Биоценоз

СЛОИ  АТМОСФЕРЫ

Атмосфера имеет слоистую структуру. 
От поверхности Земли вверх эти слои:

Тропосфера 
Стратосфера 
Мезосфера 
Термосфера 
Экзосфера

Границы между слоями не резкие и их высота зависит от широты и времени года. Слоистая структура - результат температурных  изменений на разных высотах. Погода формируется в тропосфере ( нижние примерно 10 км:  
около 6 км над полюсами и более 16 км над экватором). И верхняя граница тропософеры выше летом, чем зимой.

ТРОПОСФЕРА

Нижняя  часть атмосферы, до высоты 10-15 км, в  которой сосредоточено 4/5 всей массы  атмосферного воздуха, носит название тропосферы. Для нее характерно, что температура здесь с высотой  падает в среднем на 0.6°/100 м (в  отдельных случаях распределение  температуры по вертикали варьирует  в широких пределах). В тропосфере содержится почти весь водяной пар  атмосферы и возникают почти  все облака. Сильно развита здесь  и турбулентность, особенно вблизи земной поверхности, а также в  так называемых струйных течениях в  верхней части тропосферы. 
Высота, до которой простирается тропосфера, над каждым местом Земли меняется изо дня в день. Кроме того, даже в среднем она различна под разными широтами и в разные сезоны года. В среднем годовом тропосфера простирается над полюсами до высоты около 9 км, над умеренными широтами до 10-12 км и над экватором до 15-17 км. Средняя годовая температура воздуха у земной поверхности около +26° на экваторе и около -23° на северном полюсе. На верхней границе тропосферы над экватором средняя температура около -70°, над северным полюсом зимой около -65°, а летом около -45°. 
Давление воздуха на верхней границе тропосферы соответственно ее высоте в 5-8 раз меньше, чем у земной поверхности. Следовательно, основная масса атмосферного воздуха находится именно в тропосфере. Процессы, происходящие в тропосфере, имеют непосредственное и решающее значение для погоды и климата у земной поверхности.

В тропосфере сосредоточен весь водяной  пар и именно поэтому все облака образуются в пределах тропосферы. Температура уменьшается с высотой. 
Солнечные лучи легко проходят через тропосферу, а тепло, которое излучает нагретая солнечными лучами Земля, накапливается в тропосфере: такие газы, как углекислый газ, метан а также пары воды удерживают тепло. Такой механизм прогревания атмосферы от Земли, нагретой солнечной радиацией, называется парниковый эффект ( greenhouse effect). Именно потому, что источником тепла для атмосферы является Земля, температура воздуха с высотой уменьшается >>>

Граница между турбулентной тропосферой  и спокойной стратосферой называется тропопауза. Здесь образуются быстро движущиеся ветры, называемые "реактивные потоки" ( jet streams)

Когда-то предполагали, что температура атмосферы  падает и выше тропософеры, однако измерения  в высоких слоях атмосферы  показали, что это не так : сразу  выше тропопаузы температура почти  постоянна, а затем начинает увеличиваться  Сильные горизонтальные ветры дуют в стратосфере не образуя турбулентности. Воздух стратосферы очень сухой  и поэтому облака редки. Образуются так называемые перламутровые облака ( nacreous or mother-of-perl). 
Стратосфера очень важна для жизни на Земле, так именно в этом слое находится небольшое количество озона, которое поглощает сильное ультафиолетовое излучение, вредное для жизни. Поглощая ульрафиолетовое излучение озон нагревает стратосферу.

СТРАТОСФЕРА

Над тропосферой до высоты 50-55 км лежит  стратосфера, характеризующаяся тем, что температура в ней в  среднем растет с высотой. Переходный слой между тропосферой и стратосферой (толщиной 1-2 км) носит название тропопаузы. 
Выше были приведены данные о температуре на верхней границе тропосферы. Эти температуры характерны и для нижней стратосферы. Таким образом, температура воздуха в нижней стратосфере над экватором всегда очень низкая; притом летом много ниже, чем над полюсом. 
Нижняя стратосфера более или менее изотермична. Но, начиная с высоты около 25 км, температура в стратосфере быстро растет с высотой, достигая на высоте около 50 км максимальных, притом положительных значений (от +10 до +30°). Вследствие возрастания температуры с высотой турбулентность в стратосфере мала. 
Водяного пара в стратосфере ничтожно мало. Однако на высотах 20-25 км наблюдаются иногда в высоких широтах очень тонкие, так называемые перламутровые облака. Днем они не видны, а ночью кажутся светящимися, так как освещаются солнцем, находящимся под горизонтом. Эти облака состоят из переохлажденных водяных капелек. Стратосфера характеризуется еще тем, что преимущественно в ней содержится атмосферный озон, о чем было сказано выше

МЕЗОСФЕРА

Над стратосферой лежит слой мезосферы, примерно до 80 км. Здесь температура  с высотой падает до нескольких десятков градусов ниже нуля . Вследствие быстрого падения температуры с высотой  в мезосфере сильно развита турбулентность. На высотах, близких к верхней  границе мезосферы (75-90 км), наблюдаются  еще особого рода облака, также  освещаемые солнцем в ночные часы, так называемые серебристые. Наиболее вероятно, что они состоят из ледяных  кристаллов. 
На верхней границе мезосферы давление воздуха раз в 200 меньше, чем у земной поверхности. Таким образом, в тропосфере, стратосфере и мезосфере вместе, до высоты 80 км, заключается больше чем 99,5% всей массы атмосферы. На вышележащие слои приходится ничтожное количество воздуха

На  высоте около 50 км над Землей температура  снова начинает падать, обозначая  верхнюю границу стратосферы  и начало следующего слоя - мезосферы. Мезосфера имеет самую холодную температуру в атмосфере: от -2 до - 138 градусов Цельсия. Здесь же находятся  самые высокие облака : в ясную  погоду их можно видеть при закате. Они называются noctilucent ( светящиеся ночью).

ТЕРМОСФЕРА

Верхняя часть атмосферы, над мезосферой, характеризуется очень высокими температурами и потому носит  название термосферы. В ней различаются, однако, две части: ионосфера, простирающаяся от мезосферы до высот порядка  тысячи километров, и лежащая над  нею внешняя часть - экзосфера, переходящая  в земную корону. 
Воздух в ионосфере чрезвычайно разрежен. Мы уже указывали , что на высотах 300-750 км его средняя плотность порядка 10-8-10-10 г/м3. Но и при такой малой плотности каждый кубический сантиметр воздуха на высоте 300 км еще содержит около одного миллиарда (109) молекул или атомов, а на высоте 600 км - свыше 10 миллионов (107). Это на несколько порядков больше, чем содержание газов в межпланетном пространстве. 
Ионосфера, как говорит само название, характеризуется очень сильной степенью ионизации воздуха - содержание ионов здесь во много раз больше, чем в нижележащих слоях, несмотря на сильную общую разреженность воздуха. Эти ионы представляют собой в основном заряженные атомы кислорода, заряженные молекулы окиси азота и свободные электроны. Их содержание на высотах 100-400 км - порядка 1015-106 на кубический сантиметр. 
В ионосфере выделяется несколько слоев, или областей, с максимальной ионизацией, в особенности на высотах 100- 120 км (слой Е) и 200-400 км (слой F). Но и в промежутках между этими слоями степень ионизации атмосферы остается очень высокой. Положение ионосферных слоев и концентрация ионов в них все время меняются. Спорадические скопления электронов с особенно большой концентрацией носят название электронных облаков. 
От степени ионизации зависит электропроводность атмосферы. Поэтому в ионосфере электропроводность воздуха в общем в 1012 раз больше, чем у земной поверхности. Радиоволны испытывают в ионосфере поглощение, преломление и отражение. Волны длиной более 20 м вообще не могут пройти сквозь ионосферу: они отражаются уже электронными слоями небольшой концентрации в нижней части ионосферы (на высотах 70- 80 км). Средние и короткие волны отражаются вышележащими ионосферными слоями. 
Именно вследствие отражения от ионосферы возможна дальняя связь на коротких волнах. Многократное отражение от ионосферы и земной поверхности позволяет коротким волнам зигзагообразно распространяться на большие расстояния, огибая поверхность Земного шара. Так как положение и концентрация ионосферных слоев непрерывно меняются, меняются и условия поглощения, отражения и распространения радиоволн. Поэтому для надежной радиосвязи необходимо непрерывное изучение состояния ионосферы. Наблюдения над распространением радиоволн как раз являются средством для такого исследования. 
В ионосфере наблюдаются полярные сияния и близкое к ним по~ природе свечение ночного неба - постоянная люминесценция атмосферного воздуха, а также резкие колебания магнитного поля - ионосферные магнитные бури. 
Ионизация в ионосфере обязана своим существованием действию ультрафиолетовой радиации Солнца. Ее поглощение молекулами атмосферных газов приводит к возникновению заряженных атомов и свободных электронов, о чем говорилось выше. Колебания магнитного поля в ионосфере и полярные сияния зависят от колебаний солнечной активности . С изменениями солнечной активности связаны изменения в потоке корпускулярной радиации, идущей от Солнца в земную атмосферу. А именно корпускулярная радиация имеет основное значение для указанных ионосферных явлений. 
Температура в ионосфере растет с высотой до очень больших значений. На высотах около 800 км она достигает 1000°. 
Говоря о высоких температурах ионосферы, имеют в виду то, что частицы атмосферных газов движутся там с очень большими скоростями. Однако плотность воздуха в ионосфере так мала, что тело, находящееся в ионосфере, например летящий спутник, не будет нагреваться путем теплообмена с воздухом. Температурный режим спутника будет зависеть от непосредственного поглощения им солнечной радиации и от отдачи его собственного излучения в окружающее пространство. Термосфера находится выше мезосферы на высоте от 90 до 500 км над поверхностью Земли. Молекулы газа здесь сильно рассеянны, поглощают рентгеновское излучение ( X rays) и коротковолновую часть ультрафиолетового излучения. Из-за этого температура может достигать 1000 градусов Цельсия. 
термосфера в основном соответствует ионосфере, где ионизированный газ отражает радиоволны обратно к Земле - это явление дает возможным устанавливать радиосвязь.

ЭКЗОСФЕРА

Выше 800-1000 км атмосфера переходит в  экзосферу и постепенно в межпланетное пространство. Скорости движения частиц газов, особенно легких, здесь очень  велики, а вследствие чрезвычайной разреженности воздуха на этих высотах  частицы могут облетать Землю  по эллиптическим орбитам, не сталкиваясь  между собою. Отдельные частицы  могут при этом иметь скорости, достаточные для того, чтобы преодолеть силу тяжести. Для незаряженных частиц критической скоростью будет 11,2 км/сек. Такие особенно быстрые частицы  могут, двигаясь по гиперболическим  траекториям, вылетать из атмосферы в мировое пространство, "ускользать", рассеиваться. Поэтому экзосферу называют еще сферой рассеяния. 
Ускользанию подвергаются преимущественно атомы водорода, который является господствующим газом в наиболее высоких слоях экзосферы. 
Недавно предполагалось, что экзосфера, и с нею вообще земная атмосфера, кончается на высотах порядка 2000-3000 км. Но из наблюдений с помощью ракет и спутников создалось представление, что водород, ускользающий из экзосферы, образует вокруг Земли так называемую земную корону, простирающуюся более чем до 20 000 км. Конечно, плотность газа в земной короне ничтожно мала. На каждый кубический сантиметр здесь приходится в среднем всего около тысячи частиц. Но в межпланетном пространстве концентрация частиц (преимущественно протонов и электронов) по крайней мере в десять раз меньше. 

3. Оценка земельных, водных и лесных ресурсов.

Экономическая оценка ресурсов— их стоимостное выражение. Она отражает опосредованную трудом стоимость ресурса и его потребительскую стоимость, фиксирует действенность - закона стоимости при товарно-денежных отношениях. Кроме того, через нее осуществляются отношения по поводу воспроизводства ресурсов, их восстановления, использования (экономии, перерасхода и т.д.). Без экономической оценки ресурсов невозможны реализация важнейших законопроектов по переходу экономики страны на рыночные условия хозяйствования, создание равных условий деятельности предприятий независимо от форм собственности; учет экологического ущерба, обоснование нормативов по извлечению ресурсов; разработка мер экономического стимулирования, мер по охране ресурсов.

Экономическая оценка природных  ресурсов применяется для:

определения стоимости  природных ресурсов; 
выбора     оптимальных     параметров     их     эксплуатации (использования); 
определения экономической эффективности инвестиций в природно-ресурсный комплекс; 
определения убытков от нерационального и не комплексного использования природных ресурсов; 
отражения оценки доли природных ресурсов в структуре национального богатства; 
установления платежей и акцизов за пользование природ¬ными ресурсами; 
определения залоговой стоимости природных объектов и ресурсов; 
прогнозирования и планирования использования природных ресурсов; 
определения величины  компенсационных платежей,  свя¬занных с выбытием или изменением целевого назначения природ¬ных ресурсов; 
решения других задач, связанных с рациональным исполь¬зованием природных ресурсов.

Оценка лесных ресурсов 

Лесные ресурсы - это  один из видов биологических ресурсов. Лесосырьевые ресурсы имеют огромное жизненное значение: с их использованием связаны мощные отрасли промышленности, значительная часть работающего  населения. 
Важной особенностью лесных ресурсов является возможность многоцелевого использования. С точки зрения методов оценки важное свойство лесов (как и с/х ресурсов) - их ареальное, площадное распространение. С этим связаны некоторые методические особенности оценки лесных ресурсов. Во-первых, оценка может проводиться в различных территориальных масштабах - от небольших участков внутри лесных кварталов до обширных зон. Во-вторых, возможна параллельная разработка двух рядов оценок - по природным и по хозяйственным единицам. В первом случае объектом оценки выступают технологически однородные, имеющие сходную биоценотическую структуру участки леса. Во втором случае рассматриваются единицы хозяйственного лесопользования - территории предприятий лесной промышленности (или лесхоза), лесосырьевые базы, лесоэкономические районы, лесные ресурсы экономических районов и т.д. 
Основными элементами оценки лесных ресурсов следует рассматривать следующие: 
1. Объем - общая площадь лесов оцениваемого объекта, суммарный запас древесины; 
2. Природные свойства - концентрация запасов (запас на единицу площади), качество и структура древостоев (состав по породам, бонитетам, классам возраста); 
3. Природные и экономические условия освоения. 
Эти элементы относятся к лесопромышленному использованию, т.е. к вырубке  лесов для получения древесного сырья, поскольку данный вид использования имеет наибольшее хозяйственное значение. 
Леса, в отличие от полезных ископаемых занимают определенную площадь земной поверхности и доступны для непосредственного обозрения, их можно учесть с исчерпывающей полнотой. В практике отечественного лесного хозяйства осуществляется комплекс взаимосвязанных мероприятий по инвентаризации лесов, изучение природных и экономических условий лесного хозяйства отдельных районов, выявлению технической ценности лесов, их особенностей и требований с точки зрения лесоводства, проектирование рационального режима использования и воспроизводства лесных ресурсов.

Оценка водных ресурсов 

Водные ресурсы имеют  исключительно важное хозяйственное  значение. Они считаются неисчерпаемыми, но в своем размещении они испытывают прямое и косвенное воздействие  других компонентов природного комплекса, вследствие этого они отличаются большой изменчивостью неравномерностью распределения. Своеобразие природных  ресурсов определяется главным образом  непрерывной подвижностью участвующей  в круговороте воды. В соответствии с местом в этом круговороте воды на Земле выступают в различных  формах, имеющих неодинаковую ценность с точки зрения удовлетворения человеческих потребностей, т.е. в качестве ресурсов. 
Для водных ресурсов характерна сильная изменчивость режима во времени, начиная от суточных кончая вековыми колебаниями водообильности каждого источника. Сложное взаимодействие множества факторов придает колебаниям стока характер случайного процесса. Поэтому расчеты, относящиеся к водным ресурсам, неизбежно принимают вероятностный, статистический характер. Водные ресурсы отличаются большой сложностью территориальных форм.  
Многие особенности водных ресурсов вытекают из своеобразия способов их использования. За редкими исключениями, вода не используется непосредственно для создания каких-либо материалов с преобразованием в другое вещество и безвозвратным изъятием из природного круговорота, как это происходит с минерально-сырьевыми или лесными ресурсами. Наоборот, в ходе использования водные ресурсы либо остаются в природных каналах стока (водный транспорт, гидроэнергетика, рыбное хозяйство и т.д.), либо возвращаются в круговорот воды (орошение, все виды хозяйственного и бытового водоснабжения). Поэтому принципиально использование водных ресурсов не ведет к их истощению. Однако на практике дело обстоит сложнее. Использование воды для растворения и транспортировки полезных веществ или отходов, охлаждение тепловыделяющих агрегатов или в качестве теплоносителя ведет к качественным изменениям (загрязнение, нагрев) отходящих вод и (при их сбросе) самих источников водоснабжения. При использовании воды для орошения она лишь частично (и зачастую в измененном качественном состоянии) возвращается в местные каналы стока, в основном в результате испарения с почвы уходит в атмосферу, включаясь в наземную фазу круговорота в других, обычно весьма отдаленных, районах. 
С неисчерпаемостью водных ресурсов и особенностями их использования связано их  специфическое место в системе экономических отношений. До недавнего времени сравнительное изобилие воды, и возможность в большинстве случаев удовлетворения всех потребностей в ней исключали воду, как и воздух, из системы экономических отношений. Исключение составляли аридные районы, где дефицит воды и необходимость больших материальных и трудовых затрат на организацию водоснабжения издавна делали воду объектом сложных экономических и правовых отношений.