Энергетика. Почему, например, рыбы обитают в воде, а человек, олень либо тигр — лишь на суше? Отчего одни растения хорошо себя ощущают под палящим солнцем, а остальные расцветают под снегом? В 1875 г Метеорологическая ракета

Уже в глубочайшей древности люди начали задумываться над тем, как устроена жизнь на Земле. Почему, например, рыбы обитают в воде, а человек, олень либо тигр — лишь на суше? Отчего одни растения хорошо себя ощущают под палящим солнцем, а остальные расцветают под снегом? В 1875 г. австрийский геолог Эдуард Зюсс (1831—1914) ввёл понятие биосфера (от греч. «би'ос» — «жизнь» и «сфа'риа» — «шар»). Так он назвал область, где возможна жизнь в самых различных её проявлениях. Спустя 50 лет превосходный российский учёный Владимир Иванович Вернадский (1863— 1945) создал целостное учение о биосфере как об активной оболочке Земли. Исследования показали, что размеры биосферы не так уж и значительны: нижняя ее граница, по данным сверхглубокого бурения, не превышает 6 км, а в атмосфере жизнь можно встретить на высоте до 35 км. Геологи установили, что возраст биосферы не менее 3,5 миллиардов. лет. Таким образом, период существования человека на Земле — только короткий отрезок той эры, в которую природа создала окружающий нас мир. Однако конкретно в этот период состояние биосферы качественно поменялось, поэтому что на её развитие стали оказывать влияние вооружённые техникой люди. Без чётких познаний о протекающих в биосфере процессах нельзя сказать, что ждёт ее, а означает, и всё население земли в будущем. Ведь наши жизнь и здоровье напрямую зависят от состава воздуха и воды, урожайности полей, состояния лесов и чистоты рек и морей. ЧТО ТАКОЕ БИОСФЕРНЫЙ МОНИТОРИНГ Хозяйственная деятельность с каждым годом расширяется. Люди строят крупные городка, вырубают леса, раскрывают степи, перекрывают русла рек плотинами и возводят гидроэлектростанции... Часто это ухудшает состав земли, воды и воздуха, меняет климат на значимых территориях, приводит к исчезновению целых видов животных и растений. В первозданном виде природу сохраняют только в заповедниках. Там исследователи наблюдают за природными действиями и живыми организмами в условиях их естественного обитания. Наблюдение за переменами природной среды в целом именуется биосферным мониторингом (от лат. monitor — «напоминающий», «надзирающий»). Его проводят помощью различных устройств, которые устанавливают на земле, на кораблях, самолётах, вертолётах и космических кораблях. Особенно принципиально контролировать состояние биосферы там, где деятельность человека уже привела к изменениям природы. НАЗЕМНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ Приборы, установленные в лесу, поле либо в горах, измеряют температуру воздуха и направление ветра, количество осадков и влажность почвы. Показания датчиков передаются по проводам либо радиоканалам в центр сбора инфы. Тут их обрабатывают на компьютерах и направляют в банк данных. Подобные системы сбора информации именуются телеметрическими, т. е. измеряющими на расстоянии. Во время экспедиций спецы определяют видовой состав животных и растений, высоту растительного покрова, количество растений на единицу поверхности; берут пробы грунта, воды и воздуха. Привезённые образцы изучают в лаборатории при помощи устройств химического и газового анализа. Приобретенные данные позволяют судить об уровне загрязнения земли и воздуха, о влиянии так называемых техногенных (возникающих под влиянием техники) действий на состояние растительного мира и т. п. ВЗГЛЯД С ВЫСОТЫ С летательных аппаратов, несущих исследовательскую аппаратуру, проводят наблюдения и измерения на большой местности. Телевизионная техника дозволяет получать цветные изображения. Чувствительность приборов так высока, что они различают по цвету лиственные и хвойные леса, нездоровые и здоровые деревья, травки на сухих и заболоченных лугах. Это дозволяет следить с воздуха за состоянием растительности на громадных территориях. На снимках, изготовленных с русского спутника «Ресурс-Ф1М», можно различить объекты величиной до 5 м. С «Ресурса» получают и обзорные фотографии, обхватывающие сходу большую площадь суши либо моря. Состояние биосферы помогают контролировать два типа искусственных спутников Земли — геостационарные и полярно-орбитальные. Геостационарный спутник постоянно следит за определённой территорией, находясь всё время над одной и той же точкой земной поверхности, расположенной поблизости экватора. Полярно-орбитальный спутник пролетает над полярными областями и проводит съёмку разных точек приполярных и средних широт. В настоящее время такие спутники, оснащённые сканирующей аппаратурой, имеют США, Россия, Франция, Япония, Индия, также Европейское космическое агентство, объединяющее несколько стран.

Изучат атмосферу даже при помощи ракет. Пример схожей метеорологической техники — российская двухступенчатая твердотопливная неуправляемая ракета М-100Б. 1-ая ее ступень имеет диаметр 250 мм, длину 4,1 м и работает 5 с. Вторая ступень того же диаметра длиной 1,5 м работает 4,5 с. При запуске из установки ракета закручивается со скоростью 3,5 оборота в секунду. Отделение первой ступени происходит механически опосля возгорания пороха во 2-ой ступени. Головная часть ракеты с устройствами и блоками питания (батареями и аккумуляторами) на активном участке траектории (пока работает движок) закрыта обтекателем; на высоте 50 км он сбрасывается. Головная часть отделяется на высоте 65—70 км. Сразу раскрывается парашют площадью около 40 м , который стабилизирует полёт на верхнем отрезке траектории свободного падения, а в плотных слоях атмосферы (ниже 50—40 км) резко замедляет скорость понижения и принуждает ракету дрейфовать в соответствии с силой и направлением ветра. Скорость ветра на огромных (до сто км) высотах измеряют, наблюдая при помощи наземного радиолокатора за движением металлизированных надувных шаров, лент либо стеклянных игл, которые ракета выбрасывает по команде с Земли. Температуру атмосферы определяют 4-мя термометрами сопротивления, изготовленными из тонкой вольфрамовой проволоки. Действие этих приборов основано на возможности металлов изменять электрическое сопротивление в зависимости от температуры. При всем этом вводятся поправки, учитывающие скорость движения ракеты, солнечное излучение, тепловую инерцию проволоки и др. Для определения концентрации озона применяют хемилюминесцентный способ. При движении ракеты через ее бортовой проточный реактор, защищенный от света ловушками-лабиринтами, течёт воздух. Озон, взаимодействуя с поверхностью диска из пористого стекла, покрытого люминофором, вызывает его свечение, которое регистрируют чувствительные фотоприёмники В остальных приборах употребляют реакции, дозволяющие измерять концентрации окислов азота и атомарного кислорода, слой которого расположен на высоте 90—100 км. Испытывают такие ракеты на установках, моделирующих условия верхней атмосферы, и в аэродинамических трубах, где создают сверхзвуковые потоки разрежённого газа.