સલ્ફર અને ફોસ્ફરસ ચક્ર એ એક લાક્ષણિક જળાશય જૈવ-રાસાયણિક ચક્ર છે. આવા ચક્ર સરળતાથી વિવિધ પ્રકારના પ્રભાવો દ્વારા વિક્ષેપિત થાય છે અને વિનિમય સામગ્રીનો એક ભાગ ચક્ર છોડી દે છે. તે માત્ર ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય પ્રક્રિયાઓના પરિણામે અથવા જીવંત પદાર્થો દ્વારા બાયોફિલિક ઘટકોના નિષ્કર્ષણ દ્વારા ચક્રમાં ફરી શકે છે.[...]
પદાર્થોનું પરિભ્રમણ અને ઉર્જાનું પરિવર્તન સમગ્ર જીવમંડળ અને તેના વ્યક્તિગત ભાગોના ગતિશીલ સંતુલન અને સ્થિરતાને સુનિશ્ચિત કરે છે. તે જ સમયે, સામાન્ય એકલ ચક્રમાં, ઘન પદાર્થ અને પાણીનું પરિભ્રમણ, જે અજૈવિક પરિબળો (મોટા ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ચક્ર), તેમજ ઘન, પ્રવાહીમાં પદાર્થોના નાના જૈવિક ચક્રની ક્રિયાના પરિણામે થાય છે. અને વાયુના તબક્કાઓ, જે જીવંત સજીવોની ભાગીદારી સાથે બનતા હોય છે, તેને અલગ પાડવામાં આવે છે.[...]
કાર્બન ચક્ર. ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય, જૈવિક અને, તાજેતરના વર્ષોમાં, તકનીકી સમસ્યાઓને ધ્યાનમાં લેતી વખતે કાર્બન કદાચ સૌથી વધુ વારંવાર ઉલ્લેખિત રાસાયણિક તત્વોમાંનું એક છે.[...]
પદાર્થોનું પરિભ્રમણ એ વાતાવરણ, હાઇડ્રોસ્ફિયર, લિથોસ્ફિયરમાં બનતી પ્રક્રિયાઓમાં પદાર્થોની પુનરાવર્તિત ભાગીદારી છે, જેમાં તે સ્તરોનો સમાવેશ થાય છે જે ગ્રહના બાયોસ્ફિયરનો ભાગ છે. આ કિસ્સામાં, બે મુખ્ય ચક્રોને અલગ પાડવામાં આવે છે: મોટા (ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય) અને નાના (બાયોજેનિક અને બાયોકેમિકલ).[...]
ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય અને જૈવિક ચક્ર મોટાભાગે બંધ છે, જે એન્થ્રોપોજેનિક ચક્ર વિશે કહી શકાય નહીં. તેથી, તેઓ ઘણીવાર એન્થ્રોપોજેનિક ચક્ર વિશે નહીં, પરંતુ એન્થ્રોપોજેનિક ચયાપચય વિશે વાત કરે છે. પદાર્થોના એન્થ્રોપોજેનિક ચક્રની નિખાલસતા કુદરતી સંસાધનોના અવક્ષય અને કુદરતી પર્યાવરણના પ્રદૂષણ તરફ દોરી જાય છે - માનવજાતની તમામ પર્યાવરણીય સમસ્યાઓના મુખ્ય કારણો.[...]
મૂળભૂત પોષક તત્વો અને તત્વોના ચક્ર. ચાલો જીવંત જીવો માટેના સૌથી નોંધપાત્ર પદાર્થો અને તત્વોના ચક્રને ધ્યાનમાં લઈએ (ફિગ. 3-8). જળ ચક્ર એ એક વિશાળ ભૂસ્તર ચક્ર છે; અને બાયોજેનિક તત્વોના ચક્ર (કાર્બન, ઓક્સિજન, નાઇટ્રોજન, ફોસ્ફરસ, સલ્ફર અને અન્ય બાયોજેનિક તત્વો) - નાના બાયોજીયોકેમિકલથી.[...]
વાતાવરણ દ્વારા જમીન અને સમુદ્ર વચ્ચે પાણીનું પરિભ્રમણ એ મહાન ભૂસ્તર ચક્રનો એક ભાગ છે. પાણી મહાસાગરોની સપાટી પરથી બાષ્પીભવન થાય છે અને કાં તો જમીન પર વહન કરવામાં આવે છે, જ્યાં તે વરસાદ તરીકે પડે છે, જે સપાટી અને ભૂગર્ભ પ્રવાહના સ્વરૂપમાં સમુદ્રમાં પાછું આવે છે અથવા સમુદ્રની સપાટી પર વરસાદ તરીકે પડે છે. પૃથ્વી પરના જળ ચક્રમાં વાર્ષિક 500 હજાર કિમી 3 થી વધુ પાણી ભાગ લે છે. સમગ્ર જળ ચક્ર આપણા ગ્રહ પર કુદરતી પરિસ્થિતિઓને આકાર આપવામાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. છોડ દ્વારા પાણીના બાષ્પોત્સર્જન અને જૈવ-રાસાયણિક ચક્રમાં તેના શોષણને ધ્યાનમાં લેતા, પૃથ્વી પરનો સમગ્ર પાણી પુરવઠો વિખેરાઈ જાય છે અને 2 મિલિયન વર્ષોમાં પુનઃસ્થાપિત થાય છે.[...]
ફોસ્ફરસ ચક્ર. ફોસ્ફરસનો મોટો જથ્થો ભૂતકાળના ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય યુગમાં રચાયેલા ખડકોમાં સમાયેલો છે. ખડકની હવામાન પ્રક્રિયાઓના પરિણામે જૈવ-રાસાયણિક ચક્રમાં ફોસ્ફરસનો સમાવેશ થાય છે.[...]
ગેસ-પ્રકારનું પરિભ્રમણ વધુ સંપૂર્ણ છે, કારણ કે તેમની પાસે વિશાળ વિનિમય ભંડોળ છે, અને તેથી તે ઝડપી સ્વ-નિયમન માટે સક્ષમ છે. જળકૃત ચક્ર ઓછા સંપૂર્ણ છે, તે વધુ નિષ્ક્રિય છે, કારણ કે પદાર્થનો મોટો ભાગ પૃથ્વીના પોપડાના અનામત ભંડોળમાં જીવંત સજીવો માટે "અગમ્ય" સ્વરૂપમાં સમાયેલ છે. આવા ચક્ર સરળતાથી વિવિધ પ્રકારના પ્રભાવો દ્વારા વિક્ષેપિત થાય છે, અને વિનિમય સામગ્રીનો એક ભાગ ચક્ર છોડી દે છે. તે માત્ર ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય પ્રક્રિયાઓના પરિણામે અથવા જીવંત પદાર્થો દ્વારા નિષ્કર્ષણ દ્વારા ચક્રમાં ફરી શકે છે. જો કે, પૃથ્વીના પોપડામાંથી જીવંત સજીવો માટે જરૂરી પદાર્થોને બહાર કાઢવું એ વાતાવરણ કરતાં વધુ મુશ્કેલ છે.[...]
ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ચક્ર પાણીના ચક્ર અને વાતાવરણીય પરિભ્રમણના ઉદાહરણ દ્વારા સ્પષ્ટપણે દર્શાવવામાં આવે છે. એવો અંદાજ છે કે સૂર્યમાંથી પ્રાપ્ત થતી ઉર્જાનો અડધો ભાગ પાણીના બાષ્પીભવન પર ખર્ચવામાં આવે છે. પૃથ્વીની સપાટી પરથી તેના બાષ્પીભવનને વરસાદ દ્વારા વળતર આપવામાં આવે છે. તે જ સમયે, વરસાદ સાથે પરત આવે છે તેના કરતાં વધુ પાણી મહાસાગરમાંથી બાષ્પીભવન થાય છે, પરંતુ જમીન પર તેનાથી વિપરીત થાય છે - પાણીના બાષ્પીભવન કરતાં વધુ વરસાદ પડે છે. તેની વધુ પડતી નદીઓ અને તળાવોમાં વહે છે અને ત્યાંથી ફરીથી મહાસાગરમાં જાય છે. ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ચક્રની પ્રક્રિયામાં, પાણીની એકંદર સ્થિતિ વારંવાર બદલાય છે (પ્રવાહી; ઘન - બરફ, બરફ; વાયુયુક્ત - વરાળ). તેનું સૌથી મોટું પરિભ્રમણ વરાળની સ્થિતિમાં જોવા મળે છે. વૈશ્વિક સ્તરે ભૂસ્તર ચક્રમાં પાણીની સાથે અન્ય ખનિજો પણ એક જગ્યાએથી બીજી જગ્યાએ ટ્રાન્સફર થાય છે [...]
જળ ચક્ર. વિભાગની શરૂઆતમાં, તેના ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ચક્રને ધ્યાનમાં લેવામાં આવ્યું હતું. મૂળભૂત રીતે, તે પૃથ્વી અને મહાસાગરની સપાટી પરથી પાણીના બાષ્પીભવન અને તેમના પર વરસાદની પ્રક્રિયાઓ પર નીચે આવે છે. વ્યક્તિગત ઇકોસિસ્ટમમાં, વધારાની પ્રક્રિયાઓ થાય છે જે મોટા જળ ચક્રને જટિલ બનાવે છે (અવરોધ, બાષ્પીભવન અને ઘૂસણખોરી).[...]
ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ચક્ર. ખંડો અને સમુદ્રના તળની સંબંધિત સ્થિતિ અને રૂપરેખા સતત બદલાતી રહે છે. પૃથ્વીના ઉપરના શેલની અંદર, કેટલાક ખડકોને અન્ય લોકો દ્વારા સતત ક્રમશઃ બદલી નાખવામાં આવે છે, જેને દ્રવ્યનું વિશાળ ચક્ર કહેવાય છે. પર્વતોની રચના અને વિનાશની ભૌગોલિક પ્રક્રિયાઓ પૃથ્વીના જીવમંડળમાં સૌથી મોટી ઉર્જા પ્રક્રિયાઓ છે.[...]
પદાર્થોનું ચક્ર (પૃથ્વી પર) - પ્રકૃતિમાં પદાર્થોના પરિવર્તન અને ચળવળની વારંવાર પુનરાવર્તન પ્રક્રિયાઓ, જે પ્રકૃતિમાં વધુ કે ઓછા ચક્રીય હોય છે. જનરલ કે.વી. વ્યક્તિગત પ્રક્રિયાઓ (પાણી, નાઇટ્રોજન, કાર્બન અને અન્ય પદાર્થો અને રાસાયણિક તત્વોનું ચક્ર) નો સમાવેશ થાય છે, જે સંપૂર્ણપણે ઉલટાવી શકાય તેવું નથી, કારણ કે પદાર્થ વિખેરાઈ જાય છે, દૂર કરવામાં આવે છે, દફનાવવામાં આવે છે, રચનામાં ફેરફાર થાય છે, વગેરે. ત્યાં જૈવિક, જૈવ-રાસાયણિક, ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય છે. K.v., તેમજ વ્યક્તિગત રાસાયણિક તત્વો (ફિગ. 15) અને પાણીના ચક્ર. વિકાસના હાલના તબક્કે માનવ પ્રવૃત્તિ મુખ્યત્વે બળજબરી ની તીવ્રતા વધારે છે. અને કુદરતી ગ્રહોની પ્રક્રિયાઓના સ્કેલ સાથે શક્તિમાં અનુરૂપ અસર ધરાવે છે.[...]
બાયોજીઓકેમિકલ સાયકલ એ જીવંત પદાર્થોની સક્રિય ભાગીદારી સાથે નિષ્ક્રિય અને કાર્બનિક પ્રકૃતિ દ્વારા રાસાયણિક તત્વોની હિલચાલ અને પરિવર્તન છે. રાસાયણિક તત્વો બાયોસ્ફિયરમાં જૈવિક ચક્રના વિવિધ માર્ગો સાથે ફરે છે: તેઓ જીવંત પદાર્થો દ્વારા શોષાય છે અને ઊર્જા સાથે ચાર્જ થાય છે, પછી તેઓ જીવંત પદાર્થોને છોડી દે છે, સંચિત ઊર્જાને બાહ્ય વાતાવરણમાં મુક્ત કરે છે. V.I. વર્નાડસ્કી દ્વારા આવા વધુ કે ઓછા બંધ માર્ગોને "જૈવ-રાસાયણિક ચક્ર" કહેવામાં આવે છે: આ ચક્રને બે મુખ્ય પ્રકારોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: 1) વાયુયુક્ત પદાર્થોનું પરિભ્રમણ વાતાવરણ અથવા હાઇડ્રોસ્ફિયર (સમુદ્ર) અને 2) કાંપ. પૃથ્વીના પોપડામાં સજીવ દ્રવ્યનું ચક્ર સક્રિય ભૂમિકા ભજવે છે. ઉર્જા એ સૌથી શક્તિશાળી ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય બળ છે લાક્ષણિક બાયોફિલિક તત્વો (કાર્બન, ઓક્સિજન અને ફોસ્ફરસ) ના ચક્રની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ, જે બાયોસ્ફિયરના જીવનમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.[...]
ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ચક્ર (પ્રકૃતિમાં પદાર્થોનું મોટું ચક્ર) એ પદાર્થોનું ચક્ર છે, જેનું ચાલક બળ બાહ્ય અને અંતર્જાત ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય પ્રક્રિયાઓ છે.[...]
પૃથ્વીના ચહેરા પર ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ફેરફારોને કારણે, બાયોસ્ફિયરના પદાર્થનો ભાગ આ ચક્રમાંથી બાકાત થઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, કોલસો અને તેલ જેવા બાયોજેનિક કાંપને પૃથ્વીના પોપડાની જાડાઈમાં ઘણી સહસ્ત્રાબ્દીઓથી સાચવવામાં આવે છે, પરંતુ સૈદ્ધાંતિક રીતે જીવમંડળ ચક્રમાં તેમના પુનઃ સમાવેશને નકારી શકાય તેમ નથી.[...]
પૃથ્વી પરના પદાર્થોના ચક્રનું જ્ઞાન ખૂબ જ વ્યવહારુ અર્થ ધરાવે છે, કારણ કે તે માનવ જીવનને નોંધપાત્ર રીતે પ્રભાવિત કરે છે અને તે જ સમયે, મનુષ્યો દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે. આ અસરોના પરિણામો ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય પ્રક્રિયાઓના પરિણામો સાથે તુલનાત્મક બની ગયા છે. તત્ત્વોના નવા સ્થળાંતર માર્ગો બહાર આવે છે, નવા રાસાયણિક સંયોજનો દેખાય છે, અને જીવમંડળમાં પદાર્થોના ટર્નઓવરનો દર નોંધપાત્ર રીતે બદલાય છે.[...]
પ્રકૃતિમાં પદાર્થોનું મોટું ચક્ર (ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય) પૃથ્વીની ઊંડી ઊર્જા સાથે સૌર ઊર્જાની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને કારણે થાય છે અને જીવમંડળ અને પૃથ્વીના ઊંડા ક્ષિતિજ વચ્ચે પદાર્થોનું પુનઃવિતરણ કરે છે. સિસ્ટમમાં આ પરિભ્રમણ "અગ્નિકૃત ખડકો - જળકૃત ખડકો - મેટામોર્ફિક ખડકો (તાપમાન અને દબાણ દ્વારા રૂપાંતરિત) - અગ્નિકૃત ખડકો" મેગ્મેટિઝમ, મેટામોર્ફિઝમ, લિથોજેનેસિસ અને પૃથ્વીના પોપડાની ગતિશીલતાને કારણે થાય છે (ફિગ. 6.2). પદાર્થોના ચક્રનું પ્રતીક એક સર્પાકાર છે: ચક્રનું દરેક નવું ચક્ર જૂનાનું બરાબર પુનરાવર્તન કરતું નથી, પરંતુ કંઈક નવું રજૂ કરે છે, જે સમય જતાં ખૂબ નોંધપાત્ર ફેરફારો તરફ દોરી જાય છે.[...]
જૈવિક પરિભ્રમણ પ્રણાલીમાંથી તેમાં રહેલા તત્વોને કાયમ માટે બાકાત રાખીને, ગ્રેટ જીઓલોજિકલ સાયકલ પૃથ્વીના પોપડામાં ઊંડે સુધી જળકૃત ખડકો ખેંચે છે. ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ઇતિહાસના અભ્યાસક્રમમાં, પૃથ્વીની સપાટી પર ફરી એકવાર પરિવર્તિત કાંપના ખડકો, સજીવ, પાણી અને હવાની પ્રવૃત્તિ દ્વારા ધીમે ધીમે નાશ પામે છે અને ફરીથી બાયોસ્ફિયર ચક્રમાં સમાવિષ્ટ થાય છે.[...]
આમ, પદાર્થોનું ભૌગોલિક ચક્ર જીવંત જીવોની ભાગીદારી વિના થાય છે અને જીવમંડળ અને પૃથ્વીના ઊંડા સ્તરો વચ્ચે પદાર્થોનું પુનઃવિતરણ કરે છે.[...]
આમ, ખડકોના ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ચક્ર અને પરિભ્રમણમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે: 1) હવામાન, 2) કાંપનું નિર્માણ, 3) કાંપના ખડકોની રચના, 4) મેટામોર્ફિઝમ, 5) મેગ્મેટાઇઝેશન. સપાટી પર મેગ્માનું પ્રકાશન અને અગ્નિકૃત ખડકોની રચના સમગ્ર ચક્રને ફરીથી પુનરાવર્તિત કરે છે. સંપૂર્ણ ચક્ર વિવિધ તબક્કાઓ (3 અથવા 4) પર વિક્ષેપિત થઈ શકે છે જો, ટેક્ટોનિક ઉત્થાન અને ડિન્યુડેશનના પરિણામે, ખડકો સપાટી પર પહોંચે છે અને પુનરાવર્તિત હવામાનમાંથી પસાર થાય છે.[...]
બેક્ટેરિયાની ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય પ્રવૃત્તિ ખૂબ મહત્વ ધરાવે છે. બેક્ટેરિયા પ્રકૃતિના પદાર્થોના ચક્રમાં સક્રિય ભાગ લે છે અને તમામ કાર્બનિક સંયોજનો અને અકાર્બનિકનો નોંધપાત્ર ભાગ નોંધપાત્ર ફેરફારોમાંથી પસાર થાય છે. અને પદાર્થોનું આ ચક્ર પૃથ્વી પર જીવનના અસ્તિત્વનો આધાર છે.[...]
હાઇડ્રોસ્ફિયરમાં, કાર્બન ચક્રનું સસ્પેન્શન CaCO3 (ચૂનાના પત્થર, ચાક, કોરલ) ની રચનામાં CO2 ના સમાવેશ સાથે સંકળાયેલું છે. આ સંસ્કરણમાં, કાર્બન સમગ્ર ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય યુગ માટે ચક્રમાંથી બહાર આવે છે અને તે બાયોસ્ફિયરના ખ્યાલમાં સમાવિષ્ટ નથી. જો કે, વાતાવરણીય વરસાદ દ્વારા ચૂનાના પત્થરો અને સમાન ખડકોના લીચિંગને કારણે, તેમજ બાયોજેનિક માધ્યમો - લિકેન અને છોડના મૂળના પ્રભાવને કારણે દરિયાની સપાટીથી ઉપરના ઓર્ગેનોજેનિક ખડકોનો ઉદય થાય છે. ]
ઇકોસિસ્ટમના કુદરતી ચક્રમાંથી કાર્બનના ભાગને દૂર કરવું અને પૃથ્વીના આંતરડામાં કાર્બનિક પદાર્થોના અશ્મિભૂત અનામતના રૂપમાં "આરક્ષણ" એ વિચારણા હેઠળની પ્રક્રિયાનું એક મહત્વપૂર્ણ લક્ષણ છે. દૂરના ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય યુગમાં, પ્રકાશસંશ્લેષિત કાર્બનિક પદાર્થોના નોંધપાત્ર ભાગનો ઉપયોગ ગ્રાહકો અથવા વિઘટનકર્તાઓ દ્વારા કરવામાં આવતો ન હતો, પરંતુ તે ડેટ્રિટસના સ્વરૂપમાં સંચિત થતો હતો. બાદમાં, ડેટ્રિટસ સ્તરો વિવિધ ખનિજ કાંપના સ્તરો હેઠળ દફનાવવામાં આવ્યા હતા, જ્યાં લાખો વર્ષોથી ઊંચા તાપમાન અને દબાણના પ્રભાવ હેઠળ તેઓ તેલ, કોલસો અને કુદરતી ગેસમાં ફેરવાઈ ગયા હતા (સ્રોત સામગ્રી, અવધિ અને રહેવાની શરતો પર આધાર રાખીને. પૃથ્વી). સમાન પ્રક્રિયાઓ આજે થઈ રહી છે, પરંતુ ઘણી ઓછી તીવ્રતાથી. તેમનું પરિણામ પીટની રચના છે.[...]
બાયોજીઓકેમિકલ સાયકલ [grમાંથી. kyklos - વર્તુળ], બાયોજિયોકેમિકલ ચક્ર - બાયોસ્ફિયરના ઘટકો વચ્ચે રાસાયણિક તત્વના વિનિમય અને રૂપાંતરની ચક્રીય પ્રક્રિયાઓ (જીવંત પદાર્થો દ્વારા અકાર્બનિક સ્વરૂપમાંથી ફરીથી અકાર્બનિકમાં). તે મુખ્યત્વે સૌર ઊર્જા (પ્રકાશસંશ્લેષણ) અને અંશતઃ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ (કેમોસિન્થેસિસ) ની ઊર્જાનો ઉપયોગ કરીને પરિપૂર્ણ થાય છે. પદાર્થોનું ચક્ર જુઓ. પદાર્થોનું જૈવિક ચક્ર. પદાર્થોનું ભૌગોલિક ચક્ર.[...]
"પડદા પાછળ" બાકી રહેલી તમામ નોંધાયેલી અને અન્ય ઘણી પ્રતિભૌતિક પ્રક્રિયાઓ, તેમના અંતિમ પરિણામોમાં ભવ્ય છે, સૌ પ્રથમ, એકબીજા સાથે જોડાયેલી છે અને, બીજું, મુખ્ય મિકેનિઝમ છે જે લિથોસ્ફિયરના વિકાસને સુનિશ્ચિત કરે છે, જે આજ દિન સુધી ચાલુ છે. પદાર્થ અને ઊર્જાના સતત પરિભ્રમણ અને પરિવર્તનમાં ભાગીદારી, લિથોસ્ફિયરની ભૌતિક સ્થિતિને જાળવી રાખે છે જે આપણે અવલોકન કરીએ છીએ.[...]
પૃથ્વી પરની આ બધી ગ્રહોની પ્રક્રિયાઓ નજીકથી એકબીજા સાથે જોડાયેલી છે, જે પદાર્થોનું એક સામાન્ય, વૈશ્વિક ચક્ર બનાવે છે જે સૂર્યમાંથી આવતી ઊર્જાનું પુનઃવિતરણ કરે છે. તે નાના પરિભ્રમણની સિસ્ટમ દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે. જ્વાળામુખીની પ્રવૃત્તિ અને પૃથ્વીના પોપડામાં સમુદ્રી પ્લેટોની હિલચાલને કારણે થતી ટેક્ટોનિક પ્રક્રિયાઓ મોટા અને નાના ગિયર્સ સાથે જોડાયેલી હોય છે. પરિણામે, પૃથ્વી પર પદાર્થોનું એક મોટું ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ચક્ર થાય છે.[...]
માટી એ પાર્થિવ બાયોજીઓસેનોસિસનો અભિન્ન ઘટક છે. તે પદાર્થોના મોટા ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય અને નાના જૈવિક ચક્રનું જોડાણ (પરસ્પર ક્રિયા) કરે છે. માટી એક જટિલ સામગ્રી રચના સાથે અનન્ય કુદરતી રચના છે. માટીના પદાર્થને ચાર ભૌતિક તબક્કાઓ દ્વારા રજૂ કરવામાં આવે છે: ઘન (ખનિજ અને કાર્બનિક કણો), પ્રવાહી (માટીનું દ્રાવણ), વાયુયુક્ત (માટીની હવા) અને જીવંત (જીવો). માટી જટિલ અવકાશી સંગઠન અને લાક્ષણિકતાઓ, ગુણધર્મો અને પ્રક્રિયાઓના ભિન્નતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.[...]
"વાતાવરણ-માટી-છોડ-પ્રાણીઓ-સૂક્ષ્મજીવો" સિસ્ટમની સતત કામગીરીને કારણે, ઘણા રાસાયણિક તત્વો અને તેમના સંયોજનોનું જૈવ-ભૌગોલિક રાસાયણિક ચક્ર વિકસિત થયું છે, જે જમીન, વાતાવરણ અને આંતરિક પાણીને આવરી લે છે. તેની કુલ લાક્ષણિકતાઓ જમીનના કુલ નદીના પ્રવાહ સાથે, ઉપલા આવરણથી ગ્રહના બાયોસ્ફિયરમાં પદાર્થના કુલ પુરવઠા સાથે તુલનાત્મક છે. એટલા માટે પૃથ્વી પર જીવંત પદાર્થ ઘણા લાખો વર્ષોથી ભૌગોલિક મહત્વનું પરિબળ છે.[...]
બાયોસ્ફિયરનો બાયોટા ગ્રહ પર રાસાયણિક પરિવર્તનનો મુખ્ય ભાગ નક્કી કરે છે. તેથી જીવંત પદાર્થની પ્રચંડ પરિવર્તનશીલ ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ભૂમિકા વિશે વર્નાડસ્કીનો ચુકાદો. કાર્બનિક ઉત્ક્રાંતિ દરમિયાન, જીવંત સજીવો તેમના અંગો, પેશીઓ, કોષો અને રક્ત દ્વારા, હજાર વખત (103 થી 105 સુધીના વિવિધ ચક્ર માટે), સમગ્ર વાતાવરણ, વિશ્વ મહાસાગરના સમગ્ર જથ્થામાં, એક મોટો ભાગ પસાર કરે છે. માટીનો સમૂહ અને ખનિજ પદાર્થોનો વિશાળ સમૂહ. અને તેઓ માત્ર "તે ચૂકી ગયા નથી, પરંતુ તેમની જરૂરિયાતો અનુસાર સમગ્ર પૃથ્વીના પર્યાવરણમાં ફેરફાર પણ કર્યો છે.[...]
અલબત્ત, તમામ બિન-નવીનીકરણીય સંસાધનો પણ ખતમ થઈ શકે તેવા છે. આમાં મોટા ભાગના અવશેષોનો સમાવેશ થાય છે: ખાણકામ સામગ્રી, અયસ્ક, ખનિજો કે જે પૃથ્વીના ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ઇતિહાસમાં ઉદ્ભવ્યા છે, તેમજ પ્રાચીન બાયોસ્ફિયરના ઉત્પાદનો કે જે બાયોટિક ચક્રમાંથી બહાર આવ્યા છે અને ઊંડાણોમાં દટાયેલા છે - અશ્મિભૂત ઇંધણ અને કાંપ કાર્બોનેટ કેટલાક ખનિજ સંસાધનો હજુ પણ જમીનના પેટાળમાં, સમુદ્રની ઊંડાઈમાં અથવા પૃથ્વીના પોપડાની સપાટી પર ભૌગોલિક રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન ધીમે ધીમે રચાય છે. ખનિજ સંસાધનોના સંદર્ભમાં, સંસાધનની ઉપલબ્ધતા અને ગુણવત્તા ખૂબ મહત્વ ધરાવે છે, તેમજ અજ્ઞાત પરંતુ અંદાજિત સંસાધનો (77), અંદાજિત સંભવિત (77), વાસ્તવિક શોધાયેલ (R) અને ઓપરેશનલ (E) અનામતો વચ્ચેના જથ્થાત્મક સંબંધ. , અને સામાન્ય રીતે N > P > R > E (ફિગ. 6.6).[...]
ભૌતિક અને રાસાયણિક પ્રણાલી તરીકે મહાસાગરનો અભ્યાસ જૈવિક પ્રણાલી તરીકેના અભ્યાસ કરતાં ઘણી ઝડપથી આગળ વધ્યો છે. મહાસાગરોના મૂળ અને ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ઇતિહાસ વિશેની પૂર્વધારણાઓ, શરૂઆતમાં અનુમાનિત, નક્કર સૈદ્ધાંતિક આધાર મેળવ્યો.[...]
જીવંત સજીવો, સામાન્ય રીતે, પૃથ્વીની સપાટી પરના પદાર્થના પ્રવાહના ખૂબ જ શક્તિશાળી નિયમનકાર છે, જે જૈવિક ચક્રમાં અમુક તત્વોને પસંદગીપૂર્વક જાળવી રાખે છે. દર વર્ષે, ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ચક્ર કરતાં જૈવિક ચક્રમાં 6-20 ગણો વધુ નાઇટ્રોજન સામેલ છે, અને ફોસ્ફરસ - 3-30 વખત; તે જ સમયે, સલ્ફર, તેનાથી વિપરિત, જૈવિક ચક્ર (કોષ્ટક 4) કરતાં ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ચક્રમાં 2-4 ગણું વધુ સામેલ છે.[...]
પ્રતિસાદની એક જટિલ પ્રણાલીએ માત્ર પ્રજાતિઓના ભિન્નતામાં વધારો કરવા માટે જ નહીં, પરંતુ પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ અને જીવમંડળના ચોક્કસ ભાગના ભૌગોલિક ઇતિહાસના આધારે વિશિષ્ટતા ધરાવતા અમુક કુદરતી સંકુલોની રચનામાં પણ ફાળો આપ્યો હતો. કુદરતી રીતે એકબીજા સાથે જોડાયેલા સજીવો અને પર્યાવરણના અકાર્બનિક ઘટકોના જીવમંડળમાં કોઈપણ સમૂહ કે જેમાં પદાર્થોનું પરિભ્રમણ થાય છે તેને ઇકોલોજીકલ સિસ્ટમ અથવા ઇકોસિસ્ટમ કહેવામાં આવે છે.[...]
કૃત્રિમ ડિટરજન્ટ (ડિટરજન્ટ, ટેન્સાઈડ્સ). તેઓ કૃત્રિમ સર્ફેક્ટન્ટ્સનું એક વિશાળ જૂથ બનાવે છે જે સમગ્ર વિશ્વમાં વિશાળ માત્રામાં ઉત્પન્ન થાય છે. આ પદાર્થો ઘરગથ્થુ ગંદા પાણી સાથે મોટા પ્રમાણમાં ભૌગોલિક વાતાવરણમાં પ્રવેશ કરે છે. તેમાંના મોટા ભાગના ઝેરી નથી, પરંતુ કૃત્રિમ ડિટરજન્ટ વિવિધ ઇકોસિસ્ટમનો નાશ કરી શકે છે અને જમીન અને ભૂગર્ભજળમાં રહેલા પદાર્થોના ભૂ-રાસાયણિક ચક્રની કુદરતી પ્રક્રિયાઓને વિક્ષેપિત કરી શકે છે.[...]
મોટાભાગનો કાર્બન સમુદ્રના તળના કાર્બોનેટ કાંપ (1.3 - 101 ટન), સ્ફટિકીય ખડકો (1.0 1016 ટન), કોલસો અને તેલ (3.4 1015 ટન) માં સંચિત થાય છે. આ કાર્બન જ ધીમા ભૌગોલિક ચક્રમાં ભાગ લે છે. પૃથ્વી પરના જીવન અને વાતાવરણના વાયુ સંતુલનને નાના (બાયોજેનિક) ચક્રમાં ભાગ લેતા છોડ (5 10 t) અને પ્રાણી (5 109 t) પેશીઓમાં રહેલા પ્રમાણમાં ઓછી માત્રામાં કાર્બન દ્વારા ટેકો મળે છે. જો કે, હાલમાં, માનવી કાર્બન સહિતના પદાર્થોના ચક્રને સઘન રીતે બંધ કરી રહ્યો છે. ઉદાહરણ તરીકે, એવો અંદાજ છે કે તમામ ઘરેલું પ્રાણીઓનો કુલ બાયોમાસ પહેલાથી જ તમામ જંગલી પાર્થિવ પ્રાણીઓના બાયોમાસ કરતાં વધી ગયો છે. ઉગાડવામાં આવેલા છોડના વિસ્તારો કુદરતી બાયોજીઓસેનોસિસના વિસ્તારોની નજીક આવી રહ્યા છે, અને ઘણી સાંસ્કૃતિક ઇકોસિસ્ટમ્સ તેમની ઉત્પાદકતામાં કુદરતી કરતાં નોંધપાત્ર રીતે શ્રેષ્ઠ છે, માનવીઓ દ્વારા સતત વધારો થાય છે.[...]
ગંદા પાણી સાથે જળાશયોમાં પ્રવેશવું, ફોસ્ફેટ સંતૃપ્ત થાય છે અને કેટલીકવાર તેમની ઇકોલોજીકલ સિસ્ટમને વધારે પડતું સંતૃપ્ત કરે છે. કુદરતી પરિસ્થિતિઓમાં ફોસ્ફરસ લગભગ માત્ર ડ્રોપિંગ્સ સાથે અને માછલી ખાનારા પક્ષીઓના મૃત્યુ પછી જમીન પર પાછા ફરે છે. મોટા ભાગના ફોસ્ફેટ્સ તળિયે કાંપ બનાવે છે, અને ચક્ર તેના સૌથી ધીમા તબક્કામાં પ્રવેશે છે. લાખો વર્ષોથી થતી માત્ર ભૌગોલિક પ્રક્રિયાઓ જ વાસ્તવમાં દરિયાઈ ફોસ્ફેટના થાપણોને વધારી શકે છે, જેના પછી ફોસ્ફરસને વર્ણવેલ ચક્રમાં ફરીથી દાખલ કરી શકાય છે.[...]
દરેક ખંડમાંથી વાર્ષિક કાંપ દૂર કરવાની લાક્ષણિકતા ધરાવતા મૂલ્યો કોષ્ટકમાં આપવામાં આવ્યા છે. 17. એ જોવાનું સરળ છે કે જમીનનું સૌથી મોટું નુકસાન એશિયાની લાક્ષણિકતા છે - સૌથી પ્રાચીન સંસ્કૃતિઓ અને જમીનનું સૌથી વ્યાપક શોષણ ધરાવતો ખંડ. પ્રક્રિયાનો દર વેરિયેબલ હોવા છતાં, ન્યૂનતમ ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય પ્રવૃત્તિના સમયગાળા દરમિયાન, ઓગળેલા ખનિજ પોષક તત્વોનું સંચય નીચાણવાળા વિસ્તારોમાં અને મહાસાગરોમાં ઊંચા વિસ્તારોના ખર્ચે થાય છે. આ કિસ્સામાં, સ્થાનિક જૈવિક વળતર મિકેનિઝમ્સ ખાસ કરીને મહત્વપૂર્ણ બની જાય છે, જેના કારણે પદાર્થોનું નુકસાન અંતર્ગત ખડકોમાંથી તેમના પુરવઠા કરતાં વધી જતું નથી (કેલ્શિયમ ચક્રને ધ્યાનમાં લેતી વખતે આની ચર્ચા કરવામાં આવી હતી). બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, આપેલ વિસ્તારમાં મહત્વપૂર્ણ તત્વો જેટલા લાંબા સમય સુધી રહે છે, સજીવોની અનુગામી પેઢીઓ દ્વારા વારંવાર ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, બહારથી ઓછી નવી સામગ્રીની જરૂર પડશે. કમનસીબે, જેમ આપણે ફોસ્ફરસ પરના વિભાગમાં પહેલેથી જ નોંધ્યું છે તેમ, માણસ ઘણીવાર આ સંતુલનને બગાડે છે, સામાન્ય રીતે અજાણતા, પરંતુ ફક્ત એટલા માટે કે તે જીવન અને અકાર્બનિક પદાર્થો વચ્ચેના સહજીવનની જટિલતાને સંપૂર્ણ રીતે સમજી શકતો નથી જે ઘણા હજાર વર્ષોથી વિકસિત છે. ઉદાહરણ તરીકે, હવે એવું માનવામાં આવે છે (જોકે આ હજુ સુધી સાબિત થયું નથી) કે ડેમ જે સૅલ્મોનને નદીઓમાં પ્રવેશતા અટકાવે છે તે માત્ર સૅલ્મોનની સંખ્યામાં જ નહીં, પણ જોખમમાં મૂકાયેલી માછલીઓ, રમત અને લાકડાના ઉત્પાદનમાં પણ ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે. પશ્ચિમ યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સના કેટલાક ઉત્તરીય પ્રદેશોમાં. જ્યારે સૅલ્મોન જન્મે છે અને અંતર્દેશીય રીતે મૃત્યુ પામે છે, ત્યારે તેઓ સમુદ્રમાંથી પરત આવતા મૂલ્યવાન પોષક તત્વોનો પુરવઠો પાછળ છોડી દે છે. જંગલમાંથી લાકડાના મોટા જથ્થાને દૂર કરવું (તેમાં રહેલા ખનિજો જમીનમાં પાછા ફર્યા વિના, જ્યારે ખરી પડેલા વૃક્ષો વિઘટિત થાય છે ત્યારે પ્રકૃતિમાં શું થાય છે) તેમાં કોઈ શંકા નથી, સામાન્ય રીતે એવી પરિસ્થિતિઓમાં જ્યાં પોષક તત્વોનો અભાવ હોય છે એક ગરીબ છે.[...]
પાંચમું કાર્ય માનવજાતની જૈવ-રાસાયણિક પ્રવૃત્તિ છે, જે ઉદ્યોગ, પરિવહન અને કૃષિની જરૂરિયાતો માટે પૃથ્વીના પોપડામાં સતત વધતા જતા પદાર્થોને આવરી લે છે. આ કાર્ય વિશ્વના ઇતિહાસમાં એક વિશિષ્ટ સ્થાન ધરાવે છે અને કાળજીપૂર્વક ધ્યાન અને અભ્યાસને પાત્ર છે. આમ, આપણા ગ્રહની સમગ્ર જીવંત વસ્તી - જીવંત પદાર્થ - બાયોફિલિક રાસાયણિક તત્વોના સતત ચક્રમાં છે. બાયોસ્ફિયરમાં પદાર્થોનું જૈવિક ચક્ર મોટા ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ચક્ર (ફિગ. 12.20) સાથે સંકળાયેલું છે.[...]
બીજી પ્રક્રિયા જે કાર્બનને ચલાવે છે તે સેપ્રોફેજ દ્વારા હ્યુમસનું નિર્માણ અને ફૂગ અને બેક્ટેરિયા દ્વારા પદાર્થનું અનુગામી ખનિજીકરણ છે. આ એક ખૂબ જ ધીમી પ્રક્રિયા છે, જેની ગતિ ઓક્સિજનની માત્રા, જમીનની રાસાયણિક રચના અને તેના તાપમાન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. ઓક્સિજનની અછત અને ઉચ્ચ એસિડિટી સાથે, કાર્બન પીટમાં એકઠા થાય છે. દૂરના ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય યુગમાં સમાન પ્રક્રિયાઓ કોલસા અને તેલના થાપણોની રચના કરે છે, જેણે કાર્બન ચક્રની પ્રક્રિયાને અટકાવી દીધી હતી.[...]
ઉદાહરણ તરીકે, વન ઇકોસિસ્ટમની પર્યાવરણ-રચના ભૂમિકાને ધ્યાનમાં લો. વન ઉત્પાદનો અને બાયોમાસ એ છોડ દ્વારા પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયામાં સર્જાયેલી કાર્બનિક પદાર્થો અને સંચિત ઊર્જાનો ભંડાર છે. પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર કાર્બન ડાયોક્સાઇડના શોષણનો દર અને વાતાવરણમાં ઓક્સિજન છોડવાનો દર નક્કી કરે છે. આમ, જ્યારે 1 ટન છોડના ઉત્પાદનોની રચના થાય છે, ત્યારે સરેરાશ 1.5-1.8 ટન CO2 શોષાય છે અને 1.2-1.4 ટન 02 જૈવિક પદાર્થો, જેમાં મૃત કાર્બનિક પદાર્થોનો સમાવેશ થાય છે, તે બાયોજેનિક કાર્બનનો મુખ્ય જળાશય છે. આ કાર્બનિક પદાર્થનો એક ભાગ લાંબા સમય સુધી ચક્રમાંથી દૂર કરવામાં આવે છે, જે ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય થાપણો બનાવે છે.[...]
વ્લાદિમીર ઇવાનોવિચ વર્નાડસ્કી (1863-1945) - મહાન રશિયન વૈજ્ઞાનિક, વિદ્વાન, બાયોજિયોકેમિસ્ટ્રીના સ્થાપક અને બાયોસ્ફિયરનો અભ્યાસ. તેમને વિશ્વ વિજ્ઞાનના સૌથી મોટા સાર્વત્રિકવાદીઓમાંના એક માનવામાં આવે છે. V.I ની વૈજ્ઞાનિક રુચિઓ વર્નાડસ્કી અત્યંત વિશાળ છે. તેમણે ખનિજશાસ્ત્ર, ભૂ-રસાયણશાસ્ત્ર, રેડિયોજીઓલોજી, સ્ફટિક વિજ્ઞાનમાં નોંધપાત્ર યોગદાન આપ્યું હતું; પૃથ્વીના પોપડા, હાઇડ્રોસ્ફિયર અને વાતાવરણની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરનારા તત્વો અને બંધારણોની રચના, બંધારણ અને સ્થળાંતરની પેટર્નનો પ્રથમ અભ્યાસ હાથ ધર્યો. 1923 માં, તેમણે ભૌગોલિક રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓમાં જીવંત જીવોની અગ્રણી ભૂમિકા વિશે એક સિદ્ધાંત ઘડ્યો. 1926 માં, "બાયોસ્ફિયર" પુસ્તકમાં V.I. વર્નાડસ્કીએ બાયોસ્ફિયરની નવી વિભાવના અને પદાર્થોના કોસ્મિક અને પાર્થિવ પરિભ્રમણમાં જીવંત પદાર્થની ભૂમિકા રજૂ કરી. માનવ પ્રવૃત્તિના પરિણામે પ્રકૃતિના પરિવર્તનો V.I. વર્નાડસ્કી એક શક્તિશાળી ગ્રહ પ્રક્રિયા તરીકે ("ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ઘટના તરીકે વૈજ્ઞાનિક વિચાર", 1936) અને બાયોસ્ફિયર નોસ્ફિયર - મનના ગોળામાં વધવાની સંભાવના તરીકે.
આપણા ગ્રહ પરના તમામ પદાર્થો પરિભ્રમણની પ્રક્રિયામાં છે. સૌર ઊર્જા પૃથ્વી પર પદાર્થોના બે ચક્રનું કારણ બને છે:
1) મોટા (ભૌગોલિક અથવા અજૈવિક);
2) નાના (બાયોટિક, બાયોજેનિક અથવા જૈવિક).
દ્રવ્યના ચક્રો અને કોસ્મિક ઊર્જાના પ્રવાહો જૈવમંડળની સ્થિરતા બનાવે છે. ઘન પદાર્થ અને પાણીનું ચક્ર જે અજૈવિક પરિબળો (નિર્જીવ પ્રકૃતિ) ની ક્રિયાના પરિણામે થાય છે તેને કહેવામાં આવે છે. મહાન ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ચક્ર.મોટા ભૌગોલિક ચક્ર દરમિયાન (લાખો વર્ષો સુધી ચાલે છે), ખડકો નાશ પામે છે, આબોહવામાં આવે છે, પદાર્થો ઓગળી જાય છે અને વિશ્વ મહાસાગરમાં પ્રવેશ કરે છે; જીઓટેક્ટોનિક ફેરફારો, ખંડીય ઘટાડો અને સમુદ્રતળ ઉત્થાન થાય છે. ગ્લેશિયર્સમાં જળ ચક્રનો સમય 8,000 વર્ષ છે, નદીઓમાં - 11 દિવસ. તે એક મહાન ચક્ર છે જે જીવંત જીવોને પોષક તત્ત્વો પૂરા પાડે છે અને મોટાભાગે તેમના અસ્તિત્વની પરિસ્થિતિઓ નક્કી કરે છે.
મહાન ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ચક્રબાયોસ્ફિયરમાં બે મહત્વપૂર્ણ મુદ્દાઓ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે:
એ) પૃથ્વીના સમગ્ર ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય વિકાસ દરમિયાન હાથ ધરવામાં આવે છે;
b) એ આધુનિક ગ્રહોની પ્રક્રિયા છે જે બાયોસ્ફિયરના વધુ વિકાસમાં અગ્રણી ભાગ લે છે.
માનવ વિકાસના હાલના તબક્કે, મોટા ચક્રના પરિણામે, સલ્ફર અને નાઇટ્રોજન ઓક્સાઇડ, ધૂળ અને કિરણોત્સર્ગી અશુદ્ધિઓ જેવા પ્રદૂષકો પણ લાંબા અંતર સુધી વહન થાય છે. ઉત્તર ગોળાર્ધના સમશીતોષ્ણ અક્ષાંશોના વિસ્તારો સૌથી વધુ દૂષિત હતા.
પદાર્થોનું નાનું, બાયોજેનિક અથવા જૈવિક ચક્ર જીવંત સજીવોની ભાગીદારી સાથે ઘન, પ્રવાહી અને વાયુયુક્ત તબક્કામાં થાય છે.જૈવિક ચક્ર, ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ચક્રથી વિપરીત, ઓછી ઊર્જાની જરૂર છે. નાનું ચક્ર મોટા ચક્રનો એક ભાગ છે અને બાયોજીઓસેનોસિસના સ્તરે થાય છે. ઇકોસિસ્ટમ્સ) અને એ હકીકતમાં આવેલું છે કે જમીનના પોષક તત્ત્વો, પાણી અને કાર્બન છોડના પદાર્થોમાં એકઠા થાય છે અને શરીરના નિર્માણમાં ખર્ચવામાં આવે છે. કાર્બનિક પદાર્થોના સડો ઉત્પાદનો ખનિજ ઘટકોમાં વિઘટિત થાય છે. નાની ગીર બંધ નથી, જે બહારથી ઇકોસિસ્ટમમાં પદાર્થો અને ઊર્જાના પ્રવાહ સાથે અને તેમાંથી કેટલાકને બાયોસ્ફિયર ચક્રમાં છોડવા સાથે સંકળાયેલ છે.
ઘણા રાસાયણિક તત્વો અને તેમના સંયોજનો મોટા અને નાના ચક્રમાં સામેલ છે, પરંતુ તેમાંથી સૌથી મહત્વપૂર્ણ તે છે જે માનવ આર્થિક પ્રવૃત્તિ સાથે સંકળાયેલ જીવમંડળના વિકાસના વર્તમાન તબક્કાને નિર્ધારિત કરે છે. આમાં ગાયનો સમાવેશ થાય છે કાર્બન, સલ્ફર અને નાઇટ્રોજન(તેમના ઓક્સાઇડ - મુખ્ય હવા પ્રદૂષકો), અને પણ ફોસ્ફરસ (ફોસ્ફેટ્સ ખંડીય પાણીનું મુખ્ય પ્રદૂષક છે). લગભગ તમામ પ્રદૂષકોને હાનિકારક ગણવામાં આવે છે અને તેનું વર્ગીકરણ કરવામાં આવે છે ઝેનોબાયોટીક્સ.
હાલમાં, ઝેનોબાયોટિક્સના ચક્ર - ઝેરી તત્વો - ખૂબ મહત્વ ધરાવે છે પારો (એક ખોરાક દૂષિત) ઉત્પાદનો) અને લીડ (ગેસોલિનનો એક ઘટક). વધુમાં, એન્થ્રોપોજેનિક મૂળના ઘણા પદાર્થો (ડીડીટી, જંતુનાશકો, રેડિઓન્યુક્લાઇડ્સ, વગેરે) જે બાયોટા અને માનવ સ્વાસ્થ્યને નુકસાન પહોંચાડે છે તે મોટા ચક્રમાંથી નાનામાં આવે છે.
જૈવિક ચક્રનો સાર બે વિરોધી, પરંતુ એકબીજા સાથે જોડાયેલી પ્રક્રિયાઓની ઘટનામાં રહેલો છે - બનાવટકાર્બનિક પદાર્થો અને તેના વિનાશજીવંત પદાર્થ.
મોટા ગિઅરથી વિપરીત, નાના ગિઅરની અવધિ અલગ હોય છે: મોસમી, વાર્ષિક, બારમાસી અને બિનસાંપ્રદાયિક નાના ગિઅરને અલગ પાડવામાં આવે છે..
સૌર ઉર્જા રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરીને વનસ્પતિ અને પ્રાણીઓ દ્વારા અકાર્બનિક વાતાવરણમાંથી રસાયણોને અકાર્બનિક વાતાવરણમાં પાછા લાવવાને કહેવામાં આવે છે. બાયોજીયોકેમિકલ ચક્ર .
આપણા ગ્રહનું વર્તમાન અને ભવિષ્ય બાયોસ્ફિયરની કામગીરીમાં જીવંત જીવોની ભાગીદારી પર આધારિત છે. પદાર્થોના ચક્રમાં, જીવંત પદાર્થ અથવા બાયોમાસ, બાયોજિયોકેમિકલ કાર્યો કરે છે: ગેસ, સાંદ્રતા, રેડોક્સ અને બાયોકેમિકલ.
જૈવિક ચક્ર જીવંત સજીવોની ભાગીદારી સાથે થાય છે અને તેમાં અકાર્બનિકમાંથી કાર્બનિક પદાર્થોના પ્રજનન અને ખાદ્ય ટ્રોફિક સાંકળ દ્વારા આ કાર્બનિકના અકાર્બનિકમાં વિઘટનનો સમાવેશ થાય છે. જૈવિક ચક્રમાં ઉત્પાદન અને વિનાશની પ્રક્રિયાઓની તીવ્રતા ગરમી અને ભેજની માત્રા પર આધારિત છે. ઉદાહરણ તરીકે, ધ્રુવીય પ્રદેશોમાં કાર્બનિક પદાર્થોના વિઘટનનો નીચો દર ગરમીની ઉણપ પર આધાર રાખે છે.
જૈવિક ચક્રની તીવ્રતાનું એક મહત્વપૂર્ણ સૂચક એ રાસાયણિક તત્વોના પરિભ્રમણનો દર છે. તીવ્રતા લાક્ષણિકતા છે અનુક્રમણિકા , વન કચરા અને કચરાના સમૂહના ગુણોત્તર સમાન. ઇન્ડેક્સ જેટલું ઊંચું છે, પરિભ્રમણની તીવ્રતા ઓછી છે.
શંકુદ્રુપ જંગલોમાં અનુક્રમણિકા - 10 - 17; પહોળા પાંદડાવાળા 3 - 4; સવાના 0.2 કરતા વધુ નહીં; ઉષ્ણકટિબંધીય વરસાદી જંગલોમાં 0.1 થી વધુ નહીં, એટલે કે. અહીં જૈવિક ચક્ર સૌથી તીવ્ર છે.
સુક્ષ્મસજીવો દ્વારા તત્વો (નાઇટ્રોજન, ફોસ્ફરસ, સલ્ફર) નો પ્રવાહ છોડ અને પ્રાણીઓ કરતાં વધુ તીવ્રતાનો ક્રમ છે.જૈવિક ચક્ર સંપૂર્ણપણે ઉલટાવી શકાય તેવું નથી; તે બાયોજિયોકેમિકલ ચક્ર સાથે નજીકથી સંબંધિત છે. રાસાયણિક તત્વો જૈવિક ચક્રના વિવિધ માર્ગો સાથે બાયોસ્ફિયરમાં ફરે છે:
જીવંત પદાર્થો દ્વારા શોષાય છે અને ઊર્જા સાથે ચાર્જ કરવામાં આવે છે;
જીવંત પદાર્થોને છોડી દો, બાહ્ય વાતાવરણમાં ઊર્જા મુક્ત કરો.
આ ચક્ર બે પ્રકારના હોય છે: વાયુયુક્ત પદાર્થોનું ચક્ર; જળકૃત ચક્ર (પૃથ્વીના પોપડામાં અનામત).
ગાયર્સ પોતે બે ભાગો ધરાવે છે:
- અનામત ભંડોળ(આ પદાર્થનો તે ભાગ છે જે જીવંત જીવો સાથે સંકળાયેલ નથી);
- મોબાઇલ (એક્સચેન્જ) ફંડ(સજીવો અને તેમના તાત્કાલિક વાતાવરણ વચ્ચેના સીધા વિનિમય સાથે સંકળાયેલ પદાર્થનો એક નાનો ભાગ).
ગીરો વિભાજિત કરવામાં આવે છે:
ગાયર્સ અનામત ભંડોળ સાથે ગેસનો પ્રકારપૃથ્વીના પોપડામાં (કાર્બન, ઓક્સિજન, નાઇટ્રોજન ચક્ર) - ઝડપી સ્વ-નિયમન માટે સક્ષમ;
ગાયર્સ અનામત ભંડોળ સાથે જળકૃત પ્રકારપૃથ્વીના પોપડામાં (ફોસ્ફરસ, કેલ્શિયમ, આયર્ન, વગેરેના ચક્ર) - વધુ નિષ્ક્રિય છે, પદાર્થનો મોટો ભાગ જીવંત જીવો માટે "અગમ્ય" સ્વરૂપમાં છે.
ગીરોને પણ વિભાજિત કરી શકાય છે:
- બંધ(વાયુ પદાર્થોનું પરિભ્રમણ, ઉદાહરણ તરીકે, ઓક્સિજન, કાર્બન અને નાઇટ્રોજન, વાતાવરણ અને સમુદ્રના હાઇડ્રોસ્ફિયરમાં અનામત છે, તેથી તંગી ઝડપથી ભરપાઈ થાય છે);
- ખુલ્લું(પૃથ્વીના પોપડામાં અનામત ભંડોળ બનાવવું, ઉદાહરણ તરીકે, ફોસ્ફરસ - તેથી નુકસાનને નબળી રીતે વળતર આપવામાં આવે છે, એટલે કે ખાધ સર્જાય છે).
પૃથ્વી પર જૈવિક ચક્રના અસ્તિત્વ અને તેમની પ્રારંભિક કડી માટેનો ઉર્જાનો આધાર પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા છે.પરિભ્રમણનું દરેક નવું ચક્ર એ પાછલા એકનું ચોક્કસ પુનરાવર્તન નથી. ઉદાહરણ તરીકે, બાયોસ્ફિયરના ઉત્ક્રાંતિ દરમિયાન, કેટલીક પ્રક્રિયાઓ ઉલટાવી ન શકાય તેવી હતી, જેના પરિણામે બાયોજેનિક કાંપનું નિર્માણ અને સંચય, વાતાવરણમાં ઓક્સિજનની માત્રામાં વધારો, સંખ્યાબંધ તત્વોના આઇસોટોપ્સના જથ્થાત્મક ગુણોત્તરમાં ફેરફાર. , વગેરે
પદાર્થોના પરિભ્રમણને સામાન્ય રીતે કહેવામાં આવે છે બાયોજીયોકેમિકલ ચક્ર . મૂળભૂત બાયોજિયોકેમિકલ (બાયોસ્ફિયર) પદાર્થોના ચક્ર: જળ ચક્ર, ઓક્સિજન ચક્ર, નાઇટ્રોજન ચક્ર(નાઇટ્રોજન-ફિક્સિંગ બેક્ટેરિયાની સંડોવણી), કાર્બન ચક્ર(એરોબિક બેક્ટેરિયાની ભાગીદારી; વાર્ષિક ભૂસ્તર ચક્રમાં લગભગ 130 ટન કાર્બન છોડવામાં આવે છે), ફોસ્ફરસ ચક્ર(માટીના બેક્ટેરિયાની સંડોવણી; 14 મિલિયન ટન ફોસ્ફરસ), સલ્ફર ચક્ર, મેટલ કેશન ચક્ર.
પ્રકૃતિમાં પદાર્થોનું મોટું ચક્રપૃથ્વીની ઊંડી ઊર્જા સાથે સૌર ઊર્જાની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને કારણે થાય છે અને બાયોસ્ફિયર અને પૃથ્વીના ઊંડા ક્ષિતિજ વચ્ચે દ્રવ્યનું પુનઃવિતરણ કરે છે.
પૃથ્વીના પોપડાના મોબાઈલ ઝોનમાં અગ્નિકૃત ખડકોના હવામાનને કારણે બનેલા કાંપના ખડકો ફરીથી ઊંચા તાપમાન અને દબાણના ક્ષેત્રમાં ડૂબી જાય છે. ત્યાં તેઓ ઓગળે છે અને મેગ્મા બનાવે છે - નવા અગ્નિકૃત ખડકોનો સ્ત્રોત. આ ખડકો પૃથ્વીની સપાટી પર ચઢ્યા પછી અને હવામાન પ્રક્રિયાઓમાંથી પસાર થયા પછી, તેઓ ફરીથી નવા જળકૃત ખડકોમાં પરિવર્તિત થાય છે. નવું ચક્ર જૂનાનું બરાબર પુનરાવર્તન કરતું નથી, પરંતુ કંઈક નવું રજૂ કરે છે, જે સમય જતાં ખૂબ જ નોંધપાત્ર ફેરફારો તરફ દોરી જાય છે.
ચાલક બળ મહાન (ભૌગોલિક) ચક્રછે બાહ્ય અને અંતર્જાતભૂસ્તરશાસ્ત્રીય પ્રક્રિયાઓ.
અંતર્જાત પ્રક્રિયાઓ(આંતરિક ગતિશીલતાની પ્રક્રિયાઓ) પૃથ્વીની આંતરિક ઊર્જાના પ્રભાવ હેઠળ થાય છે, જે કિરણોત્સર્ગી સડોના પરિણામે પ્રકાશિત થાય છે, ખનિજોની રચનાની રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ, ખડકોનું સ્ફટિકીકરણ વગેરે (ઉદાહરણ તરીકે, ટેક્ટોનિક હલનચલન, ધરતીકંપ, મેગ્મેટિઝમ , મેટામોર્ફિઝમ).
બાહ્ય પ્રક્રિયાઓ(બાહ્ય ગતિશીલતાની પ્રક્રિયાઓ) સૂર્યની બાહ્ય ઊર્જાના પ્રભાવ હેઠળ થાય છે. ઉદાહરણો: ખડકો અને ખનિજોનું હવામાન, પૃથ્વીના પોપડાના કેટલાક વિસ્તારોમાંથી વિનાશના ઉત્પાદનોને દૂર કરવા અને નવા વિસ્તારોમાં તેમનું સ્થાનાંતરણ, જળકૃત ખડકોની રચના સાથે વિનાશના ઉત્પાદનોનું નિરાકરણ અને સંચય. To Ex.pr. rel વાતાવરણ, હાઇડ્રોસ્ફિયર, તેમજ જીવંત જીવો અને મનુષ્યોની ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય પ્રવૃત્તિ.
સૌથી મોટા ભૂમિ સ્વરૂપો (ખંડો અને મહાસાગરના તટપ્રદેશો) અને મોટા સ્વરૂપો (પર્વતો અને મેદાનો) ની રચના અંતર્જાત પ્રક્રિયાઓને કારણે થઈ હતી, અને મધ્યમ અને નાના ભૂમિ સ્વરૂપો (નદીની ખીણો, ટેકરીઓ, કોતરો, ટેકરાઓ વગેરે) મોટા સ્વરૂપો પર પ્રયોજિત થયા હતા - કારણ કે બાહ્ય પ્રક્રિયાઓ. આમ, અંતર્જાત અને બાહ્ય પ્રક્રિયાઓ વિરુદ્ધ છે. ભૂતપૂર્વ લીડ મોટા રાહત સ્વરૂપોની રચના તરફ દોરી જાય છે, બાદમાં તેમના સ્મૂથિંગ માટે.
ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ચક્રના ઉદાહરણો.હવામાનના પરિણામે અગ્નિકૃત ખડકો કાંપના ખડકોમાં પરિવર્તિત થાય છે. પૃથ્વીના પોપડાના ફરતા ઝોનમાં, તેઓ પૃથ્વીના ઊંડાણમાં ડૂબી જાય છે. ત્યાં, ઉચ્ચ તાપમાન અને દબાણના પ્રભાવ હેઠળ, તેઓ ઓગળે છે અને મેગ્મા બનાવે છે, જે સપાટી પર વધે છે અને મજબૂત બને છે, અગ્નિકૃત ખડકો બનાવે છે.
વિશાળ ચક્રનું ઉદાહરણ વાતાવરણ દ્વારા જમીન અને સમુદ્ર વચ્ચેનું જળ ચક્ર છે (ફિગ. 2.1).
ચોખા. 2.1. સામાન્ય રીતે સ્વીકૃત હાઇડ્રોલોજિકલ (આબોહવા) યોજના
પ્રકૃતિમાં જળ ચક્ર
વિશ્વ મહાસાગરની સપાટી પરથી બાષ્પીભવન થાય છે તે ભેજ (જે પૃથ્વીની સપાટી સુધી પહોંચતી લગભગ અડધી સૌર ઊર્જાનો ઉપયોગ કરે છે) જમીન પર સ્થાનાંતરિત થાય છે, જ્યાં તે વરસાદના સ્વરૂપમાં પડે છે, જે સપાટી અને ભૂગર્ભના રૂપમાં મહાસાગરમાં પરત આવે છે. વહેણ જળ ચક્ર એક સરળ યોજના અનુસાર પણ થાય છે: સમુદ્રની સપાટી પરથી ભેજનું બાષ્પીભવન - પાણીની વરાળનું ઘનીકરણ - સમુદ્રની સમાન પાણીની સપાટી પર વરસાદ.
સમગ્ર જળ ચક્ર આપણા ગ્રહ પર કુદરતી પરિસ્થિતિઓને આકાર આપવામાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. છોડ દ્વારા પાણીના બાષ્પોત્સર્જન અને બાયોજીઓકેમિકલ ચક્રમાં તેના શોષણને ધ્યાનમાં લેતા, પૃથ્વી પરનો સમગ્ર પાણી પુરવઠો તૂટી જાય છે અને 2 મિલિયન વર્ષોમાં પુનઃસ્થાપિત થાય છે.
આમ, પદાર્થોનું ભૌગોલિક ચક્ર જીવંત જીવોની ભાગીદારી વિના થાય છે અને જીવમંડળ અને પૃથ્વીના ઊંડા સ્તરો વચ્ચે પદાર્થોનું પુનઃવિતરણ કરે છે.
બાયોસ્ફિયરના ઉદભવ પહેલાં, પૃથ્વી પર પદાર્થના ત્રણ ચક્ર હતા: ખનિજ ચક્ર - અગ્નિકૃત ઉત્પાદનોની ઊંડાઈથી સપાટી અને પાછળની હિલચાલ; ગેસ ચક્ર - સૂર્ય દ્વારા સમયાંતરે ગરમ થતી હવાના જથ્થાનું પરિભ્રમણ,જળ ચક્ર - પાણીનું બાષ્પીભવન અને હવાના લોકો દ્વારા તેનું સ્થાનાંતરણ, વરસાદ (વરસાદ, બરફ).આ ત્રણેય ચક્ર એક શબ્દ દ્વારા એક થાય છે - ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય (અબાયોટિક) ચક્ર. જીવનના આગમન સાથે, ગેસ, ખનિજ અને પાણીના ચક્ર દ્વારા પૂરક બન્યા બાયોટિક (બાયોજેનિક) ચક્ર - રાસાયણિક તત્વોનું ચક્ર સજીવોની મહત્વપૂર્ણ પ્રવૃત્તિ દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે.ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય એક સાથે, એક બાયોજીયોકેમિકલ ચક્ર પૃથ્વી પરના પદાર્થો.
ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ચક્ર.
પૃથ્વીની સપાટી પર પહોંચતી લગભગ અડધી સૌર ઊર્જા પાણીના બાષ્પીભવન, ખડકોના હવામાન, ખનિજોના વિસર્જન, હવાના જથ્થાની હિલચાલ અને તેની સાથે, પાણીની વરાળ, ધૂળ અને ઘન હવામાનના કણો પર ખર્ચવામાં આવે છે.
પાણી અને પવનની હિલચાલ જમીનનું ધોવાણ, હલનચલન, પુનઃવિતરણ અને હાઇડ્રોસ્ફિયર અને લિથોસ્ફિયરમાં યાંત્રિક અને રાસાયણિક અવક્ષેપના સંચય તરફ દોરી જાય છે. આ ચક્ર આજે પણ ચાલે છે.
મહાન રસ જળ ચક્ર.આશરે 3.8 10 14 ટન પાણી એક વર્ષમાં હાઇડ્રોસ્ફિયરમાંથી બાષ્પીભવન થાય છે, અને માત્ર 3.4 10 14 ટન પાણી પૃથ્વીના પાણીના શેલમાં વરસાદ સાથે પાછું આવે છે. ખૂટતો ભાગ જમીન પર પડે છે. કુલ મળીને, લગભગ 1 10 14 ટન વરસાદ જમીન પર પડે છે અને અંદાજે 0.6 10 14 ટન પાણીનું બાષ્પીભવન થાય છે. લિથોસ્ફિયરમાં રચાયેલ વધારાનું પાણી તળાવો અને નદીઓમાં વહે છે અને પછી વિશ્વ મહાસાગરમાં જાય છે (ફિગ. 2.4). સપાટીનું વહેણ આશરે 0.2 10 14 ટન છે, બાકીનું 0.2 10 14 ટન પાણી જમીનના જલભરમાં પ્રવેશે છે, જ્યાંથી પાણી નદીઓ, સરોવરો અને સમુદ્રમાં વહે છે અને ભૂગર્ભજળના જળાશયોને પણ ભરે છે.
બાયોટિક ચક્ર. તે મૂળ ખનિજોમાં તેમના અનુગામી વિનાશ સાથે કાર્બનિક પદાર્થોના સંશ્લેષણની પ્રક્રિયાઓ પર આધારિત છે. કાર્બનિક પદાર્થોના સંશ્લેષણ અને વિનાશની પ્રક્રિયાઓ જીવંત પદાર્થોના અસ્તિત્વનો પાયો છે અને બાયોસ્ફિયરની કામગીરીનું મુખ્ય લક્ષણ છે.
કોઈપણ જીવતંત્રની જીવન પ્રવૃત્તિ પર્યાવરણ સાથે ચયાપચય વિના અશક્ય છે. ચયાપચયની પ્રક્રિયામાં, શરીર જરૂરી પદાર્થોનું સેવન અને આત્મસાત કરે છે અને આપણા ગ્રહનું કદ અમર્યાદિત નથી, અને છેવટે બધા ઉપયોગી પદાર્થો નકામા કચરામાં પ્રક્રિયા કરવામાં આવશે. જો કે, ઉત્ક્રાંતિની પ્રક્રિયામાં, એક ઉત્તમ ઉકેલ મળ્યો: સજીવો ઉપરાંત જે નિર્જીવ પદાર્થોમાંથી જીવંત પદાર્થ બનાવી શકે છે, અન્ય સજીવો દેખાયા જેણે આ જટિલ કાર્બનિક પદાર્થોને પ્રારંભિક ખનિજોમાં વિઘટિત કર્યા, નવા ઉપયોગ માટે તૈયાર. "મર્યાદિત માત્રામાં અનંતતાના ગુણધર્મો આપવાનો એકમાત્ર રસ્તો," વી.આર. વિલિયમ્સ, તેને બંધ વળાંક સાથે ફેરવવાનું છે."
જીવંત અને નિર્જીવ પ્રકૃતિ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની પદ્ધતિમાં જીવનના ક્ષેત્રમાં નિર્જીવ પદાર્થોની સંડોવણીનો સમાવેશ થાય છે. જીવંત સજીવોમાં નિર્જીવ પદાર્થોના શ્રેણીબદ્ધ પરિવર્તન પછી, તે તેની પાછલી મૂળ સ્થિતિમાં પરત આવે છે. આવા ચક્ર એ હકીકતને કારણે શક્ય છે કે જીવંત જીવોમાં નિર્જીવ પ્રકૃતિ જેવા જ રાસાયણિક તત્વો હોય છે.
આ ચક્ર કેવી રીતે થાય છે? V.I. વર્નાડસ્કીએ સાબિત કર્યું કે અવકાશમાંથી આવતી ઊર્જાનું મુખ્ય પરિવર્તક (મુખ્યત્વે સૌર) છોડની લીલી બાબત છે. માત્ર તેઓ સૌર ઊર્જાના પ્રભાવ હેઠળ પ્રાથમિક કાર્બનિક સંયોજનોને સંશ્લેષણ કરવામાં સક્ષમ છે. વૈજ્ઞાનિકે ગણતરી કરી છે કે વર્ષના સમયના આધારે ઉર્જા શોષી લેનારા છોડના લીલા પદાર્થનો કુલ સપાટીનો વિસ્તાર સૂર્યના સપાટી વિસ્તારના 0.86 થી 4.2% સુધીનો હોય છે. તે જ સમયે, પૃથ્વીની સપાટીનો વિસ્તાર
જે પ્રાણીઓનો ખોરાક છોડ અથવા અન્ય પ્રાણીઓ છે તેઓ તેમના શરીરમાં નવા કાર્બનિક સંયોજનોનું સંશ્લેષણ કરે છે.
પ્રાણીઓ અને છોડના અવશેષો કૃમિ, ફૂગ અને સુક્ષ્મસજીવો માટે ખોરાક તરીકે સેવા આપે છે, જે આખરે તેમને મૂળ ખનિજોમાં રૂપાંતરિત કરે છે, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ મુક્ત કરે છે. આ ખનિજો ફરીથી છોડ દ્વારા પ્રાથમિક કાર્બનિક સંયોજનો બનાવવા માટે પ્રારંભિક કાચી સામગ્રી તરીકે સેવા આપે છે. આમ વર્તુળ બંધ થાય છે અને અણુઓની નવી હિલચાલ શરૂ થાય છે.
જો કે, પદાર્થોનું ચક્ર સંપૂર્ણપણે બંધ નથી. કેટલાક અણુઓ ચક્રમાંથી બહાર આવે છે, જીવંત સજીવોના નવા સ્વરૂપો અને તેમની મહત્વપૂર્ણ પ્રવૃત્તિના ઉત્પાદનો દ્વારા નિશ્ચિત અને ગોઠવાય છે. લિથોસ્ફિયર, હાઇડ્રોસ્ફિયર અને ટ્રોપોસ્ફિયરમાં પ્રવેશ કરીને, જીવંત સજીવોએ અસ્તિત્વમાં રહેલા પદાર્થોની હિલચાલ અને પુનઃવિતરણ અને નવા પદાર્થોની રચના પર પ્રચંડ ભૂ-રાસાયણિક કાર્યનું ઉત્પાદન કર્યું છે અને કરી રહ્યા છે. આ બાયોસ્ફિયરના પ્રગતિશીલ વિકાસનો સાર છે, કારણ કે આ જૈવ-રાસાયણિક ચક્રના અવકાશને વિસ્તૃત કરે છે અને બાયોસ્ફિયરને મજબૂત બનાવે છે. V.I. વર્નાડસ્કીએ નોંધ્યું છે તેમ, બાયોસ્ફિયરમાં "વર્ટિસીસ" ના સ્વરૂપમાં અણુઓની સતત બાયોજેનિક હિલચાલ છે.
ભૂસ્તરશાસ્ત્રથી વિપરીત, જૈવિક ચક્ર નજીવા ઉર્જા વપરાશ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. પહેલેથી જ નોંધ્યું છે તેમ, પૃથ્વીની સપાટી પર પહોંચતી લગભગ 1% સૌર ઊર્જા પ્રાથમિક કાર્બનિક પદાર્થોના નિર્માણમાં ખર્ચવામાં આવે છે. આ ઉર્જા ગ્રહ પરની સૌથી જટિલ જૈવ-રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓની કામગીરી માટે પૂરતી છે.
ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય પરિભ્રમણજમીન અને સમુદ્ર વચ્ચેની આડી દિશામાં પદાર્થોની ઝડપ સૌથી વધુ હોય છે. મોટા પરિભ્રમણનો અર્થ એ છે કે ખડકો વિનાશને આધિન છે, હવામાન અને હવામાન ઉત્પાદનો, જેમાં પાણીમાં દ્રાવ્ય પોષક તત્વોનો સમાવેશ થાય છે, દરિયાઈ સ્તરની રચના સાથે પાણીના પ્રવાહ દ્વારા વિશ્વ મહાસાગરમાં વહન કરવામાં આવે છે અને માત્ર આંશિક રીતે જમીન પર પાછા ફરે છે, ઉદાહરણ તરીકે , વરસાદ અથવા મનુષ્યો દ્વારા પાણીમાંથી કાઢવામાં આવેલા સજીવો સાથે. પછી, લાંબા સમય સુધી, ધીમા જીઓટેક્ટોનિક ફેરફારો થાય છે - ખંડોની હિલચાલ, સમુદ્રતળનો ઉદય અને પતન, જ્વાળામુખી ફાટી નીકળવો વગેરે, જેના પરિણામે રચાયેલ સ્તર જમીન પર પાછા ફરે છે અને પ્રક્રિયા ફરીથી શરૂ થાય છે. .
પદાર્થનું મોટું ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ચક્ર. ડિન્યુડેશન પ્રક્રિયાઓના પ્રભાવ હેઠળ, ખડકોનો વિનાશ અને સેડિમેન્ટેશન થાય છે. જળકૃત ખડકો રચાય છે. સ્થિર ઘટાડાના વિસ્તારોમાં (સામાન્ય રીતે સમુદ્રનું માળખું), ભૌગોલિક શેલની સામગ્રી પૃથ્વીના ઊંડા સ્તરોમાં પ્રવેશ કરે છે. આગળ, તાપમાન અને દબાણના પ્રભાવ હેઠળ, મેટામોર્ફિક પ્રક્રિયાઓ થાય છે, જેના પરિણામે ખડકો રચાય છે, પદાર્થ પૃથ્વીના કેન્દ્રની નજીક જાય છે. પૃથ્વીની ઊંડાઈમાં, ખૂબ ઊંચા તાપમાનની સ્થિતિમાં, મેગ્મેટિઝમ થાય છે: ખડકો ઓગળે છે, પૃથ્વીની સપાટી પર ખામી સાથે મેગ્માના સ્વરૂપમાં વધે છે અને વિસ્ફોટ દરમિયાન સપાટી પર ફેલાય છે. આમ, પદાર્થનું ચક્ર થાય છે. જો આપણે બાહ્ય અવકાશ સાથેના પદાર્થોના વિનિમયને ધ્યાનમાં લઈએ તો ભૂસ્તર ચક્ર વધુ જટિલ બને છે. મહાન ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ચક્ર એ અર્થમાં બંધ નથી કે પૃથ્વીના આંતરડામાં પડેલા પદાર્થના કેટલાક કણ સપાટી પર આવે તે જરૂરી નથી, અને તેનાથી વિપરિત, વિસ્ફોટ દરમિયાન વધતો કણો પૃથ્વીની સપાટી પર પહેલાં ક્યારેય ન હતો.
પૃથ્વી પર કુદરતી પ્રક્રિયાઓ માટે ઊર્જાના મુખ્ય સ્ત્રોત
સૂર્યમાંથી નીકળતું વિકિરણ એ પૃથ્વી પર ઊર્જાનો મુખ્ય સ્ત્રોત છે. તેની શક્તિ સૌર અચળ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે - સૂર્યના કિરણોને કાટખૂણે એકમ વિસ્તાર વિસ્તારમાંથી પસાર થતી ઊર્જાની માત્રા. એક ખગોળીય એકમના અંતરે (એટલે કે, પૃથ્વીની ભ્રમણકક્ષામાં), આ સ્થિરાંક આશરે 1370 W/m² છે.
જીવંત સજીવો સૂર્યની ઊર્જા (ફોટોસિન્થેસિસ) અને રાસાયણિક બોન્ડની ઊર્જા (કેમોસિન્થેસિસ)નો ઉપયોગ કરે છે. આ ઉર્જાનો ઉપયોગ વિવિધ કુદરતી અને કૃત્રિમ પ્રક્રિયાઓમાં થઈ શકે છે. તમામ ઉર્જાનો ત્રીજો ભાગ વાતાવરણ દ્વારા પ્રતિબિંબિત થાય છે, 0.02%નો ઉપયોગ છોડ દ્વારા પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે થાય છે, અને બાકીની ઘણી કુદરતી પ્રક્રિયાઓને જાળવવા માટે વપરાય છે - પૃથ્વી, સમુદ્ર, વાતાવરણ, હવાની ગતિને ગરમ કરવા. wt સૂર્યના કિરણો દ્વારા ડાયરેક્ટ હીટિંગ અથવા ફોટોસેલ્સનો ઉપયોગ કરીને ઊર્જા રૂપાંતરનો ઉપયોગ વીજળી (સૌર ઊર્જા પ્લાન્ટ) પેદા કરવા અથવા અન્ય ઉપયોગી કાર્ય કરવા માટે થઈ શકે છે. દૂરના ભૂતકાળમાં, તેલ અને અન્ય પ્રકારના અશ્મિભૂત ઇંધણમાં સંગ્રહિત ઊર્જા પણ પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા મેળવવામાં આવતી હતી.
આ પ્રચંડ ઊર્જા ગ્લોબલ વોર્મિંગ તરફ દોરી જાય છે, કારણ કે તે કુદરતી પ્રક્રિયાઓમાંથી પસાર થયા પછી તે પાછું રેડિયેટ થાય છે અને વાતાવરણ તેને પાછું જવા દેતું નથી.
2. પૃથ્વીની આંતરિક ઊર્જા; અભિવ્યક્તિ - જ્વાળામુખી, ગરમ ઝરણા
18. જૈવિક અને અજૈવિક મૂળના ઊર્જા પરિવર્તન
કાર્યરત કુદરતી ઇકોસિસ્ટમમાં, કચરો અસ્તિત્વમાં નથી.બધા જીવો, જીવંત અથવા મૃત, અન્ય સજીવો માટે સંભવિત ખોરાક છે: એક કેટરપિલર પર્ણસમૂહ ખાય છે, એક થ્રશ કેટરપિલર ખાય છે, એક હોક બ્લેકબર્ડ ખાઈ શકે છે. જ્યારે છોડ, કેટરપિલર, થ્રશ અને હોક્સ મૃત્યુ પામે છે, ત્યારે તેઓ બદલામાં વિઘટનકર્તા દ્વારા પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે.
એક જ પ્રકારના ખોરાકનો ઉપયોગ કરતા તમામ સજીવો સમાન સંબંધ ધરાવે છે ટ્રોફિક સ્તર.
પ્રાકૃતિક ઇકોસિસ્ટમમાં સજીવો અનેક આંતર-જોડાયેલ ખાદ્ય સાંકળોના જટિલ નેટવર્કમાં સામેલ છે. આવા નેટવર્કને કહેવામાં આવે છે ફૂડ વેબ.
ઊર્જા પ્રવાહના પિરામિડ:ખાદ્ય સાંકળ અથવા વેબની અંદર એક ટ્રોફિક સ્તરથી બીજામાં પ્રત્યેક સંક્રમણ સાથે, કાર્ય કરવામાં આવે છે અને થર્મલ ઊર્જા પર્યાવરણમાં છોડવામાં આવે છે, અને આગામી ટ્રોફિક સ્તરે સજીવો દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતી ઉચ્ચ ગુણવત્તાની ઊર્જાની માત્રામાં ઘટાડો થાય છે.
10% નિયમ:જ્યારે એક ટ્રોફિક સ્તરથી બીજા સ્તરે ખસેડવામાં આવે છે, ત્યારે 90% ઊર્જા ખોવાઈ જાય છે અને 10% આગલા સ્તર પર સ્થાનાંતરિત થાય છે.
ખોરાકની સાંકળ જેટલી લાંબી છે, તેટલી વધુ ઉપયોગી ઊર્જા ખોવાઈ જાય છે. તેથી, ખાદ્ય સાંકળની લંબાઈ સામાન્ય રીતે 4 - 5 લિંક્સ કરતાં વધી જતી નથી.
પૃથ્વીના લેન્ડસ્કેપ ક્ષેત્રની ઊર્જા:
1) સૌર ઉર્જા: થર્મલ, રેડિયન્ટ
2) પૃથ્વીના આંતરડામાંથી થર્મલ ઊર્જાનો પ્રવાહ
3) ભરતી પ્રવાહોની ઊર્જા
4) ટેક્ટોનિક ઊર્જા
5) પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન ઊર્જા એસિમિલેશન
પ્રકૃતિમાં પાણીનું ચક્ર
પ્રકૃતિમાં પાણીનું ચક્ર એ પૃથ્વીના જીવમંડળમાં પાણીની ચક્રીય હિલચાલની પ્રક્રિયા છે. તેમાં બાષ્પીભવન, ઘનીકરણ અને વરસાદનો સમાવેશ થાય છે (વાતાવરણીય વરસાદ આંશિક રીતે બાષ્પીભવન કરે છે, આંશિક રીતે અસ્થાયી અને કાયમી ગટર અને જળાશયો બનાવે છે, આંશિક રીતે જમીનમાં પ્રવેશ કરે છે અને ભૂગર્ભજળ બનાવે છે), તેમજ આવરણના ડિગૅસિંગની પ્રક્રિયાઓ: આવરણમાંથી પાણી સતત વહે છે. . ખૂબ ઊંડાણમાં પણ પાણી મળી આવ્યું છે.
ભૂમિ પર વરસાદના કારણે સમુદ્રો બાષ્પીભવનને કારણે વધુ પાણી ગુમાવે છે. પૃથ્વી પર પાણી સતત ફરે છે, જ્યારે તેની કુલ માત્રા યથાવત રહે છે.
પૃથ્વીની સપાટીનો 75% ભાગ પાણીથી ઢંકાયેલો છે. પૃથ્વીનું પાણીનું શેલ હાઇડ્રોસ્ફિયર છે. તેમાં મોટાભાગનું સમુદ્ર અને મહાસાગરોનું ખારું પાણી છે અને એક નાનો ભાગ તળાવો, નદીઓ, હિમનદીઓ, ભૂગર્ભજળ અને જળ વરાળનું તાજુ પાણી છે.
પૃથ્વી પર, પાણી એકત્રીકરણની ત્રણ અવસ્થામાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે: પ્રવાહી, ઘન અને વાયુ. પાણી વિના, જીવંત જીવો અસ્તિત્વમાં નથી. કોઈપણ સજીવમાં, પાણી એ માધ્યમ છે જેમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ થાય છે, જેના વિના જીવંત જીવો જીવી શકતા નથી. જીવંત જીવોના જીવન માટે પાણી એ સૌથી મૂલ્યવાન અને આવશ્યક પદાર્થ છે.
પ્રકૃતિમાં ઘણા પ્રકારના જળ ચક્ર છે:
ધ ગ્રેટ, અથવા ગ્લોબલ, સાયકલ - મહાસાગરોની સપાટી ઉપર બનેલી પાણીની વરાળ પવન દ્વારા ખંડોમાં લઈ જવામાં આવે છે, ત્યાં વરસાદના સ્વરૂપમાં પડે છે અને વહેણના રૂપમાં સમુદ્રમાં પરત આવે છે. આ પ્રક્રિયામાં, પાણીની ગુણવત્તા બદલાય છે: બાષ્પીભવન સાથે, ખારા સમુદ્રનું પાણી તાજા પાણીમાં ફેરવાય છે, અને પ્રદૂષિત પાણી શુદ્ધ થાય છે.
નાનું, અથવા સમુદ્રી, ચક્ર - પાણીની વરાળ મહાસાગરની સપાટી ઉપર બને છે અને તે પાણીની વરાળ તરીકે ફરી સમુદ્રમાં પડે છે.
ઇન્ટ્રાકોન્ટિનેન્ટલ ચક્ર - જમીનની સપાટી પર બાષ્પીભવન કરતું પાણી ફરીથી વરસાદના સ્વરૂપમાં જમીન પર પડે છે.
અંતે, ચળવળની પ્રક્રિયામાં કાંપ ફરીથી વિશ્વ મહાસાગર સુધી પહોંચે છે.
વિવિધ પ્રકારનાં પાણીના સ્થાનાંતરણનો દર વ્યાપકપણે બદલાય છે, અને પ્રવાહના સમયગાળા અને પાણીના નવીકરણના સમયગાળા પણ અલગ અલગ હોય છે. તેઓ કેટલાક કલાકોથી લઈને હજારો વર્ષો સુધી બદલાય છે. વાતાવરણીય ભેજ, જે મહાસાગરો, સમુદ્રો અને જમીનમાંથી પાણીના બાષ્પીભવન દ્વારા રચાય છે અને વાદળોના સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે, સરેરાશ દર આઠ દિવસે નવીકરણ થાય છે.
પાણી જે જીવંત જીવો બનાવે છે તે થોડા કલાકોમાં પુનઃસ્થાપિત થાય છે. આ પાણીના વિનિમયનું સૌથી સક્રિય સ્વરૂપ છે. પર્વતીય ગ્લેશિયર્સમાં પાણીના ભંડારના નવીકરણનો સમયગાળો લગભગ 1,600 વર્ષ છે, ધ્રુવીય દેશોના હિમનદીઓમાં તે ઘણો લાંબો છે - લગભગ 9,700 વર્ષ.
વિશ્વ મહાસાગરના પાણીનું સંપૂર્ણ નવીકરણ લગભગ 2,700 વર્ષોમાં થાય છે.
સૌર કિરણોત્સર્ગ, ફરતી અને ફરતી પૃથ્વી વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની અસરો.
આ બાબતમાં, મોસમી વિવિધતા ધ્યાનમાં લેવી જોઈએ: શિયાળો/ઉનાળો. વર્ણન કરો કે પૃથ્વીના પરિભ્રમણ અને હિલચાલને કારણે, સૌર કિરણોત્સર્ગ અસમાન રીતે આવે છે, જેનો અર્થ છે કે આબોહવાની પરિસ્થિતિઓ અક્ષાંશ સાથે બદલાય છે.
પૃથ્વી 23.5 ડિગ્રી દ્વારા ગ્રહણ સમતલ તરફ નમેલી છે.
કિરણો જુદા જુદા ખૂણા પર પસાર થાય છે. કિરણોત્સર્ગ સંતુલન. એલ્બેડોને ધ્યાનમાં લેતા, તે માત્ર કેટલું મેળવે છે તે મહત્વનું નથી, પણ તે કેટલું ગુમાવે છે અને કેટલું બાકી રહે છે.
વાતાવરણની ક્રિયાના કેન્દ્રો
વાતાવરણના સામાન્ય પરિભ્રમણ સાથે સંકળાયેલા સતત ઉચ્ચ અથવા નીચા દબાણના મોટા વિસ્તારો - વાતાવરણીય ક્રિયાના કેન્દ્રો. તેઓ પવનની પ્રબળ દિશા નિર્ધારિત કરે છે અને ભૌગોલિક પ્રકારના હવાના સમૂહની રચના માટે કેન્દ્રો તરીકે સેવા આપે છે. સિનોપ્ટિક નકશા પર તેઓ બંધ રેખાઓ - આઇસોબાર્સ તરીકે વ્યક્ત થાય છે.
કારણો: 1) પૃથ્વીની વિવિધતા;
2) ભૌતિકમાં તફાવત જમીન અને પાણીના ગુણધર્મો (ગરમી ક્ષમતા)
3) સરફેસ અલ્બેડોમાં તફાવત (R/Q): પાણી - 6%, eq. જંગલો - 10-12%, વિશાળ જંગલો - 18%, ઘાસના મેદાનો - 22-23%, બરફ - 92%;
4) કોરિઓલિસ એફ
આ OCA નું કારણ બને છે.
વાતાવરણની ક્રિયાના કેન્દ્રો:
● કાયમી- તેઓ આખું વર્ષ ઉચ્ચ અથવા નીચું દબાણ ધરાવે છે:
1. વિષુવવૃત્તીય લો બેન્ડ દબાણ, જેની ધરી વિષુવવૃત્તમાંથી સૂર્યને અનુસરીને ઉનાળાના ગોળાર્ધ તરફ કંઈક અંશે સ્થળાંતર કરે છે - વિષુવવૃત્તીય મંદી (કારણો: ક્યૂ અને મહાસાગરોનો મોટો જથ્થો);
2. ઉંચાઇની એક ઉપઉષ્ણકટિબંધીય પટ્ટી સાથે. ઉત્તરમાં દબાણ અને યુઝ. ગોળાર્ધ; કેટલાક ઉનાળામાં ઉચ્ચ ઉષ્ણકટિબંધીય વિસ્તારોમાં સ્થળાંતર કરે છે. અક્ષાંશો, શિયાળામાં - નીચલા માટે; સમુદ્રની શ્રેણીમાં વિભાજિત એન્ટિસાયક્લોન્સ: ઉત્તરમાં. ગોળાર્ધ - એઝોર્સ એન્ટિસાઇક્લોન (ખાસ કરીને ઉનાળામાં) અને હવાઇયન; દક્ષિણમાં - દક્ષિણ ભારતીય, દક્ષિણ પેસિફિક અને દક્ષિણ એટલાન્ટિક;
3. ઘટાડો વિસ્તારો. સમશીતોષ્ણ ઝોનના ઉચ્ચ અક્ષાંશોમાં મહાસાગરો પર દબાણ: ઉત્તરમાં. ગોળાર્ધ - આઇસલેન્ડિક (ખાસ કરીને શિયાળામાં) અને એલ્યુટીયન ન્યૂનતમ, દક્ષિણમાં - એન્ટાર્કટિકા (50 0 S) ની આસપાસ નીચા દબાણની સતત રિંગ;
4. વધારો વિસ્તારો આર્કટિક પર દબાણ (ખાસ કરીને શિયાળામાં) અને એન્ટાર્કટિકા - એન્ટિસાયક્લોન્સ;
● મોસમી- એક સિઝન દરમિયાન ઉચ્ચ અથવા નીચા દબાણના વિસ્તારો તરીકે શોધી શકાય છે, જે બીજી સિઝનમાં વિપરીત ચિહ્નના વાતાવરણની ક્રિયાના કેન્દ્રમાં બદલાય છે. તેમનું અસ્તિત્વ મહાસાગરોની સપાટીના તાપમાનના સંબંધમાં જમીનની સપાટીના તાપમાનમાં વર્ષ દરમિયાન તીવ્ર ફેરફાર સાથે સંકળાયેલું છે; ઉનાળામાં જમીનની વધુ પડતી ગરમી અહીં નીચાણવાળા વિસ્તારોની રચના માટે અનુકૂળ પરિસ્થિતિઓ બનાવે છે. દબાણ, શિયાળાની હાયપોથર્મિયા - ઉચ્ચ વિસ્તારો માટે દબાણ ઉત્તરમાં ગોળાર્ધથી ઊંચા શિયાળાના વિસ્તારોમાં. દબાણમાં એશિયન (સાઇબેરીયન) મંગોલિયામાં કેન્દ્રિત અને કેનેડિયન ઉચ્ચ અને દક્ષિણ ઓસ્ટ્રેલિયન, દક્ષિણ અમેરિકન અને દક્ષિણ આફ્રિકાના ઉચ્ચનો સમાવેશ થાય છે. ઉનાળાના નીચા વિસ્તારો દબાણ: ઉત્તરમાં ગોળાર્ધ - દક્ષિણ એશિયન (અથવા પશ્ચિમ એશિયાઈ) અને ઉત્તર અમેરિકન લઘુત્તમ, દક્ષિણમાં. - ઓસ્ટ્રેલિયન, દક્ષિણ અમેરિકન અને દક્ષિણ આફ્રિકન નીચા).
વાતાવરણીય ક્રિયાના કેન્દ્રો ચોક્કસ પ્રકારના હવામાન દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. તેથી, અહીંની હવા પ્રમાણમાં ઝડપથી અંતર્ગત સપાટીના ગુણધર્મો પ્રાપ્ત કરે છે - વિષુવવૃત્તીય મંદીમાં ગરમ અને ભેજવાળી, મોંગોલિયન એન્ટિસાયક્લોનમાં ઠંડી અને શુષ્ક, આઇસલેન્ડિક નીચામાં ઠંડી અને ભેજવાળી, વગેરે.
ગ્રહોની ગરમીનું વિનિમય અને તેના કારણો
ગ્રહોની ગરમીના વિનિમયની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ. વિશ્વની સપાટી દ્વારા શોષાયેલી સૌર ઊર્જા પછી તોફાની પ્રવાહો દ્વારા બાષ્પીભવન અને ગરમીના સ્થાનાંતરણ પર ખર્ચવામાં આવે છે. સરેરાશ, સમગ્ર ગ્રહનો લગભગ 80% બાષ્પીભવન થાય છે, અને બાકીની કુલ ગરમીનો 20% તોફાની ગરમીના વિનિમયમાં જાય છે.
ગરમીના વિનિમયની પ્રક્રિયાઓ અને સમુદ્રમાં અને જમીન પર તેના ઘટકોના ભૌગોલિક અક્ષાંશમાં ફેરફાર ખૂબ જ અનન્ય છે. વસંત અને ઉનાળામાં જમીન દ્વારા શોષાયેલી તમામ ગરમી પાનખર અને શિયાળામાં સંપૂર્ણપણે ખોવાઈ જાય છે; સંતુલિત વાર્ષિક ઉષ્મા બજેટ સાથે, તેથી તે દરેક જગ્યાએ શૂન્ય સમાન છે.
વિશ્વ મહાસાગરમાં, પાણીની ઊંચી ઉષ્મા ક્ષમતા અને તેની ગતિશીલતાને કારણે, ગરમી નીચા અક્ષાંશોમાં સંચિત થાય છે, જ્યાંથી તે પ્રવાહો દ્વારા ઉચ્ચ અક્ષાંશોમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે, જ્યાં તેનો વપરાશ તેના પુરવઠા કરતાં વધી જાય છે. આ રીતે, હવા સાથે પાણીના ઉષ્મા વિનિમયમાં સર્જાયેલી ખાધ આવરી લેવામાં આવે છે.
વિશ્વ મહાસાગરના વિષુવવૃત્તીય ક્ષેત્રમાં, મોટી માત્રામાં શોષિત સૌર કિરણોત્સર્ગ અને ઘટાડા ઉર્જા વપરાશ સાથે, વાર્ષિક ગરમીનું બજેટ મહત્તમ હકારાત્મક મૂલ્યો ધરાવે છે. વિષુવવૃત્તથી અંતર સાથે, ગરમીના વિનિમયના વપરાશના ઘટકોમાં વધારો થવાને કારણે હકારાત્મક વાર્ષિક ગરમીનું બજેટ ઘટે છે, મુખ્યત્વે બાષ્પીભવન. ઉષ્ણકટિબંધીયમાંથી સમશીતોષ્ણ અક્ષાંશોમાં સંક્રમણ સાથે, ગરમીનું બજેટ નકારાત્મક બને છે.
જમીનની અંદર, વસંત-ઉનાળાના સમયગાળામાં પ્રાપ્ત થતી તમામ ગરમી પાનખર-શિયાળાના સમયગાળામાં ખર્ચવામાં આવે છે. પૃથ્વીના લાંબા ઇતિહાસમાં, વિશ્વ મહાસાગરના પાણીમાં 7.6 * 10^21 kcal જેટલી મોટી માત્રામાં ગરમી એકઠી થઈ છે. આટલા મોટા જથ્થાના સંચયને પાણીની ઉચ્ચ ગરમીની ક્ષમતા અને તેના તીવ્ર મિશ્રણ દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે, જે દરમિયાન મહાસાગરની જાડાઈમાં ગરમીનું એક જગ્યાએ જટિલ પુનઃવિતરણ થાય છે. સમગ્ર વાતાવરણની ગરમીની ક્ષમતા વિશ્વ મહાસાગરમાં પાણીના દસ-મીટર સ્તર કરતાં 4 ગણી ઓછી છે.
પૃથ્વીની સપાટી અને હવા વચ્ચેના તોફાની ગરમીના વિનિમયમાં જતી સૌર ઊર્જાનો હિસ્સો પ્રમાણમાં નાનો હોવા છતાં, તે વાતાવરણની નજીકની સપાટીના ભાગને ગરમ કરવાનો મુખ્ય સ્ત્રોત છે. આ ઉષ્મા વિનિમયની તીવ્રતા હવા અને અંતર્ગત સપાટી (પાણી અથવા જમીન) વચ્ચેના તાપમાનના તફાવત પર આધારિત છે. ગ્રહના નીચા અક્ષાંશોમાં (વિષુવવૃત્તથી લઈને બંને ગોળાર્ધના લગભગ ચાલીસમા અક્ષાંશ સુધી), હવા મુખ્યત્વે જમીન દ્વારા ગરમ થાય છે, જે સૌર ઉર્જા એકઠા કરવામાં અસમર્થ હોય છે અને તે વાતાવરણમાં મેળવેલી બધી ગરમી છોડી દે છે. તોફાની ઉષ્મા વિનિમયને લીધે, હવાના શેલ દર વર્ષે 20 થી 40 kcal/cm^2 મેળવે છે અને ઓછી ભેજવાળા વિસ્તારોમાં (સહારા, અરેબિયા, વગેરે) - 60 kcal/cm^2 કરતાં પણ વધુ. આ અક્ષાંશોમાંના પાણીમાં ગરમીનો સંચય થાય છે, તોફાની ઉષ્મા વિનિમયની પ્રક્રિયામાં હવામાં દર વર્ષે માત્ર 5-10 kcal/cm^2 અથવા તેનાથી ઓછું છોડે છે. માત્ર અમુક વિસ્તારોમાં (મર્યાદિત વિસ્તાર) પાણી સરેરાશ દર વર્ષે ઠંડું હોય છે અને તેથી તે હવામાંથી ગરમી મેળવે છે (વિષુવવૃત્તીય ક્ષેત્રમાં, ઉત્તરપશ્ચિમ હિંદ મહાસાગરમાં, તેમજ આફ્રિકા અને દક્ષિણ અમેરિકાના પશ્ચિમ કિનારે).
