[pic]
Žemė – trečia pagal nuotolį nuo Saulės planeta. Ji,kartu suMerkurijumi, Venera, Marsu, priskiriama prie vidinių planetų. Vidinėmisvadinamos todėl, nes jos yra tarp Saulės ir asteroidų žiedo. Planetos,esančios už šio asteroidų žiedo, vadinamos išorinėmis. Aplink Saulę skriejabeveik apskrita orbita, 29,8 km/s vidutiniu greičiu; Žemės siderinisperiodas (žvaigždiniai metai) yra 365,26 dienos.Tarp vidinių planetų Žemė yra didžiausia ir masyviausia. Pagal masę(59,74.1023kg) ji yra pirma tarp savo grupės (vidinių) ir penkta tarp visųplanetų. Savo forma primena kamuolį: Žemės pusiaujinis skersmuo – 12756,28km, o ašigalinis – 12713,51 km.Mūsų planeta nuo artimiausios žvaigždės – Saulės – yra nutolusividutiniškai 149,6 mln. km. Šis atstumas vadinamas astronominiu vienetu.Arčiausiai Saulės (perihelyje) Žemė būna apie sausio 3 d., toliausiai(afelyje) – apie liepos 3 d.Mokslininkų teigimu, Žemė susidarė prieš 4,5 mlrd. metų, dėl gravitacinėskondensacijos, iš dulkių ir dujų, kurios planetų formavimosi pradžioje buvoišsisklaidžiusios erdvėje aplink Saulę. Žemės geologinė istorija atkuriama,tiriant Žemės plutos uolienas. Nustatyta, kad seniausių Žemės uolienųamžius ~3,5 mlrd. metų.Žemė susideda iš koncentrinių apvalkalų, dar vadinamų geosferomis: išoriniodujų apvalkalo – atmosferos, vandens apvalkalo – hidrosferos ir trijųvidinių sluoksnių: Žemės plutos, mantijos ir branduolio. Iš kitų planetųŽemė išsiskiria būtent tuo, kad turi pirmąsias dvi geosferas – atmosferą irhidrosferą.Atmosfera ryškios viršutinės ribos neturi: dujų pėdsakų aptinkamadidesniame nei 1000 km aukštyje. Joje daugiausia azoto (78,1%) ir deguonies(20,9%), taip pat anglies dioksido, vandens garų, argono bei kitų dujųdalelių. Ši geosfera dar skirstoma į kelis sluoksnius: troposferą,stratosferą, jonosferą ir egzosferą. Troposfera – tankiausias atmosferossluoksnis, kuris sudaro 4/5 visos atmosferos masės ir tęsiasi nuo Žemėspaviršiaus iki 12 – 18 km aukščio. Čia vyksta dauguma meteorologinių
reiškinių. Virš troposferos (iki 50 – 55 km aukščio) tęsiasi stratosfera.Maždaug 20 –25 km aukštyje kaupiasi didžiausia ozono koncentracija(“sluoksnis”), kuri saugo Žemę nuo ultravioletinių Saulės spindulių.Aukščiau, iki 500 km, tęsiasi jonosfera. Jonosferoje susidaro pašvaistės,žybsi į atmosferą įlėkę meteorai. Per ją yra perduodamos ilgesnės nei 15 mradijo bangos. Virš jos yra egzosfera. Tai mažiausio tankio atmosferossluoksnis.Hidrosfera susideda iš vandenynų, jūrų, sausumos vidaus ir požeminiųvandenų, ledynų, sniego dangos. Joje aptinkami beveik visi cheminiaielementai. Pasaulinis vandenynas turi didelės įtakos Žemės klimatoformavimuisi, medžiagų apykaitai, geologiniams procesams.Viršutinė kietoji geosfera vadinama pluta. Jos didžiausias storis (pokalnuotomis sritimis) yra ~70 km. Žemės plutoje randama visų cheminiųelementų. 95% plutos sudaro magminės, o 5% nuosėdinės ir metamorfinėsuolienos. Žemės plutą nuo mantijos skiria Mochorovičiaus paviršius.Mantijos didžiausias gylis – 2900 km. Viršutinė dalis (substratas) ir Žemėspluta sudaro litosferą. Viršutinės mantijos apatinę dalį – astenosferą –nuo apatinės mantijos skiria Golicyno sluoksnis. Mantijos uolienos pagalsudėtį panašios į ultrabazines (peridotitus, dunitus) ir akmens meteoritus;vyrauja deguonis, silicis, magnis, geležis. Žemės branduolio vidutinisspindulys 3470 km. Manoma, kad branduolį sudaro geležies (90%) ir nikelio(8%) oksidai. Nuo Žemės paviršiaus į centrą didėja slėgis, tankis irtemperatūra. 100 km. gylyje slėgis 2,9 mln. kPa, ties mantijos irbranduolio riba 137,8 mln. kPa, centre 343 mln. kPa. Medžiagos tankisviršutinėje mantijoje 3,3 g/cm3, riboje su branduoliu 5,7 g/cm3, vidiniamebranduolyje 12 – 17 g/cm3. Žemės temperatūra pakyla nuo 600 – 1000 oCviršutiniuose poplučio horizontuose iki kelių tūkstančių laipsnių Žemėscentrinėje dalyje. Temperatūra gilyn didėja ne visur vienodai; pvz.,Europoje pakyla vidutiniškai 1 oC kas 32,3 m, Azijoje 27 m, Š. Afrikoje 23m, Š. Amerikoje 39,1 m, Australijoje 27,2 m, P. Afrikoje >90 m (Geoterminisgradientas).Oras ir jo tarša
Grynas, švarus oras – tai dujų ir įvairiausių dalelyčių mišinys. Žemėsatmosferoje daugiausia yra azoto dujų – 78%. Be azoto ore yra deguonies(21%), Anglies dioksido (0.04%), argono ir kitų cheminių elementų. Tarpdalelių, kurios dažnai padaro orą matomą, nuspalvina dangų ir debesis, yramažyčių vandens lašelių (iš jų susidaro rūkana, rūkas ir žemutiniaidebesys) bei ledo kristalų (sudarančių aukštutinius debesis). Iš jūrų į orąpatenka druskos kristalėlių, o iš sausumos – dulkių, kuriose rasimesmiltelių, augalų žiedadulkių ir sporų bei daugybę kitokių medžiagų. Šiosdujos ir jų priemaišos augalams ir gyvūnams dažniausiai nekenksmingos;žmogus irgi prie jų prisitaiko. Tačiau ore atsiranda ir kenksmingų betkokiai gyvybei priemaišų – tai oro tarša, daugiausia atsiradusi žmogausdėka (oro tarša gali atsirasti ir ugnikalnių išsiveržimo metu ar kt.).Pastaruoju metu pasaulis labai supramonėjo. Dabar į orą išleidžiama daugybėcheminių medžiagų ir kitų teršalų. Žmonės keičia Žemės atmosferą, taigi irklimatą.Orą daugiausia teršia žmogus. Miestų ir pramonės rajonų užterštame ore kurkas daugiau retesnių dujų, kurių švariame ore esama tik pėdsakų arba visainėra. Kai priemaišų daug, atmosfera darosi drumsta, patamsėja, blogiaupermatoma. Užterštu oru nemalonu kvėpuoti, neretai jis būna netgikenksmingas bet kokiai gyvybei. Žmogaus sveikatai kenkia užteršta aplinka;yra ir netiesioginė žala – mažėja augalų derlingumas, genda įvairūsdaiktai.Svarbiausias oro teršimo šaltinis – iškastinio kuro degimas. Akmens anglys,kūrenamos namų židiniuose, pramonės įmonių ir garvežių pakurose, gulėsuodžių sluoksniu ant Europos ir Šiaurės Amerikos miestų XVIII a., XIX a.,ir XX a. Pradžioje, o dabar miestų orą daugiausia teršia naftos produktų,
ypač benzino ir dyzelinio kuro, dūmai. Deginamas kuras, ypač netvarkinguosevarikliuose ir pakurose, išmeta daugybę teršalų, nevienodai veikiančiųaplinką. Tarp jų ypač daug yra sieros dioksido. Iš šių aitrių, vandenyjelengvai tirpstančių dujų susidaro sieros rūgštis, nuo kurios žūva augalai,genda pastatai. Variklių cilindruose ir pakurose, kai būna labai karšta,susidaro azoto oksidų. Šios troškios dujos irgi virsta rūgštimis. Saulėsspindulių veikiami, azoto oksidai sudaro smogą. Su rūku susimaišę dūmai sudaro pavojingąjį smogą. Labai tirštassmogas kartais būdavo Londone; dėl to jis buvo net vadinamas Londono rūku.Panašus smogas būdavo Diuseldorfe ir Berlyne. Šių trijų miestų problemąbuvo imtasi spręsti. Bet pastaruoju metu smogas ėmė susidaryti daugelyjekitų miestų: Meksike, Los Andžele, Bankoke, Kaire. Klimatas kinta ir tada,kai kertami medžiai medienai arba plečiami žemdirbystės ir statybos plotai.Medžiai sugeria anglies dioksidą, kurį iškvepia žmonės ir gyvūnai, irgamina deguonį, kurį žmonės ir gyvūnai įkvepia. Naikinant miškus, sutrinkadeguonies ir anglies dioksido pusiausvyra atmosferoje. Be to, kertantmedžius, keičiasi ir tų vietų albedas. Kadaise miškais buvo apaugę 60%sausumos. Dabar jų nebėra nė pusės to.Daugėjant automobilių, atitinkamai labiau teršiama ir atmosfera. Palygintisu elektrinėmis ir pramonės įmonėmis, automobilių išmetamų kenksmingųmedžiagų (ypač jei juose neįtaisyti neutralizatoriai) praktiškai neįmanomasugaudyti, todėl visos jos patenka į atmosferą. Degant kurui, j aplinkąišsiskiria anglies monoksidas (80%), angliavandeniliai (15%), azoto oksidas(5%), nedideli kiekiai švino, benzpireno ir kt. nuodingų medžiagų.Prognozuojama, kad dabar naudojamas kuras dar ilgai vyraus, todėlatmosferos tarša didės. Ją galima mažinti ribojant benzino naudojimą,kuris, palyginti su dyzeliniu kuru, yra toksiškesnis. Kol kas svarbiausiagriežtai laikytis nustatytų kenksmingų medžiagų išmetimo į atmosferą normų,mažinti išmetamų dujų koncentraciją, gerinti transporto srautų judėjimąnustatant didžiausią leistiną miesto gatvių apkrovą, sodinti želdinius –ekranus. Gana sudėtinga mažinti į aplinką išskiriamų azoto oksidųkoncentraciją, nes jie nėra kuro komponentai. Šie teršalai susidaro išįsiurbiamo į variklio cilindrus atmosferoje esančio azoto, kuris aukštojetemperatūroje, esant dideliam slėgiui, virsta oksidu. Todėl reikia gamintispecialius dujų degimo įrenginius ir dujų neutralizatorius. Šiuo metueksploatuojama daug pasenusių automobilių, kurie į atmosferą išmeta 1,6-2kartus daugiau nuodingų medžiagų negu numatyta standartuose. Šių medžiagųkiekius ir koncentraciją turėtų reguliuoti autotransporto įmones beitechninio aptarnavimo stotys, tikrinti kelių policija.Pramonės įmonės teršalus išmeta organizuotai ir neorganizuotai.Organizuotas teršalų išmetimas – tai kryptingas užteršto oro pašalinimasper tam specialiai skirtus įrenginius (ventiliacines sistemas, kaminus,stoglangius ir pan.). Šitaip išmestus teršalus galima gaudyti ir valyti.Sakoma, kad neorganizuotai teršalai išmetami tuomet, kai jie į atmosferąpatenka iš nesandarių technologinių įrenginių, rezervuarų, dulkiųsusikaupimo vietų ir pan. Gamybos technologija dar nėra tokia tobula, kadbūtų gaminama be atliekų. Todėl, atsižvelgiant į gamybos atliekų kiekį irsudėtį, būtina jas rinkti bei valyti, kad jos neterštų aplinkos ir nekenktųžmonių sveikatai. Šitaip atmosfera apsaugoma bent iš dalies, nes sulaikytivisas kenksmingas medžiagas techniškai sunkiai įmanoma, be to, norintpadidinti oro valymo veiksmingumą, reikia daugiau piniginių sąnaudų,sudėtingesnių ir brangesnių įrenginių. Dar teršalų kiekį galima mažintivalant dujas nuo cheminių bei mechaninių (aerozolių) priemaišų, diegiantpažangias gamybos technologijas su mažai atliekų. Šis būdas veiksmingesnis,nes jis iš esmės mažina atmosferos taršą, be to racionaliai naudojamosžaliavos ir jų atliekos, bet tam reikalingos gana didelės investicijos.Geriausia derinti abu būdus.Akmens anglys, nafta ir gamtinės dujos yra kuras, gaunamas iš Žemės. Priešmilijonus metų augusių priešistorinių miškų augalai suiro, ir iš jųsusidarė anglys. Iš suirusių smulkių gyvūnų bei augalų, kurie kadaiseplūduriavo jūrose, susidarė nafta ir gamtinės dujos. Todėl anglys, nafta irgamtinės dujos vadinamos iškastiniu kuru.Kūrenant iškastinį kurą, išsiskiria daug dujų – anglies dioksido. Žemėsatmosferoje visada buvo šiek tiek anglies dioksido, o XVIII a. pradžiojeprasidėjus pramoniniam perversmui, jo labai padaugėjo. Kiek angliesdioksido yra dabar, tiksliai nežinoma. Anglies dioksidas leidžia Saulės spinduliams ir šilumai pasiektiŽemės paviršių, bet trukdo šilumai nuo Žemės paviršiaus sklisti į kosminęerdvę. Panašiai daro ir kitos dujos: azoto oksidai, kurių šiek tiekišsiskiria kūrenant iškastinį kurą, ir anglies, fluoro ir chloro (CFCl)junginiai, kurie naudojami aerozoliams ir šaldytuvams. Visos šios dujosvadinamos šiltnamio dujomis, nes jos veikia panašiai kaip šiltnamiostiklas. Kaip šiltnamio atmosfera yra šiltesnė už lauko orą, lygiai taip irŽemės paviršius bei apatiniai jos atmosferos sluoksniai pamažu darosišiltesni. Tai vadinama šiltnamio reiškiniu. Mokslininkai randa požymių,rodančių, jog Žemė darosi šiltesnė. Europos kalnų šlaitais slenkantysledynai trumpėja. Yra žymių, kad Pietų pusrutulyje irgi darosi šilčiau.Galimas daiktas, Žemėje dabar yra prasidėjęs vienas iš šiltesnio klimatolaikotarpių. Vis dėlto dauguma mokslininkų mano, kad šiltnamio reiškinįskatina žmogaus veikla. Matydami, kas dedasi, mes negalime gintis, kadnesame kalti dėl šio kitimo. Jei šiltnamio reiškinys reikšis ir toliau, jopadariniai pasaulio klimatui gali būti katastrofiški. Ledo skydai ištirps,jūrų lygis pakils. Pajūrio žemumas užlies vanduo. Daugiamečio įšalo sritys(Sibiras, Šiaurės Kanada) gali tapti šiltomis ir maloniomis vietomisgyventi. Galima laukti ir kritulių pasiskirstymo pokyčių. Vienose sritysejų iškris mažiau negu dabar, o kitose – daugiau. Sachara gali vėlsužaliuoti, o kitos vietos gali virsti dykumomis.Ozono sluoksnis
Atmosfera – tai skydas, saugantis Žemę nuo žalingų Saulės spindulių. Vienaiš svarbiausių to skydo dalių – ozono sluoksnis, esantis 10-60 km aukštyjevirš žemės paviršiaus. Šis sluoksnis sugeria ultravioletinius spindulius.Ozonas (melsvos dujos) yra deguonies atmaina. Didumos deguonies sandara –molekulės iš dviejų tvirtai susijungusių deguonies atomų. Ozonas turi darvieną silpnai prisijungusį atomą. Ozonas yra aštraus kvapo; kvapą kartaisgali-pajusti prie elektros mašinų ir perkūnijos metu. Yra jo ir žemėspaviršiuje; tai – sudedamoji smogo dalis. Apie 1960 m. Antarktidojedirbantys anglų mokslininkai pradėjo matuoti ozono kiekį ozono sluoksnyje.9 dešimtmečio pradžioje jie pastebėjo nerimą keliantį reiškinį: kiekvienąpavasarį (rugsėjo ir spalio mėnesiais) tiesiai virš Antarktidos esančiameozono sluoksnyje atsirasdavo skylė.Nuo to laiko skylė ėmė pasirodyti kiekvieną pavasarį ir kasmet vis didėjo.1988 m. ji aprėpė visą Antarktidą ir pasiekė kai kurias Australijos irNaujosios Zelandijos dalis. Buvo aišku – ozono sluoksnį kažkas naikina.Nustatyta, kad vienas iš kaltininkų – CFCl junginiai. Ozono skylė atsiradotada, kai imta plačiai naudoti CFCl junginius. 1987 m. 14 didžiųjų pasauliovalstybių susitarė mažinti CFCl junginių gamybą ir naudojimą. Bet iki 1989m. sausio mėnesio, kai ši sutartis įsigaliojo, CFCl junginiai ėmė ardytiozono sluoksnį virš Arkties, ozono sluoksnis suplonėjo ir kitose vietose.Jeigu ozono sluoksnis smarkiai sumažės, Žemės klimatas gali atšilti irsustiprinti šiltnamio reiškinį. Deja, CFCl junginiai išsilaiko ilgai (iki140 metų), taigi ozono sluoksnio problema lydės mus dar daug metų. Laimė,Antarktidos ozono skylė tvyro virš teritorijos, kur gyvena labai mažai
žmonių. Ozono sluoksniui smarkiai suplonėjus virš kitų vietų, padariniaigalėtų būti tokie: • Daugiau žmonių susirgimų odos vėžiu ir katarakta, apaktų; • Kur kas labiau plistų kai kurios užkrečiamosios ligos; • Nukentėtų augalinis planktonas, o tai sutrikdytų vandenynų mitybos grandinę; • Susidarytų rūgštusis rūkas; • Prasčiau derėtų maistiniai augalai (ryžiai ir kt.).Oro tarša ir apsauga Lietuvoje
Šiuo metu Lietuvoje iš viso nustatoma 16 kenksmingų oro priemaišųkoncentracijų – sieros dioksido, azoto dioksido, anglies monoksido,sulfatai, sieros vandenilis ir kt.Be stacionarių lokalinio oro monitoringo postų, Fizikos institutopastangomis Lietuvoje įsteigta ir nuolat veikia viena tarptautiniusstandartus atitinkanti foninė oro monitoringo stotis Preiloje, kuri dirbapagal tarptautines EMEP ir EUROTRAC programas. Gavus Šiaurės šalių Ministrųtarybos finansinę paramą, 1993 metais Lietuvoje buvo įrengtos dar dvi EMEPstandartus atitinkančios oro monitoringo stotys, kurios veikia, kaipKompleksinio foninio monitoringo stočių, įsteigtų Aukštaitijos ir Dzūkijosnacionaliniuose parkuose, sudedamosios dalys. Trečią tokią stotį, kaipminėta, numatoma įsteigti Žemaitijos nacionaliniame parke. Šios stotyssudarys globalinio oro monitoringo tinklą ir įgalins kontroliuoti tolimasužteršto oro pernašas į Lietuvą iš visų kaimyninių ir tolimesnių valstybių.Oro ir kritulių užterštumo stebėjimai, kurie vykdomi kompleksinėsemonitoringo stotyse yra įjungti į kompleksinio kraštovaizdžio monitoringoposistemį. Apskritai Lietuvoje oro užterštumas vidutinis, teršalųkoncentracijos retai viršija leistinas normas ir tai tik didmiesčiuose.
Atmosferos apsauga
Kol kas neįmanoma visiškai sustabdyti kenksmingų medžiagų išmetimo įaplinką, bet galima jį sulaikyti. Labai svarbu plačiau vartoti suskystintasdujas, metilo ar etilo alkoholį, saulės energiją, elektros variklius,akumuliatorius, dviračius ir kitas ekologiškai švaresnes medžiagas beiįrenginius. Dauguma naujų energijos šakinių jau iš-bandyti ir pamažupradedami naudoti. Tačiau prabėgs dar daug laiko, kol bus iš-plėsta nauja
kuro gavyba ir jiems pritaikyti varikliai.Vis daugiau ir daugiau lėšų valstybės skiria aplinkos valymo darbams irįrengimams. Tai dar vienas gana perspektyvus būdas mažinti kenksmingųmedžiagų kiekį atmosferoje.Naudota literatūra:
1. Pažinimo džiaugsmas „Mokslas ir Visata“ 2. Pažinimo džiaugsmas „Žemė ir jos gerybės“ 3. J.Hortis “Gamtos katastrofos” 4. P.Baltrėnas “Aplinkos apsauga” 5. Internetiniai puslapiai
———————–
[pic]