Оцените роль атмосферы в судьбе планеты Земля

Атмосфера играет важнейшую роль в тепловом балансе Земли. Видимые глазом солнечные лучи проходят через нее почти без ослабления. Они поглощаются земной поверхностью, которая при этом нагревается и излучает инфракрасные тепловые лучи, задерживаемые водяным паром, поставляемым гидросферой. Это поднимает температуру Земли и создает таким образом парниковый эффект. Атмосфера и гидросфера смягчают климат Земли, запасая днем и летом тепло, перенося течениями тепло из жарких стран в более холодные. Земная атмосфера содержит по объему 78% азота, 21% кислорода и ничтожное количество других газов. Из них, однако, кроме водяных паров, важен озон Оз. На высоте около 20 кмсодержание озона в атмосфере максимально. Озон предохраняет жизнь на Земле от чрезмерного потока ультрафиолетовых лучей, поглощая их. Атмосфера предохраняет нас и от непрерывной бомбардировки микрометеоритами и от разрушающего действия космических лучей. Космические лучи приходят к нам из космоса в виде частиц с колоссальной кинетической энергией.

Значение атмосферы в жизни человека

Атмосфера является наиболее легкой геосферой Земли, тем не менее ее влияние на многие земные процессы очень велико.

Начнем с того, что именно благодаря атмосфере стало возможно зарождение и существование жизни на нашей планете. Современные животные не могут обходиться без кислорода, а большинство растений, водорослей и цианобактерий — без углекислого газа. Кислород используется животными для дыхания, углекислый газ — растениями в процессе фотосинтеза, благодаря чему создаются необходимые растениям для жизнедеятельности сложные органические вещества, такие как, разнообразные соединения углерода, углеводы, аминокислоты, жирные кислоты.

С подъемом в высоту парциальное давление кислорода начинает снижаться. Что это значит? А значит это, что атомов кислорода в каждой единице объёма становится все меньше и меньше. При нормальное атмосферном давлении парциальное давление кислорода в легких человека (т.н. альвеолярный воздух) составляет 110 мм. рт. ст., давление углекислого газа — 40 мм рт. ст., а паров воды — 47 мм рт. ст.. При подъеме в высоту давление кислорода в легких начинает падать, а углекислого газа и воды остается на прежнем уровне.

Начиная с высоты 3 километров над уровнем моря у большинства людей начинается кислородное голодание или гипоксия. У человека наблюдается одышка, усиленное сердцебиение, головокружение, шум в ушах, головная боль, тошнота, мышечная слабость, потливость, нарушение остроты зрения, сонливость. Резко снижается работоспособность. На высотах свыше 9 километров дыхание человека становится невозможным и потому находиться без специальных дыхательных аппаратов строго запрещено.

Важной для нормальной жизнедеятельности организмов на Земле является роль атмосферы как защитника нашей планеты от ультрафиолетового и рентгеновского излучения Солнца, космических лучей, метеоров. Подавляющую часть излучения задерживают верхние слои атмосферы — стратосфера и мезосфера, в результате чего проявляются такие удивительные электрические явления, как полярные сияния. Остальная, меньшая часть излучения, рассеивается. Здесь же, в верхних слоях атмосферы, сгорают и метеоры, которые мы можем наблюдать в виде маленьких «падающих звёзд».

Атмосфера служит регулятором сезонных колебаний температур и сглаживания суточных, предотвращая Землю от чрезмерного нагревания днём и охлаждения ночью. Атмосфера, благодаря наличию в её составе водяного пара, углекислого газа, метана и озона, легко пропускает солнечные лучи, нагревающие её нижние слои и подстилающую поверхность, но задерживает обратное тепловое излучение от земной поверхности в виде длинноволновой радиации. Эта особенность атмосферы называется парниковым эффектом. Без него суточные колебания температур нижних слоёв атмосферы достигали бы колоссальных величин: до 200° С и естественно сделали бы невозможным существование жизни в том виде, в котором мы её знаем.

Разные участки на Земле нагреваются неравномерно. Низкие широты нашей планеты, т.е. области с субтропическим и тропическим климатом, получают тепла от Солнца гораздо больше чем средние и высокие — области с умеренным и арктическим (антарктическим) типом климата. По-разному нагреваются материки и океаны. Если первые и нагреваются и охлаждаются гораздо быстрее, то вторые долго поглощают тепло, но в тоже время и также долго его отдают. Как известно теплый воздух является более легким чем холодный, а потому поднимается вверх. Его место у поверхности занимает холодный, более тяжелый воздух. Так образуется ветер и формируется погода. А ветер в свою очередь приводит к процессам физического и химического выветривания, последние из которых формируют экзогенные формы рельефа.

С подъёмом в высоту климатические различия между разными регионами земного шара начинают стираться. А начиная с высоты 100 км. атмосферный воздух лишается возможности поглощать, проводить и передавать тепловую энергию путём конвекции. Единственным способом передачи тепла становится тепловое излучение, т.е. нагревание воздуха космическими и солнечными лучами.

Кроме того только при наличии атмосферы на планете возможен круговорот воды в природе, выпадение осадков и образование облаков.

Круговорот воды — это процесс циклического перемещения воды в пределах земной биосферы, состоящий из процессов испарения, конденсации и осадков. Различают 3 уровня круговорота воды:

Большой, или мировой, круговорот — водяной пар, образовавшийся над поверхностью океанов, переносится ветрами на материки, выпадает там в виде атмосферных осадков и возвращается в океан в виде стока. В этом процессе изменяется качество воды: при испарении соленая морская вода превращается в пресную, а загрязненная — очищается.

Атмосфера и ее роль в жизни человека

Муниципальное Бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа» пгт. Войвож

Исследовательская работа

Тема: Атмосфера и ее роль в жизни человека

Автор работы:

Тимофеева Анна

Ученица 3 «Б» класса

Руководитель:

Суханова Д.В.

Учитель начальных классов

Войвож, 2012г.

1. Введение…………………………………………………………………………..стр.3

2. I часть. Что значит для нас воздух………………………………………………стр.4

3. II часть. Опыты……………………………………………………………………стр.6

4. Заключение……………………………………………………………………….стр.9

5. Литература………………………………………………………………………..стр.10

6. Приложение………………………………………………………………………стр.11

Введение

Тема моей исследовательской работы «Атмосфера – ее роль в жизни человека» Вся жизнь человека неразрывно связана с атмосферным воздухом. Причем для нормальной жизнедеятельности он должен удовлетворять многим параметрам. Температура, влажность, давление, процентное содержание углекислого газа, степень загрязненности – это лишь малая часть параметров, от которых зависит жизнедеятельность. При их отклонении от нормы у человека может ухудшиться трудоспособность, самочувствие и здоровье в целом. Цели, преследуемые мной при выполнении исследовательской работы:

1. Познакомиться с богатством природы – воздухом, расширить и углубить знания о воздухе.
2. Познакомиться с некоторыми свойствами воздуха, устанавливать простейшие связи, делать выводы.
3. Показать значимость воздуха для жизни растений, животных и человека.
4. Раскрыть основные причины загрязнения воздуха, важнейшие меры по его охране.

Гипотезы, которые проверялись.

1. Воздух находится везде
2. Давление воздуха
3. Воздух имеет вес
4. Отсутствие запаха
5. Воздух меняет объём
6. Воздух нам не обходим
7. Воздух нужен растениям
8. Воздух может быть грязным. Проводимые исследования:

1. Постановка опытов
2. Наблюдения, сравнения, выводы
3. Поиск печатного материала о воздухе
4. Поиск материала в Интернет

I. Что значит для нас воздух?

Кроме Атлантического, Тихого, Индийского, Северного ледовитого и Южного океанов есть на свете ещё один океан — самый большой из всех. И мы каждый день, каждый час, каждую минуту, сами того не замечая купаемся в нём. Океан этот не солёный, не пресный и к тому же без берегов и воды. Словно огромные серебряные рыбы проплывают по его просторам самолёты. Океан этот называется Воздух. Как только не называют воздух, окружающий нашу Землю: воздушная оболочка, воздушный океан, Атмосфера.

Насколько известно учёным, ни одна планета или звезда не имеет атмосферы, похожей на нашу. Что такое атмосфера?

Атмосфера – это газовая оболочка планеты. Газы, составляющие атмосферу Земли, называются воздухом. Он состоит из кислорода (21%) и азота (78%), на другие газы приходится лишь малая часть (1%).

Воздух окружает нас повсюду. Мы его не видим и часто не ощущаем, но стоит нам помахать рукой, как мы почувствуем, что рука соприкасается с чем-то, вполне осязаемым. Воздух играет главную роль в нашей жизни. Все живые организмы дышат им. Так же атмосфера Земли защищает нашу планету от перегрева и переохлаждения, от вредных лучей солнца и космических снарядов – метеоритов.

У поверхности Земли воздух густой, плотный, хотя мы это не замечаем. Чем выше, тем воздух становиться более плотным. А вынырнуть из воздушного океана можно только на космическом корабле. Ведь там, где кончается воздушный океан, начинается безвоздушное пространство — космос. Воздух заполняет все промежутки, трещинки, и щели, куда бы мы ни шли, куда бы ни поехали по морю или по суши, как бы высоко ни поднялись на самолёте, как бы низко ни спустились в шахту – повсюду есть воздух.

Нет ничего на свете нужнее воздуха.

Без воды можно прожить несколько дней. Без пищи – несколько недель. А без воздуха лишь несколько мгновений.

I. Как проводились исследования. Опыты.

(каким методом автор пользовался, какие средства были задействованы в их работе).

1. Постановка опытов
2. Наблюдения, сравнения, выводы
3. Поиск печатного материала о воздухе
4. Поиск материала в интернете

Опыт 1.

Цель: дать возможность обнаружить воздух.

Ход: проверим, есть ли воздух. Возьмём пустую прозрачную пластиковую бутылку. Этот опыт покажет, так ли она пуста, как кажется. Опустим бутылку в таз с водой так, чтобы она начала заполняться. Смотрим, что будет с водой. Видим, из горлышка выходят пузырьки. Это вода вытесняет воздух из бутылки.

Вывод: воздух находится везде.

Опыт 2.

Цель: Давление воздуха.

Ход: тяжелая газета. Возьмём половину газетного листа и расправим его на столе. Под газету положим линейку, так, чтобы её конец выступал за край стола. Нажмём на линейку и попробуем оторвать её от стола. Оказывается это не так-то легко сделать, потому что давлением воздуха прижимает газету к столу.

Вывод: воздух оказывает давление.

Опыт 3.

Цель: проверить, имеет ли воздух вес.

Ход: Надуем большой воздушный шар и привяжем его к одному из отверстий на конце линейки. Ко второму отверстию привяжем баночку или коробочку. Поместим в баночку немножко песка или риса, чтобы уравновесить воздушный шар. Позволим воздуху понемногу выходить из шарика. ( Приклеим к шарику кусочек скотча и проткните его иголкой ).

Вывод: воздух имеет вес.

Опыт 4.

Цель: показать, что чистый воздух ничем не пахнет.

Ход: возьмем духи, корки апельсинов и т.д. предложим последовательно почувствовать запахи, распространяющиеся в помещении. Вспомним, какой запах имел воздух до того, когда мы стали распространять различные запахи.

Вывод: чистый воздух не имеет запаха.

Опыт 5

Цель: меняет ли воздух объём.

Ход: исчезающая вмятина. Сделаем вмятину в шарике для пинг – понга. Теперь положим его в стакан с тёплой водой. Вода нагреет воздух внутри шарика. Воздух расширится и выправит вмятину.

Вывод: воздух меняет объем.

Опыт 6

Цель: показать, что воздух нужен для жизнедеятельности человеческого организма.

Ход: провести опыт с задержкой дыхания.

— закроем ладошками рот и нос и сосчитаем, кто, сколько сможет продержаться без воздуха.

— каким было желание? Открыть нос и рот, потому что хотелось дышать.

Вывод: мы дышим воздухом, кислородом. Он необходим для жизни. Без воздуха мы просто погибнем.

Опыт 7

Цель: показать, что растениям тоже нужен воздух.

Ход: возьмём два растения (одно со свободным доступом воздуха, а другое с накрытой крышкой). После длительного времени растение под крышкой завяло.

Вывод: растениям тоже нужен воздух.

Опыт 8

Цель:показать наличие в воздухе пыли и грязи. Ход: с помощью кусочка ваты собрать пылинки с мебели в классе. Откуда они взялись? (в воздухе были пылинки ) Вывод: в воздухе находятся разные вещества, в том числе и вредные.

III. Заключение.

Итак, в моей исследовательской работе все выдвинутые мной гипотезы подтвердились. В ходе проведенных опытов было доказано, что воздух – это смесь газов в основном азота и кислорода. 1/5 часть воздуха занимает кислород. Кислород поддерживает дыхание и горение. Воздух, как и все тела в природе, занимает место. Воздух обладает упругостью, при нагревании воздух расширяется, а при охлаждении сжимается. Воздух плохо проводит тепло, поэтому деревья, находящиеся зимой под снегом не замерзают. Жизнь на Земле возможна до тех пор, пока существует атмосфера. Воздухом дышит всё живое на нашей планете. Но вот что удивительно: кислородом дышат люди и животные, его сжигают самолёты и машины, фабрики и заводы. Почему же его не становится меньше? Потому что на Земле есть зелёные растения! Они — настоящая фабрика кислорода. Растения поглощают углекислый газ (который мы выдыхаем), а выделяют кислород. Вот почему так легко дышится там где много растений. Но, увы, природа тоже не вечна, её надо беречь и помогать ей. Под воздействием деятельности людей происходит изменение в атмосфере. Это связано с развитием промышленности и транспорта, которые сжигают и засоряют кислород в большом количестве. Так же уменьшается поступление кислорода в атмосферу из-за сокращения лесов, саванн, степей и увеличение пустынных территорий, городов, транспортных магистралей. Сокращается число продуцентов кислорода среди водных растений из-за загрязнения рек, озёр, морей и океанов. Полагают, что в ближайшие 150-180 л количество кислорода в атмосфере сократится на треть по сравнению с современным его содержанием. Но мы должны сделать всё, что бы это не произошло. Мы — это будущее и от нас зависит многое. Давайте же стараться жить так, чтобы Земля наша была цветущей и прекрасной богата цветами и растительностью.

Литература:

1. Бочкова Ольга «Земля»
2. Интернет – ресурсы:
3. Ликум А. Популярная энциклопедия для детей «Все обо всем»
4. Константинов В.М. Челидзе Ю.Б Экологические основы природопользования.

IV. Приложение

Природные процессы, как потребления, так и образования компонентов атмосферы приблизительно уравновешивают друг друга, то есть обеспечивают постоянный состав газов, составляющих атмосферу.
Как Вы думаете, можно ли считать воздух неиссякаемым и возобновляемым природным достоянием?

Без хозяйственной деятельности человека природа справляется с такими явлениями, как поступление в атмосферу вулканических газов, дыма от природных пожаров, пыли от природных пыльных бурь. Эти выбросы рассеиваются в атмосфере, оседают или выпадают на поверхность Земли с осадками. За них принимаются почвенные микроорганизмы, и в конце концов перерабатывают их в углекислый газ, сернистые и азотные соединения почвы, то есть в «обычные» компоненты воздуха и почвы. В этом и заключается причина того, что атмосферный воздух имеет в среднем постоянный состав. С появлением человека на Земле сначала постепенно, затем бурно и в настоящее время угрожающе начался процесс изменения газового состава воздуха и разрушения природной устойчивости атмосферы. Около 10 000 лет назад люди научились пользоваться огнем. К природным источникам загрязнения прибавились продукты сгорания различного вида топлива. Вначале это были древесина и другие виды растительного материала.

В настоящее время больше всего вреда атмосфере приносит искусственно произведенное топливо — продукты переработки нефти (бензин, керосин, соляровое масло, мазут) и синтетическое топливо. Сгорая, они образуют оксиды азота и серы, угарный газ, тяжелые металлы и другие ядовитые вещества неприродного происхождения (загрязнители).

Учитывая огромный масштаб использования техники в наши дни, можно представить себе, сколько двигателей автомобилей, самолетов, кораблей и другой техники ежесекундно г убят атмосферу Алексашина И.Ю., Космодамианский А.В., Орещенко Н.И. Естествознание: Учебник для 6 класса общеобразовательных учреждений. – СПб.: СпецЛит, 2001. – 239 с. .

Почему троллейбус и трамвай считаются экологически чистыми видами транспорта по сравнению с автобусом?

Особенно опасны для всего живого те устойчивые аэрозольные системы, которые образуются в атмосфере наряду с кислотными и многими другими газообразными отходами производства.Европа — одна из наиболее густонаселенных и промышленно развитых частей света. Мощная транспортная система, крупная промышленность, высокое потребление органического топлива и минерального сырья ведут к заметному повышению концентраций загрязнителей в воздухе. Практически во всех крупных городах Европы наблюдается смог Смог — аэрозоль, состоящий из дыма, тумана и пыли, один из видов загрязнения воздуха в крупных городах и промышленных центрах. Подробнее см.: http://ru.wikipedia.org/wiki/Смог и регулярно фиксируется повышенное содержание в воздухе таких опасных загрязнителей, как оксиды азота и серы, угарный газ, бензол, фенолы, мелкая пыль и др.

Не вызывает сомнения прямая связь повышения содержания вредных веществ в атмосфере с ростом аллергических заболеваний и болезней органов дыхания, а также рядом других заболеваний.

Необходимы серьезные меры в связи с возрастанием в городах количества автомобилей, планируемым в ряде городов России развитием промышленности, что неизбежно увеличит количество выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

Посмотрите, как решаются проблемы чистоты атмосферного воздуха в «зеленой столице Европы» — Стокгольме.

Комплекс мероприятий для улучшения качества воздуха должен непременно включать улучшение экологических характеристик автомобилей; строительство системы газоочистки на промышленных предприятиях; использование природного газа, а не угля, как топлива на предприятиях энергетики. Сейчас в каждой развитой стране существует служба контроля за состоянием чистоты воздуха в городах и промышленных центрах, что несколько улучшило сложившуюся скверную ситуацию. Так, в Санкт-Петербурге действует автоматизированная система мониторинга атмосферного воздуха Санкт-Петербурга (АСМ). Благодаря ей не только органы государственной власти и местного самоуправления, но и жители города могут узнавать о состоянии атмосферного воздуха.

На здоровье жителей Санкт-Петербурга — мегаполиса с развитой сетью транспортных магистралей — оказывают влияние, в первую очередь, основные загрязняющие вещества: оксид углерода, оксид азота, диоксид азота, взвешенные вещества (пыль), диоксид серы, которые поступают в атмосферный воздух города от выбросов предприятий теплоэнергетики, промышленности, и от транспорта. В настоящее время доля выбросов от автотранспорта составляет 80% от общего объема выбросов основных загрязняющих веществ. (По экспертным оценкам, более чем в 150 городах России преобладающее влияние на загрязнение воздушного бассейна оказывает именно автотранспорт).

А как обстоят дела в вашем городе? Как Вы думаете, что можно и нужно делать, чтобы воздух в наших городах стал чище?

помещена информация об уровне загрязнения атмосферного воздуха в районах расположения станций АСМ на территории Санкт-Петербурга.

Надо сказать, что в Санкт-Петербурге отмечена тенденция к уменьшению выбросов загрязнителей в атмосферу, однако причины этого явления связаны преимущественно с уменьшением количества работающих предприятий. Понятно, что с экономический точки зрения это не лучший способ снижения загрязнения.

Сделаем выводы.

Воздушная оболочка Земли — атмосфера — необходима для существования жизни. Газы, входящие в состав воздуха, участвуют в таких важных процессах, как дыхание, фотосинтез. Атмосфера отражает и поглощает солнечную радиацию и таким образом защищает живые организмы от губительных рентгеновских и ультрафиолетовых лучей. Углекислый газ удерживает тепловое излучение земной поверхности. Атмосфера Земли уникальна! От нее зависят наше здоровье и жизнь.

Человек бездумно накапливает в атмосфере отходы своей деятельности, что вызывает серьезные экологические проблемы. Нам всем необходимо не только осознавать свою ответственность за состояние атмосферы, но и по мере сил, делать то, что мы можем, для сохранения чистоты воздуха, основы нашей жизни.

Открыть содержание курса