Атмосфера

АЭРОБИОСФЕРА

(от аэро... и биосфера), приземный слой атмосферы (от поверхности Земли до 7—8 тыс. м над нею), в котором постоянно присутствуют живые организмы.

Атмосфе́ра (от. др.-греч. ἀτμός — пар и σφαῖρα — шар) — газовая оболочка (геосфера), окружающая планету Земля. Внутренняя её поверхность покрывает гидросферу и частично земную кору, внешняя граничит с околоземной частью космического пространства.

Энергия

Поток энергии в биосфере складывается из энергии Солнца и внутренней энергии Земли. Однако энергетический обмен охватывает все составные части биосферы, включая и живое вещество.

Биосфера представляет собой сбалансированную самоорганизующуюся систему. Этот баланс осуществляется с участием энергии солнечного излучения, тепла Земли, живого вещества, энергии геологических процессов, гравитационного влияния естественного спутника Земли – Луны. Возмущающим фактором естественных процессов, происходящих в биосфере, является хозяйственная деятельность человека.

Биосфера играет важную роль в распределении энергетических потоков на Земле. В год до Земли доходит около 10²⁴ Дж солнечной энергии; 42 % из неё отражается обратно в космос, а остальное поглощается. Другим источником энергии является тепло земных недр. 20 % энергии переизлучается в мировое пространство в виде тепла, 10 % расходуется на испарение воды с поверхности Мирового океана.

Помимо солнечной энергии в биосферу поступает энергия внутреннего тепла Земли, которая высвобождается в форме периодически активизирующихся вулканов, а также в форме непрерывного теплового потока из ее глубин за счет существующего термоградиента². Это еще мало востребованный энергетический источник человечеством.

Роль вулканизма в формировании живого вещества на нашей планете огромна. Именно с его помощью формировалась атмосфера и гидросфера, земная кора, а живое вещество активно влияло на направленность изменения состава всех оболочек Земли. По современным данным подводного исследования вулканов в непосредственной близости к ним отмечаются проявления высокоорганизованной формы жизни. Это говорит о том, что не только солнечная энергия явилась причиной возникновения жизни на Земле. Значительная роль в появлении жизни на ранних этапах эволюции Земли могла принадлежать энергии внутреннего тепла планеты (вулканической деятельности под водой и на материках). И лишь позже главная энергетическая составляющая для развития жизни на Земле была связана с солнечной энергией.

Одной из причин формирования устойчивого теплового потока явилась радиоактивность, которая на ранних этапах геологической истории была важнейшим энергетическим фактором, ответственным за формирование эндогенного источника тепла и, вероятно, первых жизненных форм. В последствии, с понижением радиации Земли, развитие и усложнение жизненных форм происходило на фоне непрерывного снижения радиоактивного фона. Таким образом, парадокс заключается в том, что возникновение жизни на Земле обязано радиоактивности в купе с энергетическим потенциалом Солнца и Земли. В то же время высокий радиоактивный фон губителен для высокоорганизованной живой материи.

Значительной внутренней энергией обладает Мировой океан за счёт высокой теплоёмкости воды. Он аккумулирует громадное количество тепла и является, наряду с атмосферой, ледниками, основным фактором, ответственным за формирование климата на Земле. Например, средняя температура поверхности океана близка к 14,6°С, а средняя температура океана близка к 18,4°С. Неравнозначность поверхностной температуры океана и суши, наличие угла наклона земной оси к земной орбите приводит к естественному обмену теплом между океаном, сушей и атмосферой, формируя, т.о., между северным и южным полушариями цикличные сезонные изменения погоды.

Значимыми факторами, влияющими на энергетический баланс биосферы, являются и различные фазовые преобразования воды, вещества во внутренних слоях Земли. Они в общем энергетическом балансе биосферы до сих пор мало исследованы, а, стало быть, не учитываются при построении различных моделей климата. Таким образом, энергетический баланс биосферы в течение миллиардов лет эволюции создал уникальные условия возникновения и поддержания развития жизни.