2. Лесные пожары, горные породы и почва.
Даже при маленьком пожаре в атмосферу выбрасывается огромное количество мелких частиц. Оценено, что при среднем степном пожаре, охватывающем площадь более 4 тыс.м2, образуется примерно 2·1022 мелких частиц. Состав этих частиц различен ‒ от неорганической золы до сложных дегтей и смол.
Минеральные и почвенные частицы составляют важную часть аэрозольного балласта атмосферы. Косвенные оценки позволяют предполагать, что в приземном слое почва генерирует около 50% всех аэрозольных частиц (по массе). Абсолютная продукция почвенных частиц составляет не менее (1÷5)·108т/год. Лишь при одном выпадении в 1901г, согласно оценке, на африканские пустыни и на Европу осело 2 млн.т пыли. Около 10 млн.т красной пыли из северо-западной Африки выпало на территории Англии в 1903г. Однако химический состав этих частиц не идентичен составу почвы, так как минералы и другие почвенные продукты не одинаково диспергируются, выветриваются и поднимаются в атмосферу. Основные компоненты пыли ‒ соединения кремния, глиноземы, карбонаты и кальциты, окислы железа. Количество органических соединений в аэрозолях почвенного происхождения сравнительно невелико и не превосходит 10%.
3. Вулканы
Вулканы при извержениях выбрасывают в атмосферу колоссальное количество дыма и пепла ‒ до 75·106 м3 (~2,0·108т вещества). Часть этих частиц вместе с газами вулканического происхождения может подниматься в стратосферу, на высоту более 20км. Самые мелкие частицы сохраняются в стратосфере несколько лет. Несмотря на эпизодичность вулканических извержений, можно оценить их среднегодовую мощность величиной порядка(1÷4)·108т. Кроме того, следует учесть, что сернистый газ, выбрасываемый в стратосферу, вступает в фотохимические реакции и также образует аэрозольные частицы. Для приближенной оценки можно предположить, что в стратосферу его попадает ~107т/год.
В наших знаниях о природе частиц, образуемых вулканами, существуют большие пробелы. Некоторые частицы ‒ это всего лишь мелкие брызги лавы. Они могут иметь форму шариков, гантелей, грушеобразных тел или нитей. Полые частицы образуются при определенных типах извержений, вероятно, в результате выделения газа из еще не застывшей, расплавленной частицы. Если лава базальтовая, частицы могут быть ферромагнитными. Другие частицы, особенно возникающие при взрывных извержениях, образуются при разрушении стенок кратера. Однако о природе очень маленьких частиц, входящих в состав огромных облаков дыма, выделяемого во время и после многих извержений, почти ничего неизвестно.
Часто высказывается предположение, что взвешенная в атмосфере вулканическая пыль может в значительной мере влиять на температуру земной поверхности. Ожидаемым результатом является охлаждение поверхности вследствие действия механизма, который можно назвать обратным парниковым эффектом. Пылевые частицы, по размерам сравнимые с длиной волны видимого света и очень сильно рассеивающие этот свет, уменьшают количество лучистой энергии, достигающей поверхности Земли, которая в противном случае поглотилась бы и превратилась в тепло. С другой стороны, частицы оказывают относительно слабое влияние на инфракрасное излучение, длина волны которого велика по сравнению с размерами пылевых частиц. Так как большая часть электромагнитного излучения земной поверхности приходится на инфракрасную область, пылевые частицы не препятствуют потерям тепла в виде излучения.
4. Метеорная пыль
Количество внеземного вещества, которое Земля или земная атмосфера получает от метеорных тел, нельзя точно оценить по результатам исследований метеоров и метеоритов, хотя бы потому, что размеры мельчайших метеорных тел, попадающих в атмосферу, установить чрезвычайно трудно. Предполагается, что частицы метеорного происхождения оседают из атмосферы на поверхность Земли примерно за два года, и масса Земли увеличивается за счет этих частиц на 1,4·107т в год. Хотя упомянутое выше количество метеорных частиц выглядит внушительно, масса Земли увеличивается всего на 4·10-6 % за 1 млрд. лет.
5. Вещества биологического происхождения
Другой важной составляющей атмосферы являются вещества биологического происхождения. Особое их значение связано с их биологической активностью Большинство биологических частиц имеют диаметры больше 1 мкм. Это верно даже для вирусов, индивидуальные кристаллы которых могут быть очень малы, но которые в атмосфере обычно присутствуют в виде слипшихся комков. Эти частицы переносятся на большие расстояния и присутствуют даже в стратосфере. Например, споры грибков находили над Карибским морем на расстоянии не менее 1000км от источника, пыльца обнаруживалась на расстоянии 2500км от возможного источника, а морские бактерии ‒ на расстояниях до 130км от побережья вглубь материка. При заборах проб частиц в ловушки на высотах 11-22км были собраны споры ряда плесневых грибков.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.