Геоекология

 

Екзосфера

Тя е най-външната обвивка, най-разреденият слой, разположен над термосферата. Нейната най-горна граница не може да бъде точно определена, поради което едни учени приемат, че горната граница на екзосферата съвпада с горната граница на атмосферата. Други считат, че горната част на екзосферата трябва да се приеме и нарича земна кора.
Екзосферата се характеризира с постоянна температура до 2000 С в целия слой на височина до 20 000 км. Плътността на въздуха е толкова малка  и температура толкова висока, че движещите се тук частици ( с голяма скорост) могат да се отделят от атмосферата  и да навлязат в космическото пространство. Протича една специфична дисипация на най-ликите частици (напускане, изплъзване) на атомите на водорода и хелия в космическото  пространство.
Естествения газов състав на въздуха при земната повърхност е следния:
- Азот – 78,08
- Кислород – 20,95
- Аргон – 0,93
- 0,03 – въглероден двуокис и 
- други газове (неон, хелий, метан, криптон, водород, озон, азотен окис, ксенон, йод, радон и други) които съставят около 0,01%.
Освен изброените  компоненти, въздухът фактически съдържа в приземния слой влага в газообразно, течно или твърдо състояние до около 4%.

Природни процеси в атмосферата

Атмосферата поглъща и разсейва слънчева радиация,  самата тя излъча дърговълнова инфрачервена  радиация и се поглъща инфрачервена радиация чрез  земната повърхност. Обменя се топлина със земната повърхност под законите на топлопроводността и тези за фазовите преходи на водата. В самата атмосфера топлината разпространява предимно чрез турболентният обмен, радиационните процеси и фазовите преходи на водата.
В приземния слой на въздуха (от 500 – 1000м) непрекъснато постъпват водни пари. В следствие на изпарението от почвата, транспирацията от растенията и от големите водни пространства. Между постилащата повърхност и атмосферата протичат непрекъснат кръговрат на водите (кръговрат на водата, кръговрат на сушата). Във всички случаи в атмосферата водните пари се кондензират и така възникват мъглите и облаците. Като валежите са техен продукт. 

Циркулационни процеси

От земната повърхност водните пари се издигат във височина (конвективни токове) като въздушните течения ги пренасят на големи разстояния от едни райони в други. В атмосферата възниква общата циркулация (ОАЦ) и редица местни (локални) циркулации. ОАЦ води към обмен на въздух между различни ширини (географска) и области от земята. Тя се осъществява под формата на т.н. циклонична дейност, т.е.  с помощта на атмосферните възбуждания – циклони и антициклони.
Под влияние на радиационните условия и циклоналната дейност произтича разчленението на тропосферата на отделни въздушни маси  с рязко разграничаващи се преходни зони – фронтове. Тяхното образуване именно поддържа циклоналната дейност.

Взаимодействие на топлинния режим с влагооборота

Възможно е да възникне състояние на насищане на въздуха с влага особено при понижение на температурата на въздуха. Тогава водните пари преминават в течно или твърдо състояние и формират облака. При определени обстоятелства облаците могат отново да се изпарят. В тези случаи  от тях падат валежи или самите те се разсейват. Водните пари силно поглъщат дълговълновата инфрачервена радиация, която се излъчва от земната повърхност. По този начин влажния въздух способства за охлаждане на земната повърхност и на ниските слоеве въздух (приземните).

Атмосферата притежава и електрическо поле.

В горните слоеве на атмосферата, започвайки от стратосферата протичат различни фотохимични реакции, които довеждат до образуването на озона, дисоциация на кислородните молекули, на азота и други газове и до йонизация на атмосферата.
Йонизацията в най-малка степен протича в тропосферата. Благодарение на това атмосферата притежава т.нар. електропроводимост.
Във въздуха се образуват леки аеройони, вследствие на загубата на молекулите на въздуха на електрон или доприсъединяване на свободен електрон. В последствие заредените молекули могат да се присъединят към други заредени такива.
Чистият въздух на горските масиви съдържа от 700 – 1500 отрицателни аеройони в 1 куб. см. В близост до водопади,  до морския бряг също във време на прибоя, тяхното число може да нарастне от 50 000– 100 000 в 1 куб. см. Отрицателните аеройони благотворно влияят върху общото самочувствие на човека, върху кръвното налягане, повишават неговата съсредоточеност, трудоспособност, подобряват функционалното състояние на дадена система.
Във въздуха попадат и естествени аерозолни примеси. Това са течни или твърди частици – прах от почвен произход, фини частици от морска сол, бактерии, спори, прашец, космически прах от междупланетните пространства и следствие на изгарящите метеорити и т.н.  Големите аерозолни частици играят важна роля в атмосферата и служат за ядра на кондензация, вследствие на тях протичат всички  процеси свързани с изваляванията.  Аерозолните примеси се пренасят от въздушните течения на огромни разстояния. Такава е пясъчната прах от пустинята на Африка и Азия, която се изваля в Южна и Средна Европа, дим и прах при изригването на вулкана Кракатау (1883) и други мощни изригвания на вулкани са се разпространявани в атмосферата на големи разстояния, обхващайки цялото земно кълбо.

Климатоформиране

Климатът на всеки един район и на планетата ни в цялост се формира под въздействието на редица климатообразуващи фактори и процеси.

Климатообразуващи фактори:

- Географската ширина – положението в отделните географски пояси определя височината на слънцестоенето под хоризонта, а от тук и на топлинния режим, даже и на преобладаващия тип въздушни маси.
- Близост на моретата и океаните или отдалечеността от тях определят денонощната и годишна температурна амплитуда, количеството на валежите през годината и овлажняването. 
- Студените и топли океански течения – те влияят  на режима на температурата и на овлажняването. Студените течения понижават температурата, количеството на валежите и овлажняването, а топлите – повишават тези показатели.
- Релеф на местността – влияе съществено като климатообразуващ фактор на само със своята височина, но и с  посоката и направлението на планинските хребети и експозицията на склоновете. Това оказва съществено влияние върху температурния режим и количеството на падналите валежи. Не трябва да бъде пренебрегвана и климатообразуващата роля на ветровете и тяхната преобладаваща посока.
- Характер на постилащата повърхност – горската растителност в сравнение с откритите пространства намалява колебанията на температурата и скоростта на вятъра, т.е. повишава овлажняването. Снежната покривка в сравнение с безснежната повърхност смекчава (тушира) земните студове и повишава влажността през пролетта.

Климатообразуващи процеси:

- Топлооборот  - това са процеси показатели, определящи топлинния режим на даден регион. Към тях се отнася: сумарната слънчева радиация (радиационен баланс), температурния режим (с неговите сезонни изменения), амплитудните му колебания (максимум и минимум).
- Циркулацията – определя се от разместването на баричните системи (тяхното движение) по сезони и като тяхно следствие преобладаващите ветрове. Те могат да бъдат свързани с ОЦА (пасати, мусони, пренос на въздушни маси) и местни ветрове (бризи, фьони, планинско – долинни и други).
- Влагооборота – характеризира режима на влагата на даден регион. Него го определят следните показатели: годишно количество на валежите и тяхното разпределение по месеци и сезони, средна годишна изпаряемост и коефициента на овлажняване.