Раздел 2. Учение о сферах Земли и ландшафтах

2.1. Атмосфера как компонент географической оболочки.

Происхождение, границы, состав и строение атмосферы. Атмосферный озон и его роль в сохранении биосферы. Природные причины загрязнения воздуха. Антропогенные изменения состояния атмосферы и их последствия. Асидификация атмосферы. Парниковый эффект атмосферы.

2.2. Общая циркуляция атмосферы. Зоны давления и ветра в тропосфере и нижней стратосфере.

Понятия: воздушная масса, ветер, нормальное давление, общая циркуляция, ячейка Гадлея. Физические и географические типы воздушных масс. Изменение давления с высотой. Распределение давления у земной поверхности и его причины. Барические системы - циклон, антициклон. Условия образования и стадии их развития. Центры действия атмосферы: сезонные и постоянные. Волновые возмущения в атмосфере и атмосферные фронты. Главные климатологические фронты. Зональность воздушных течений. Струйные течения. Планетарное поле давления и господствующие ветры на Земле: пассаты, юго-западные и северо-западные ветры умеренных широт, юго-восточные и северо-­восточные в полярных широтах. Муссонная циркуляция.

2.3. Распределение влажности воздуха и осадков на Земле, их значение для географических процессов и хозяйственной деятельности человека.

Характеристики влажности воздуха. Испарение, транспирация, конденсация и сублимация влаги - основные звенья круговорота воды в природе. Условия образования и типы туманов. Антропогенный фактор в образования смогов. Международная классификация облаков. Роль облаков в круговороте воды и формировании радиационного баланса. Виды осадков. Кислотные дожди. Закономерности распределения осадков на Земле. Снежный покров - продукт климата и мощный климатообразующий фактор, последствия его загрязнения. Коэффициенты увлажнения. Закономерности распределения природных зон и увлажнения территорий (избыточное, достаточное, умеренное, недостаточное, скудное). Возникновение засух. Роль человека в регулировании увлажнения территории.

2.4. Изменения климата. Причины изменений климата. Изменения климата в геологическом прошлом.

Определение понятия климат. Основные факторы и процессы климатообразования: солнечная радиация, рельеф суши, подстилающая поверхность, циркуляция атмосферы, теплооборот, влагооборот. Характеристика климатов по Б.П. Алисову, Л.С. Бергу и В.П. Кеппену. Астрономическая, планетарная, антропогенная причины изменения климата. Изменения и колебания климатов в ХХ веке и в геологическом прошлом. Влияние климата на ландшафты, географическую оболочку.

2.5. Антропогенные изменения климата.

Определение понятия климат и микроклимат территории. Воздействие человека на климат и микроклимат. Опережающий рост температуры крупных городов. Влияние изменения характера подстилающей поверхности и составляющих радиационного баланса на климат и микроклимат территории. Прогноз изменений климата. Проблема ядерной зимы.

2.6. Основные механизмы взаимодействия гидросферы и атмосферы.

Испарение и конденсация. Перенос тепла из водной массы в атмосферу. Циклоны. Антициклоны. Муссоны летние и зимние. Пассаты. Тропические циклоны – тайфуны. Западный перенос. Бризы. Роль океана в системе общей циркуляции атмосферы.

2.7. Влагообмен на земном шаре. Общий, малый и большой круговороты воды на Земле.

Круговорот воды в географической оболочке, его основные звенья. Круговорот в системе океан-суша. Перенос влаги с океана на сушу. Испарение и осадки на суше. Речной сток и его место в круговороте воды системы суша-океан. Внутриматериковый круговорот. Коэффициент увлажнения Иванова, его величина в различных географических зонах.

2.8. Основные гидрологические характеристики вод океана и суши.

Поверхность океана как уровенная поверхность геоида. Физико-химические свойства морской воды. Соленость вод мирового океана. Основные зональные типы вертикального распределения солености: экваториально-тропический, субтропический, субполярный, полярный. Зональное распределения солености поверхностных вод Мирового океана. Обмен химическими элементами между океаном и атмосферой. Влияние круговорота химических веществ на географические процессы. Плотность и давление морских вод, изменение их с глубиной. Оптические и акустические свойства морских вод.

2.9. Водные массы. Океанические фронты и фронтальные зоны. Биопродуктивность фронтальных зон.

Водные массы, их основные свойства и зональность. Граница между водными массами (фронты). Основные водные массы: экваториально-тропическая, тропическая, субтропическая, североатлантическая, субполярная, полярная.

Океан как экологическая система. Взаимоотношения между средой обитания и организмами. Главные пути переноса вещества и энергии в экосистеме. Биомасса и продуктивность океана. Круговороты веществ в океане. Биологические ресурсы океана.

2.10. Общая характеристика вод суши.

Подземные воды. Виды воды в почвах и горных породах. Понятие о водоносных и водоупорных породах. Основные законы движения подземных вод. Питание и разгрузка подземных и грунтовых вод. Связь подземных вод с поверхностными водами и родниками. Зональность грунтовых вод. Грунтовые воды и ландшафты. Напорные и ненапорные межпластовые воды. Артезианские воды, происхождение подземных вод. Роль подземных вод в географической оболочке, использование подземных вод. Истощение и загрязнение подземных вод.

Реки. Определение понятия «река». Река как связующее звено между сушей и океаном. Гидрологическая сеть и ее элементы. Бассейн, водосбор, водораздел. Густота речной сети. Русло реки. Поперечные сечения и его площадь. Плесы, перекаты, фарватер, коса. Скорость движения речного потока. Расход реки. Уровни воды. Сток рек. Норма стока. Коэффициент стока. Внутригодовое распределение стока. Питание рек. Классификация рек А.И. Воейкова, М.И. Львовича, Б.Д. Зайкова. Термический и ледовый режим рек. Твердый сток рек. Мутность рек. Формирование речных наносов. Солевой сток рек. Гидрохимическая классификация рек. Экономическое значение рек. Охрана рек от загрязнения.

Озера. Определение понятия «озеро». Озерные котловины, их происхождение. Водный баланс озера. Сточные, проточные и бессточные озера. Пресные и соленые озера. Динамические явления в озерах: течения, волны, сейши.

Термический режим озер. Термическая классификация озер. Физические свойства озерных вод: цвет, прозрачность. Биологические процессы в озерах. Озера олиготрофные, автотрофные, дистрофные. Круговорот вещества и энергии в озерах. Хозяйственное использование озер. Охрана озер от загрязнения. Водохранилища.

Болота. Определение понятия «болото». Образование болот. Типы болот. Эволюция болот. Болота как природные системы. Гидрология болот. Испарение и сток с болот. Водный баланс болот. Закономерности в распространении болот. Роль болот в географической оболочке. Охрана болот.

Ледники. Определение понятия «ледник». Снеговая граница. Хионосфера. Условия возникновения и питания ледников. Строение ледника. Динамика ледника. Баланс вещества в ледниках. Ледники как природные системы и резервуары воды. Роль ледников в питании рек и озер.

2.11. Термический режим океанов и морей.

Теплообмен и тепловой баланс системы океан-атмосфера. Типы термической структуры океанических вод: экваториальный, тропический, средиземноморский, субполярный, полярный. Зональность температур поверхностных вод Мирового океана. Морские льды. Распределение морских льдов в зимний и летний сезоны. Влияние льдов на климат отдельных зон океанов.

2.12. Динамика вод морей и океанов.

Волны. Причины возникновения волн. Элементы волны: длина, высота период. Строение волны. Энергия волны. Ветровые волны. Рефракция и разрушение волн. Сейсмические волны – цунами. Внутренние волны. Приливы и отливы. Приливообразующие силы. Теория приливов. Влияние волновых и приливных процессов на берега и побережья. Течения. Силы и причины, вызывающие морские течения. Классификация течения. Общая схема океанических течений. Циклональные и антициклональные системы: экваториально-тропическая, субтропическая, субполярная. География поверхностных течений океанов. Перенос тепла течениями влияние течений на климат суши.

2.13. Концепции В.И. Вернадского о геологической роли организмов.

Биогенное происхождение атмосферы. Кислородно-углекислотная функция живого вещества, независимая от хлорофилла, озонная и перекись-водородная, азотная, углеводородная, сероводородная и сульфидная функции живого вещества. Биогенный круговорот воды в биосфере. Концентрационные функции первого и второго рода, окислительно-восстановительные. Первый и второй биогеохимический принцип. Возникновение каустобиолитов. Значение живых организмов в создании литосферы. Ноосфера. Биогеохимическая функция человека.

2.14. Основные типы и виды геохимических барьеров в ландшафтах.

Изменение условий, особенностей природной миграции химических элементов (растворение  осаждение) в окружающей среде на геохимических барьерах: испарительном, щелочном, кислом, сульфатном и карбонатном, окислительном, восстановительных (сероводородный и глеевый), сорбционном.

2.15. Техногенные геохимические аномалии, принципы их выделения.

1. Аномалии на техногенных геохимических барьерах. 2. Аномалии на природных геохимических барьерах за счёт поступления химических элементов антропогенного происхождения (вблизи промышленных предприятий – механический, сорбционный барьер). 3. Аномалии (отрицательные) вследствие сильного техногенного выноса химических элементов с кислыми водами горнодобычи.

Принципы выделения: изучение атмосферной миграции (техногенные аэрозоли, пыль), соотношение водорастворимых соединений химических элементов и в составе твёрдых частиц, снежного покрова вокруг предприятия в соответствии с румбами.

Учёт природных особенностей: климатических показателей, рельефа, растительности, почв. Выделение двух зон в пределах геохимической аномалии непосредственно около предприятия и значительной по площади до природного фона.

2.16. Геохимическая систематика городов и городских ландшафтов.

Ландшафты городов и других поселений: селитебные, с промышленными предприятиями (техногенное поступление химических элементов). Ландшафты поселений: государственного значения, регионального, местного, рудники (ГОК), курорты. Особенности техногенной миграции химических элементов.

2.17. Геохимические последствия интенсивного ведения сельского хозяйства.

Нарушение естественного биологического круговорота химических элементов в техногенно изменённых сельскохозяйственных ландшафтах, изменение состава почв, усиление миграции элементов минеральных удобрений, накопление ядохимикатов, эвтрофикация водоёмов, развитие водной и ветровой эрозии вследствие нарушения агротехники, засоление почв в засушливых районах.

2.18. Основные виды техногенеза в аквальных ландшафтах рек, озер, водохранилищ, дельт и побережий морей.

Закисление водоёмов (поступление из атмосферы SO₂, NO_х): ускорение выщелачивания горных пород, десорбция химических элементов из донных отложений, усиление выноса химических элементов из почв, органических соединений наземных экосистем. Эвтрофирование. Изменение буферной ёмкости водных экосистем в связи с изменением скорости сорбции металлов и их осаждения в составе минеральных взвесей, сорбционно-аккумулятивной способности биоты; комплексообразующей способности органического вещества. Возникновение техногенных литохимических аномалий в донных отложениях рек, озёр вблизи городов. Концентрация в приплотинной части водохранилищ химических элементов, смена окислительной обстановки на восстановительные. Промышленные и бытовые стоки с суши в морские акватории. Радиоактивное загрязнение, транспортное загрязнение (нефть).

2.19. Природные компоненты как составные части ландшафта, понятие «природные факторы».

Компоненты ландшафта, как «представители» отдельных частных геосфер: однородный геологический фундамент и рельеф земной поверхности, климат ландшафта, гидросфера (разнообразие природных вод), органический мир (комплекс биоценозов), сочетание почвенных типов. Ландшафтообразующие факторы – внутренние и внешние энергетические воздействия, потоки вещества и процессы (солнечная радиация, тектонические движения, движение воздушных масс, сток, эрозия).

2.20. Понятие «природный территориальный комплекс» (ПТК) и «геосистема», типы связей между компонентами ландшафтов.

Природный территориальный комплекс, как пространственно-временная система географических компонентов. В.Б. Сочава (1963 г.) – понятие «геосистема». Геосистемы планетарного, регионального, локального уровней. Вертикальные и горизонтальные связи в ландшафте Функционирование ландшафта. Влагооборот в ландшафте. Биогенный оборот веществ. Абиотическая миграция вещества литосферы. Энергетика ландшафта и интенсивность функционирования. Годичный цикл функционирования ландшафта. Изменчивость, устойчивость, динамика, границы и возраст ландшафта.

2.21. Морфологическая структура ландшафтов. Моно- и полидоминантные ландшафты (понятие, структура, свойства, примеры).

Состав и структура ландшафта. Факторы локальной дифференциации геосистем. Морфология ландшафта. Фация как элементарная составная часть ландшафта. Динамичность, неустойчивость, недолговечность. Урочища как географические комплексы, их особенности и принципы классификации. Урочище как основной объект полевой ландшафтной съемки. Местность, как сочетание урочищ. Основные (доминантные и субдоминантные) и второстепенные (редкие, уникальные) урочища. Монодоминантные, бидоминантные, полидоминантные ландшафты.

2.22. Парагенетические геосистемы, понятие, примеры, типы.

Парагенетические геосистемы как геосистемные сопряжения, объединенные вещественно-энергетическими потоками; примеры парагенетических геосистем: овражно-балочная система, ПТК водосборного понижения, балка, овраг, конус выноса). Масштаб: планетарный, региональной, локальный. Типы парагенетических геосистем: ландшафтные катены, ландшафтные геополя, ландшафтные экотоны. Ландшафтные катены как ряды сопряженных по элементам рельефа природных комплексов, объединенных латеральными связями. Геохимические и геофизические ландшафтные поля. Примеры геосистем пограничных территорий (экотонов), их геоэкологические особенности.

2.23. Факторы и механизмы, определяющие устойчивость ландшафтов.

Влагооборот в ландшафте. Биогенный оборот веществ. Энергетический обмен в ландшафте. Годичный цикл функционирования ландшафта – факторы, определяющие устойчивость ландшафта. Морфологическая структура ландшафта. Возраст, долговечность ландшафта. Обратимые изменения, динамика, развитие ландшафта.

2.24. Типологии и классификации природных и природно-антропогенных ландшафтов.

Структурно-генетическая классификация природных ландшафтов. Примеры на территории России (полярные и приполярные, бореальные и суббореальные, субтропические) и других регионов Земли (тропические, субэкваториальные, экваториальные ландшафты). Концептуальная модель природно- антропогенного ландшафта. Принципы классификации и классификационная модель природно-антропогенных ландшафтов. Земледельческие, сельскохозяйственные, пастбищные, лесохозяйственные, городские, рекреационные, линейные ландшафты.

2.25. Регулирование хозяйственной деятельности и ландшафтное планирование.

Ландшафтное планирование – основа устойчивости территориального развития. Практическая деятельность государственных и частных проектных организаций, осуществляющих ландшафтное планирование и проектирование. Законы и закономерности пространственно-временной организации ландшафтов на региональном и локальном уровнях. Региональные особенности социально-экономических функций ландшафта с учетом специфики конкретного социума, Экологические основы производств и их технологий; экологически безопасные технологии. Нормирование состояния природно-террито-риальных комплексов и их компонентов.

2.26. Ландшафтно-экологическая паспортизация территории и проектирование территориальных природно-хозяйственных систем или ландшафтов.

П><Паспортизация как >< ><механизм ><экологическо­><го ><нормирования.> С<><><оставление ><экологических ><(природоохран­><ных) ><паспортов. ><><<Экологический ><паспорт, как ><><система ><данных, ><выра­><женных ><через ><группу ><стандартизованных ><показателей. Государственный ><стандарт ><«Охрана ><природы. ><Экологический ><паспорт ><промышленного ><пред<<><приятия. ><Основные ><положения» (2000 г.), утвержденный нормативно-технический ><документ предприятия на основе оформленных лимитов природопользования.

2.27. Физико-географическое районирование как универсальный метод упорядочения и систематизации геосистем.

Система таксономических единиц физико-географического районирования, зональный ряд, азональный ряд. Однорядные и многорядная система таксономических единиц физико-географического районирования. Особенности районирования равнинных и горных физико-географических стран.