Определение фотолитических потерь гидросферы

Как показано выше, средняя скорость опускания дна Мирового океана и одновременного поступления эндогенной воды за 70 • Ю6 лет, начиная с позднего мела, составила 0,1 мм/год, что в пересчете на массу при средней площади океана за указанный период (320 • 106 км2) равно:

320 • 1016 см2 • 10 2см • 70 • 106 лет-1,03 г/см3 = 2,30 • 1024 г. (ШЛО)

Полученное значение на 0,86 • 1024 г больше массы воды в современном океане (1,44 • 1024 г). Эта разница включает воду, пошедшую на увлажнение морских осадков, образовавшихся на дне океана (0,16 • 1024 г), на формирование полярных льдов Гренландии и Антарктиды (0,04 • 1024 г), на увлажнение почв (0,01 • 1024 г), а также гидросферы суши (0,01 • 1024 г), и другие неучтенные расходы воды (0,01 • 1024 г).

Оставшаяся величина 0,63 • 1024 г — это вода, утраченная при испарении и последующем фотолизе в верхних слоях атмосферы за последние 70- 106лет [42; 44; 48].

Фотолиз характеризует процесс диссоциации молекулы воды под действием жесткого солнечного излучения в верхних слоях атмосферы. Диссоциация в целом идет по следующей схеме:

Н2О->Н2 + О. (III. 11)

Следовательно, первый кислород атмосферы Земли на раннем этапе ее эволюции при отсутствии биосферы производился лишь за счет фотолиза.

Ввиду важности использования фотолиза для численной оценки потерь воды при испарении с поверхности морских и океанических бассейнов приведем методику расчета величины (F).

Найдем ежегодные фотолитические потери (F) со средней за 70 млн лет площади Мирового океана, равной 320 • 106 км2:

F = 0,63 • 1 024г/70 • 106лет = 9 • 1015 г/год. (III. 12)

По объему это составляет 9 км3/год. Поскольку фотолиз зависит от площади (S) зеркала вод испаряемого бассейна, то появляется возможность определить своего рода «константу фотолиза» в г/км2/год (Fn):

Fn = 9- 1015г/3,6 • 1018см2 = 2,5 • 10 Зг/см2 • год = 2,5-107 г/км2 • год[1]. (III. 13)

Таким образом, был создан очень надежный инструмент, позволяющий по известной или предполагаемой площади морских бассейнов в тот или иной геологический отрезок времени корректировать наши представления о существовании морей и океанов при известном уровне вулканизма и выносимых с ним масс воды, которые на кайнозойском этапе не превышали 10% от массы твердых продуктов извержений (см. табл. 3, с. 59).

  • [1] Точнее, Ftl = 2,57 107 г/км2-год; величина 2,5- 10х см3/км2-год равна объему Fn.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >