Необходимые условия жизни на Земле

1. Лекция 2

Необходимые условия жизни на
Земле

2. Основные вопросы:

Значение стабильности условий окружающей
среды для существования жизни;
Пределы изменения температуры воздуха и
воды, химический состав воды;
Роль Мирового океана в стабилизации климата
на Земле;
Перераспределение энергии на поверхности
земного шара
Насколько сильно менялся климат на планете в
течение последних сотен тысяч лет;
Чем обусловлены эти изменения

3.

Температура окружающей среды.
Жизнь возможна в узких температурных
пределах.
Оптимальный
температурный
диапазон не превышает 30ºС.
Состав среды обитания.
Морская вода отличается особой стабильностью
солевого состава. В большинстве акваторий в 1 кг
воды содержится 35 г солей.

4.

Атмосфера. Весьма стабильна по газовому составу.
В нижних слоях воздух состоит примерно на 78%
из азота, около 21% кислорода и около 1 % аргона.
Освещенность. На единицу поверхности в год
вблизи экватора поступает в год солнечной
энергии в 3 раза больше, чем на полюсах.
Осадки. Отдельные регионы различаютсмя между
собой.
Атмосфера защищает обитателей Земли от
различных
неблагоприятных
космических
воздействий.
Жесткое
ультрафиолетовое
излучение многократно ослабевает, задерживаясь
атмосферой,
особенно
при
наивысшей
концентрации озона. До поверхности Земли
доходит в основном безопасная часть спектра
солнечного излучения.

5.

6.

Радиационный фон Земли. Изменяется весьма
незначительно.
Обычный
фоновый
уровень
радиационного излучения на поверхности Земли
на нулевой высоте соответствует эффективной
дозе примерно 0.7-1.4 мЗв (70-140 мбэр).

7. Факторы постоянства среды обитания на Земле:

Основная причина постоянства
важнейших параметров среды – почти
неизменный уровень солнечной энергии.
Вторая причина равномерного освещения
Земли – почти круговая орбита.
Третья особенность – положение оси
вращения Земли по отношению к
плоскости орбиты и скорость вращения
планеты вокруг своей оси.
Четвертое обстоятельство– мощная
атмосфера и гидросфера.

8. Солнечная система схематично. Орбиты большинства планет почти круглые.

9.

10.

Положение
Земли
на
орбите
в
разные
фазы
обращения
вокруг
Солнца

11.

Физические свойства воды. Способствуют
аккумуляции тепла при наличии больших
количеств воды. Изменения температуры
среды происходят замедленно и с меньшей
амплитудой.
Прогрев
поверхности
Земли
происходит
неравномерно,
но
благодаря
перемешиваниям воздушных масс в нижнем
слое атмосферы и мощным океаническим
течениям в гидросфере это неравенство
сглаживается настолько, что жизнь стала
возможна практически на всей планете.

12.

Модель ячеистой атмосферной циркуляции
Д. Галлея

13.

14.

Схема единой системы течений в Мировом
океане

15. Схема основных течений и океанических круговоротов в Мировом океане

16.

Реконструкция климата на Земле за 150 тыс.
лет и прогноз на следующие 25 тыс. лет

17. Природные кризисы в истории развития жизни на Земле:

Много раз происходили значительные отклонения
от наиболее благоприятных характеристик
среды: оледенения, падения космических тел,
извержения вулканов.
Большая часть известных похолоданий и
потеплений связана с изменениями 3
параметров положения Земли в Солнечной
системе:
Наклона оси вращения планеты к плоскости
орбиты;
Эксцентриситета орбиты;
Прецессии.

18.

Изменение уровня Мирового океана за
последние 400 тыс. лет

19. Периодические колебания трех параметров планеты по теории М. Миланковича

20. Изменение климата Земли в голоцене за последние 10 тыс. лет