البيئة: 13 أهم مكونات البيئة - تمت مناقشتها!

بعض المكونات / الأجزاء الهامة للبيئة هي كما يلي:

البيئة تتكون من قطاعات مختلفة مثل الغلاف الجوي والغلاف المائي والغلاف الصخري والمحيط الحيوي. قبل شرح الكيمياء التي تحدث في هذه الأجزاء واحدة تلو الأخرى ، سيتم مناقشة خط موجز عن أهميتها.

1. الجو:

تبرز النقاط التالية الدور الحيوي الذي يلعبه الغلاف الجوي في بقاء الحياة في هذا الكوكب:

أنا. الغلاف الجوي هو الغطاء الواقي للغازات التي تحيط بالأرض. إنه يحمي الأرض من البيئة المعادية للفضاء الخارجي.

ثانيا. إنه يمتص الإشعاعات 1R المنبعثة من الشمس ويعاد من الأرض وبالتالي يتحكم في درجة حرارة الأرض.

Image Courtesy: developmentdiaries.com/wp-content/uploads/2013/05/the-atmosphere.jpg

ثالثا. يسمح بنقل كميات كبيرة من الإشعاع فقط في مناطق 300 - 2500 نانومتر (بالقرب من الأشعة فوق البنفسجية ، المرئية ، وبالقرب من الأشعة تحت الحمراء) و 0.01 - 40 متر (موجات الراديو) ، أي أنه يقوم بتصفية الأنسجة الضارة بالأشعة فوق البنفسجية تحت 300 نانومتر.

د. انها بمثابة مصدر ل C0 2 لعملية التمثيل الضوئي للنبات و 0 2 للتنفس

v. يعمل كمصدر للنيتروجين للبكتريا المثبتة للنتروجين والأمونيا المنتجة للنباتات.

السادس. ينقل الغلاف الجوي الماء من المحيط إلى الأرض.

2. الغلاف المائي:

الغلاف المائي هو مصطلح جماعي يعطى لجميع أشكال الماء المختلفة.

الصورة مجاملة: ieied.co.uk/images/products/03-PS03-7/hydrosphere_big.jpg

ويشمل جميع أنواع الموارد المائية مثل المحيطات والبحار والأنهار والبحيرات والجداول المائية والخزانات والأنهار الجليدية والمياه الجوفية. يظهر توزيع المياه في الأرض في الشكل -1.

وكما يتبين ، فإن 1٪ فقط من إجمالي إمدادات المياه متوفر كمياه عذبة في شكل أنهار وبحيرات وجداول مائية ومياه جوفية للاستهلاك البشري واستخدامات أخرى. ويبين الشكل التالي 1-2 مدى استخدام المياه العذبة المتاحة لأغراض مختلفة.

تكمن المشكلة الرئيسية في إمدادات المياه العالمية في توزيعها غير المنتظم ، حيث إن الناس في المناطق ذات الأمطار المنخفضة غالباً ما يستهلكون أكثر من الناس في المناطق ذات الأمطار الأكثر.

3. Lithosphere:

أنا. تنقسم الأرض إلى طبقات كما هو موضح في الشكل-1-3

ثانيا. يتكون الغلاف الصخري من الوشاح العلوي والقشرة.

الصورة مجاملة: ontariogeoscience.net/keyconceptitems/FG01_17.JPG

والقشرة هي الجلد الخارجي للأرض الذي يمكن الوصول إليه من قبل الإنسان. تتكون القشرة من الصخور والتربة التي يعتبر الجزء الأخير منها الجزء المهم من الغلاف الصخري.

4. المحيط الحيوي:

يشير المحيط الحيوي إلى عالم الكائنات الحية وتفاعلاتها مع البيئة (VIZ: الغلاف الجوي والغلاف المائي وقشرة الغلاف الصخري).

أنا. المحيط الحيوي كبير جدًا ومعقد وينقسم إلى وحدات أصغر تُسمى الأنظمة البيئية.

ثانيا. النباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في منطقة محددة جنبا إلى جنب مع العوامل المادية مثل التربة والمياه والهواء تشكل النظام البيئي.

Image Courtesy: portfolio.kelsocartography.com/albums/ng-supplements/biosphere_FINAL.jpg

ثالثا. توجد داخل كل نظام إيكولوجي علاقات ديناميكية بين أشكال الحياة وبيئتها المادية. تعمل الدورات الطبيعية بطريقة متوازنة توفر تداول مستمر للمكونات الأساسية الضرورية للحياة ، وهذا يعمل على استقرار عمليات الحياة على الأرض والحفاظ عليها.

د. تتجلى هذه العلاقات البينية كدورات طبيعية ، (الدورة الهيدرولوجية ، دورة الأكسجين ، دورة النيتروجين ، دورة الفوسفور ودورة الكبريت). شكل الأرض قريب جدا من شكل كروي مفلطح ، كرة مفلطحة على طول المحور من القطب إلى القطب. .

5. ملاحظة مهمة بخصوص الأرض:

أنا. خط الاستواء:

خط الاستواء هو تقاطع سطح الكرة مع المستوى العمودي على محور دوران الكرة ويحتوي على مركز كتلة الكرة. يشير المصطلح "خط الاستواء" الكبير إلى خط إستواء الأرض. في لغة أبسط ، خط الاستواء هو خط وهمي على سطح الأرض على مسافة واحدة من القطب الشمالي والقطب الجنوبي الذي يقسم الأرض إلى نصف الكرة الشمالي ونصف الكرة الجنوبي.

الصورة مجاملة: upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f8/World_map_with_equator.jpg

ثانيا. ارتفاع:

يتم تعريف الارتفاع أو الارتفاع استنادًا إلى السياق الذي يتم استخدامه فيه (الطيران والهندسة والمسح الجغرافي والرياضة وغير ذلك). كتعريف عام ، يكون الارتفاع هو قياس المسافة ، عادةً في الاتجاه الرأسي أو "الأعلى" ، بين مرجع المرجع ونقطة أو كائن. (المرجع هو مرجع يتم من خلاله إجراء القياسات.

وبعبارة أخرى ، المسند عبارة عن مجموعة من النقاط المرجعية على سطح الأرض ومقارنتها بقياسات الموقع ، و (في كثير من الأحيان) نموذج مرتبط لشكل الأرض (مرجع إهليلجي) لتحديد نظام إحداثيات جغرافي. يستخدم المسند الأفقي لوصف نقطة على سطح الأرض ، في خطوط الطول والعرض أو نظام إحداثيات آخر. المسند الرأسي يقيس الارتفاعات أو الأعماق. في الهندسة والصياغة ، يكون المرجع نقطة مرجعية أو سطح أو محور على كائن يتم إجراء القياس عليه.

إن كروي مفلطح هو شكل إهليلجي متناظر دوّاراً له محور قطبي أقصر من قطر الدائرة الاستوائية التي تقسمها الطائرة. الأجسام الشبه الكروية المبللة تقف على النقيض من الأجسام الشبه الكروية. يمكن تشكيله بتدوير شكل بيضاوي حول محوره الثانوي ، لتشكيل خط استواء مع نقاط النهاية للمحور الرئيسي.

6. طبقات الغلاف الجوي للأرض:

يحيط الغلاف الجوي بالأرض ويحمينا عن طريق منع الأشعة الخطرة من الشمس. الغلاف الجوي هو خليط من الغازات التي تصبح أرق حتى تصل تدريجيا إلى الفضاء. وتتكون من النيتروجين (78 ٪) ، الأوكسجين (21 ٪) ، والغازات الأخرى (1 ٪).

الصورة مجاملة: upload.wikimedia.org/wikipedia/en/5/55/AtmosphericLayers.jpg

الأكسجين ضروري للحياة لأنه يسمح لنا بالتنفس. لقد تغير بعض الأكسجين بمرور الوقت إلى الأوزون. تقوم طبقة الأوزون بتصفية أشعة الشمس الضارة. في الآونة الأخيرة ، كانت هناك العديد من الدراسات حول كيف تسبب البشر في وجود ثقب في طبقة الأوزون. يؤثر البشر أيضا على الغلاف الجوي للأرض من خلال ظاهرة الاحتباس الحراري.

نظرًا للزيادات في الغازات ، مثل ثاني أكسيد الكربون ، التي تشع الحرارة من الأرض ، يعتقد العلماء أن الغلاف الجوي يواجه مشكلة في البقاء في حالة توازن مما يخلق تأثيرًا على الاحتباس الحراري. وينقسم الغلاف الجوي إلى خمس طبقات اعتمادًا على تغير درجة الحرارة مع الارتفاع. معظم الطقس يحدث في الطبقة الأولى. وينقسم الغلاف الجوي إلى خمس طبقات.

طبقات الغلاف الجوي للأرض هي كما يلي:

1. التروبوسفير هو الطبقة الأولى فوق السطح. الطقس يحدث في هذه الطبقة.

2. العديد من الطائرات النفاثة تطير في الستراتوسفير لأنها مستقرة جدا. أيضا ، طبقة الأوزون تمتص الأشعة الضارة من الشمس.

3. النيازك أو الشظايا الصخرية تحترق في الغلاف السمكي.

4. الغلاف الحراري طبقة بها شفق. هو أيضا المكان الذي يدور حوله مكوك الفضاء.

5. يندمج الغلاف الجوي في الفضاء في الغلاف الخارجي الرقيق للغاية. هذا هو الحد الأعلى من الغلاف الجوي لدينا

7. التروبوسفير:

طبقة التروبوسفير هي الطبقة الدنيا من الغلاف الجوي للأرض. الهواء مختلط جيدا ودرجة الحرارة تنخفض مع الارتفاع. يتم تسخين الهواء في طبقة التروبوسفير من الألف إلى الياء. يمتص سطح الأرض الطاقة ويسخن أسرع من الهواء. تنتشر الحرارة عبر طبقة التروبوسفير لأن الهواء غير مستقر قليلاً.

الصورة مجاملة: pansy.eps.su-tokyo.ac.jp/images/Katabatic-e.jpg

الطقس يحدث في طبقة التروبوسفير في الأرض. أهم الخصائص المميزة للتروبوسفير هي الانخفاض المتساوي في درجة الحرارة إلى حد ما مع زيادة في الارتفاع (حوالي 6 درجات مئوية / كم) إلى حد أدنى من -50 درجة مئوية إلى -60 درجة مئوية. المنطقة التي تجعل نهاية انخفاض درجة الحرارة هذه هي التروبوبوز. يبلغ متوسط ​​درجة الحرارة العالمية حوالي 17 درجة مئوية. ارتفاع طبقة التروبوسفير في الصيف أكبر من ذلك في فصل الشتاء.

أيضا في خط الاستواء يمتد إلى 16km ، بالمقارنة مع الأعمدة ، حيث يمتد إلى 8km فقط. يبلغ متوسط ​​الارتفاع 12 كم.

8. الستراتوسفير:

في طبقة الستراتوسفير في الأرض ، تزداد درجة الحرارة مع الارتفاع. يمتد إلى ارتفاع متوسط ​​من 50km. على الأرض ، يسبب الأوزون درجة الحرارة المتزايدة في الستراتوسفير. المنطقة التي تشكل نهاية هذه الزيادة في درجة الحرارة هي الطبقة الخارجية. درجة الحرارة تصبح 0 درجة مئوية في stratopause.

Image Courtesy: dlr.de/pf/Portaldata/6/Resources/images/abt_ep/atm_earth.jpeg

يتركز الأوزون حول ارتفاع 25 كيلومترا. تمتص جزيئات الأوزون أنواعًا خطيرة من أشعة الشمس ، والتي تسخن الهواء المحيط بها. يقع الستراتوسفير فوق قمة التروبوسفير.

9. الأوزون -An نظرة عامة:

يتكون الأوزون من ثلاث ذرات أكسجين (03). يتكون الأكسجين الموجود في غلافنا الجوي الذي نتنفسه من ذرتين من الأكسجين (02). عندما تكون جزيئات الأوزون كافية ، فإنها تشكل غاز أزرق شاحب. يحتوي الأوزون على نفس التركيب الكيميائي سواء وجد في طبقة الستراتوسفير أو طبقة التروبوسفير. حيث نجد الأوزون في الغلاف الجوي يحدد ما إذا كنا نعتبره "جيدًا" أو "سيئًا"!

Image Courtesy: fc06.deviantart.net/fs70/i/2013/288/3/3/ozone_layer_day_by_alexmax-d6qmug4.jpg

في طبقة التروبوسفير ، يكون مستوى الأوزون الأرضي أو "السيئ" عبارة عن ملوث للهواء يدمر صحة الإنسان والغطاء النباتي والعديد من المواد الشائعة. هو عنصر رئيسي في الضباب الدخاني الحضري. في طبقة الستراتوسفير ، نجد الأوزون "الجيد" الذي يحمي الحياة على الأرض من التأثيرات الضارة لأشعة الشمس فوق البنفسجية.

10. الأوزون في الستراتوسفير:

يوجد حوالي 90٪ من الأوزون الموجود في الغلاف الجوي للأرض في المنطقة التي يطلق عليها الستراتوسفير. هذه هي طبقة الغلاف الجوي الواقعة بين 16 و 48 كيلومترًا (10 و 30 ميلًا) فوق سطح الأرض. يشكل الأوزون نوعًا من الطبقة في الستراتوسفير ، حيث يكون أكثر تركيزًا من أي مكان آخر.

Image Courtesy: epa.gov/airtrends/2010/graphics/Figure7.gif

تمتص جزيئات الأوزون والأكسجين في طبقة الستراتوسفير الضوء فوق البنفسجي من الشمس ، مما يوفر درعًا يمنع هذا الإشعاع من المرور إلى سطح الأرض. وبينما يمتص الأكسجين والأوزون معا 95 إلى 99.9٪ من الأشعة فوق البنفسجية ، إلا أن الأوزون يمتص فعليًا الضوء فوق البنفسجي الأكثر نشاطًا ، والمعروف باسم UV-C و UV-B.

هذا الضوء فوق البنفسجي يمكن أن يسبب أضرار بيولوجية مثل سرطان الجلد ، تلف الأنسجة للعيون وتلف الأنسجة النباتية. إن الدور الوقائي لطبقة الأوزون في الغلاف الجوي العلوي أمر حيوي للغاية لدرجة أن العلماء يعتقدون أن الحياة على الأرض ربما لم تكن لتتطور - ولا يمكن أن توجد اليوم - بدونها.

ستكون طبقة الأوزون جيدة جدًا في مهمتها في حماية الأرض من الإشعاع فوق البنفسجي الزائد - أي أنه إذا لم يساهم البشر في هذه العملية. من المعروف الآن أن الأوزون قد تم تدميره في طبقة الستراتوسفير وأن بعض المواد الكيميائية التي يطلقها الإنسان مثل مركبات الكربون الكلورية فلورية تسرع من انهيار الأوزون ، بحيث توجد "ثقوب" الآن في الدرع الواقي.

في حين أن قضية الأوزون في الستراتوسفير هي قضية خطيرة ، يمكن اعتبارها قصة نجاح بيئية من عدة جوانب. اكتشف العلماء المشكلة النامية ، وجمعوا الأدلة التي أقنعت الحكومات في جميع أنحاء العالم باتخاذ إجراء.

11. Mesosphere:

في الغلاف الجوي للكرة الأرضية ، يكون الهواء مختلطًا نسبيًا مع انخفاض درجة الحرارة مع زيادة في الارتفاع.

Image Courtesy: artinaid.com/wp-content/uploads/2013/04/Noctilucent-cloud.jpg

يصل الغلاف الجوي إلى أبرد درجة حرارة تبلغ حوالي -90 درجة مئوية في الغلاف الجليدي. هذه هي الطبقة التي تحترق فيها كثير من النيازك أثناء دخول الغلاف الجوي للأرض. يقع الغلاف السمكي أعلى طبقة الستراتوسفير. يمكن ملاحظة الأجزاء العلوية من الغلاف الجوي ، مثل الغلاف الجليدي ، من خلال النظر إلى حافة الكوكب. المنطقة التي تشكل نهاية هذا الملف الشخصي لدرجات الحرارة هي mesopause.

12. Thermosphere:

الغلاف الحراري هو الطبقة الرابعة من الغلاف الجوي للأرض ويقع فوق الغلاف الجوي للميزوسفير. الهواء هو حقا رقيقة في الغلاف الجوي. تغيير بسيط في الطاقة يمكن أن يسبب تغيرًا كبيرًا في درجة الحرارة. هذا هو السبب في درجة الحرارة شديدة الحساسية للنشاط الشمسي. عندما تكون الشمس نشطة ، يمكن أن تصل درجة حرارة الغلاف الحراري إلى 1500 درجة مئوية أو أعلى!

الصورة مجاملة: img.wallpaperstock.net:81/thermosphere-wallpapers_22403_1440x900.jpg

الغلاف الجوي للأرض يشمل أيضا منطقة الغلاف الجوي يسمى الأيونوسفير. الأيونوسفير عبارة عن منطقة في الغلاف الجوي مليئة بالجسيمات المشحونة. قد تؤدي درجات الحرارة المرتفعة في الغلاف الحراري إلى تأين الجزيئات. هذا هو السبب في أن الأيونوسفير والغلاف الحراري يمكن أن يتداخلان.

13. الأيونوسفير:

العلماء يطلقون على الأيونوسفير امتدادًا للغلاف الحراري. إذن ، من الناحية الفنية ، لا يعد الغلاف الأيوني طبقة أخرى من الغلاف الجوي. يمثل الأيونوسفير أقل من 0.1٪ من الكتلة الكلية للغلاف الجوي للأرض. على الرغم من أنه جزء صغير ، إلا أنه مهم للغاية!

الصورة مجاملة: sess.stanford.edu/sites/default/files/images/LightningIono.png

الغلاف الجوي العلوي متأين من الإشعاع الشمسي. وهذا يعني أن طاقة الشمس قوية جدًا في هذا المستوى ، حيث أنها تفكك الجزيئات. إذاً ، هناك في النهاية إلكترونات طافية وجزيئات فقدت أو اكتسبت إلكترونات.

عندما تكون الشمس نشطة ، يحدث المزيد والمزيد من التأين! تجعل مناطق مختلفة من الأيونوسفير الاتصال الراديوي لمسافات طويلة ممكناً عبر عكس الموجات الراديوية إلى الأرض. كما أنها موطن الشفق القطبي. درجات الحرارة في الأيونوسفير مجرد الحصول على أكثر سخونة عندما ترتفع!