпов заготовки и добычи сырья темпами выхода полезной продукции, основанный на снижении количества образующихся отходов в процессе производства, т. е. на более полном использовании одного и того же количества исходного сырья. Он предполагает прирост продукции не за счет вовлечения в использование новых масс природных ресурсов, а за счет более полного их использования путем ресурсосбережения и совершенствования технологических процессов.

Принцип гармонизации отношений природы и производства решается путем создания и эксплуатации природно-технических, геотехнических или эколого-экономических систем, представляющих собой совокупность какого-либо производства и взаимодействующих с ними элементов природной среды, обеспечивающих, с одной стороны, высокие производственные показатели, а с другой — поддержание в зоне своего влияния благоприятной экологической обстановки, максимально возможное сохранение и воспроизводство естественных ресурсов. В таких системах предусматривается прогнозирование нежелательных и опасных ситуаций, а также реализация мер по их предотвращению. Система имеет службу управления, задача которой — своевременное выявление возможных вредных воздействий и внесение необходимых коррективов в тот или иной компонент системы (производство или окружающую среду). Если обнаружено ухудшение состояния окружающей предприятие природной среды, служба управления принимает решение о необходимости остановить производственный процесс, уменьшив при этом объемы выбросов и сбросов.

Принцип комплексного использования природных ресурсов и концентрации производства, заключающийся в том, что на базе имеющихся в данном экономическом районе сырьевых и энергетических ресурсов создаются территориально-производственные комплексы, которые позволяют более полно использовать указанные ресурсы и тем самым снизить вредную нагрузку на окружающую среду. Такие территориально-производственные комплексы имеют специализацию, сконцентрированы на определенной территории, обладают единой производственной и социальной инфраструктурой (коммуникациями, потоками вещества и энергии, системой здравоохранения, сферой культуры) и совместными усилиями обеспечивают охрану окружающей среды.

 

 

 

3. ОСНОВЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО АУДИТА

 

Под экологическим аудитом понимается предпринимательская деятельность экологических аудиторов или экологических аудиторских организаций по осуществлению независимого вневедомственного квалифицированного анализа и оценке хозяйственной деятельности, оказывающей влияние на окружающую среду, и выработке рекомендаций по снижению негативного воздействия на окружающую среду и здоровье населения.

Понятие «экологический аудит» введено в России постановлениями Правительства Российской Федерации от 27.12.94 № 1418 «О лицензировании отдельных видов деятельности», от 26.02.96 № 168 «Об утверждении Положения о лицензировании отдельных видов деятельности в области охраны окружающей среды» и от 26.05.97 № 643 «Об утверждении Положения о Государственном комитете Российской Федерации по охране окружающей среды».

Объектом экологического аудита являются хозяйственная и иная деятельность, в том числе и прошлая, связанная с воздействием на окружающую среду, природные объекты, а также результаты такой деятельности. При проведении аудита проверяется степень соответствия процесса, характера деятельности, процедуры, продукции, системы управления и др. определенным критериям – экологическим требованиям, количественным или качественным показателям, установленным нормативными правовыми актами Российской Федерации, нормативными правовыми актами субъектов Российской Федерации, нормативными документами специально уполномоченных государственных органов в области охраны окружающей природной среды.

Предметом рассмотрения при проведении экологического аудита являются:

  • виды деятельности, связанные с охраной окружающей среды, природопользованием;
  • состояние окружающей среды на производственном или природном объекте;
  • системы управления окружающей средой;
  • соблюдение природоохранительного законодательства и установленных экологических требований;
  • использование ресурсов;
  • процесс обращения с отходами;
  • финансовые риски, связанные с ответственностью за нарушение допустимого воздействия и др.

    Целью экоаудита является содействие субъектам хозяйственной деятельности в определении своей экологической политики, формировании приоритетов по осуществлению мероприятий, в том числе предупредительных, направленных на соблюдение установленных экологических требований, а также создание механизма реализации эффективного регулирования природопользования и обеспечения устойчивого развития.

    Задачами экоаудита являются:

  • обоснование экологической стратегии и политики предприятия;
  • определение приоритетов при планировании природоохранной деятельности предприятия, выявление дополнительных возможностей ее осуществления;
  • проверка соблюдения субъектом хозяйственной деятельности природоохранительного законодательства;
  • повышение эффективности регулирования воздействия субъекта хозяйственной деятельности на окружающую среду;
  • снижение риска возникновения чрезвычайных ситуаций, связанных с загрязнением окружающей среды.

    Экологический аудит проводится физическими лицами – экоаудиторами – специалистами, имеющими соответствующее квалификационное свидетельство (аттестат), и юридическими лицами – экоаудиторскими фирмами, имеющими в своем штате экоаудиторов и получившими от полномочного органа разрешение (лицензию) на осуществление данного вида деятельности.

    Основными принципами, обеспечивающими эффективность экологического аудита, – профессионально-этическими и методологическими, являются:

    1) объективность экоаудиторов:

  • независимость от руководства аудируемого объекта, заказчика, а также руководства организации, осуществляющей аудит;
  • компетентность в вопросах охраны окружающей среды и рационального природопользования, а также специфики аудируемого объекта, что подтверждается наличием соответствующих документов;
  • сохранение конфиденциальности получаемой в процессе аудита информации, ее неразглашение;
  • ответственность за проведение экоаудита в пределах, установленных законодательством Российской Федерации;

    2) планирование процедуры аудита:

  • целесообразность выбора методики и технологии аудита;
  • определение критериев существенности и достоверности;
  • анализ информации и формирование выводов;
  • взаимодействие аудиторов;
  • информирование руководства аудируемого предприятия о результатах и др.

    Потребность в применении процедур экологического аудита определяется также «внутренними» причинами – недостаточностью или отсутствием бюджетного финансирования природоохранной деятельности, – отрицательно сказавшимися на состоянии окружающей среды, а также возможностью повышения конкурентоспособности на мировом рынке продукции «экологичных» предприятий.

    Таким образом, успехи в защите окружающей среды за рубежом, связанные в значительной мере с широким применением экологического аудита, с одной стороны, и использование этой процедуры в России международными финансовыми структурами, возможная заинтересованность в финансировании российских проектов зарубежными инвесторами, использующими процедуру аудита в качестве непременной, – с другой, на фоне развивающегося в Российской Федерации процесса перехода к рыночным отношениям требуют создания необходимых условий и предпосылок для осуществления зарекомендовавшего себя экоаудита в Российской Федерации.

    Правовой базой экологического аудита является в первую очередь Федеральный закон «Об охране окружающей среды» от 10 января 2002 г., устанавливающий общие начала экологического контроля и его видов; соответствующие разделы (главы) специальных экологических законов, посвященные как контролю и надзору, так и правам и обязанностям должностных лиц; многочисленные постановления Правительства РФ, утвердившие положения о порядке проведения государственными органами управления государственного контроля в той или иной сфере, например за использованием и охраной водных объектов (от 16 июня 1997 г. (СЗ РФ. 1997. № 25. Ст. 2938); «О перечне объектов, подлежащих федеральному экологическому контролю» от 29 октября 2002 г. (СЗ РФ. 2002. №44. Ст. 4390); «О порядке ограничения, приостановления или прекращения выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и вредных физических воздействий на атмосферный воздух» от 28 ноября 2002 г. (СЗ РФ. 2002. №48. Ст. 4807); приказы природоохранительных ведомств, детально регламентирующие методы ведения экологического контроля в отношении того или иного объекта (например, Инструкция о порядке осуществления государственного контроля за использованием и охраной земель от 2 марта 1994 г.).

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

     

  1. Об охране окружающей среды: Федеральный закон № 7-ФЗ Российской Федерации// Российская газета. 12 февраля. 2002 г.
  2. Об экологической экспертизе: Федеральный закон от 23.11.95 № 174-ФЗ// СЗРФ. 1955. № 48. Ст. 4556// РГ от 30.11.95.
  3. Об особо охраняемых природных территориях: Федеральный Закон от 15 февраля 1995г // РГ от 18.02.95.
  4. О Концепции перехода Российской Федерации к устойчивому развитию: Указ Президента РФ от 01.04.96 № 440//РГ 09.04.96. Об утверждении положения о лицензировании космической деятельности: постановление Правительства РФ от 02.02.96 № 104// РГ от 17.02.96.
  5. Акимова Т. А., Хаскин В. В. Экология: Учебник для вузов. Изд. 2-е, преработ. и доп. — М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003.
  6. Коробкин В. И.. Передельский Л. В. Экология в вопросах и ответах: Учебное пособие. — Ростов н/Д: Феникс, 2002.
  7. Кураяссковский Ю. Н. Основы всеобщей экологии. — Ростов н/Д: изд-во РГУ, 2002.
  8. Одум Ю. Экология / Пер. с англ. Т. 1—2. — М.: Мир, 1986.
  9. Петров В.В. Экологическое право России: Учебник для вузов.-М.: ВЕК, 2001.
  10. Реймерс Н. Ф. Экология (теория, законы, правила, принципы и гипотезы). — М.: Россия молодая, 2002.
<

Комментирование закрыто.

MAXCACHE: 0.95MB/0.00143 sec

WordPress: 23.6MB | MySQL:119 | 1,312sec