Учебное пособие

важнуюрольиграютобщественныеприродоохранныедв фондыжэколния

о-

гическогообразования.

Средимнерешенныхогихдосихпорглобальпр дблемизгланойых

в-

ныхявляетс яподдержанадежфункциониростииеприрэкодныхлогичвания

е-

ски.Предотвхстемнеобкатастрратизменениефическоетьэколог

и-

ческихсистемможнолишьпутемтщательногоэкологическогопланирования,

обеспечивающегосохранениеестествравновнного

есиявприродныхкомпле

к-

сахврезультатеуменьшенияантропогеннойнагрузки.

АмериканскийэкологБ.КоммонервсвоеработеЗамыкающий« круг»

(1974)предлвафористическжилформерядэкологическпол,котйженихй

о-

рыевпосталиледстназыватьии

законамиэ

кологии.

Закэтивоснны

овесвоей

известны,таккаквытекобщихзаксютхранноввещиэнергии.Ихствания

соблюдение - обязательноеус юбойовиедеятч ,связаннойьностиовека

природой.Вотэтизаконы.

I. Всесвязаносовсем.

Воздействиенакак

ую-либочастьэкосисистемы

можетвызватьизмендругойчастие,ниепореографическийуд

аленной.В

результатетрансграничныхатмосферныхпереносовзагрязняющиевеществара

з-

носятсязатысячикиломеотмесихпроизводствааров.Н

апример,компоненты

чрезвычопасногойногрязняющвещестобнаруженыДДТвтпингвлего

и-

новАн,татоксичрктидекиевещ,какполесктваихлорированныебифен

и-

лы, - впеченирыб,обитвсачистыхмыхющихрайонахМировогоокеана.

II. Вседолжнокуда

-тодеваться.

Этотзако

нвытеиззасохранкаетна

е-

нияматериипозволяет

-новомувзглянутьна

проблемуразованияотходов.

Извлечениеогрколичемныхвещиз,есствдропровождается,какправило,

десятикратнымзагрязнениемокружсреды.Т,входеющейкполучения

1 тм

е-

таллаобразуется10отходовпустойпороды.

III.Природазнаетлучше.

Существующиеприрэконедныеслистемы

е-

дуетизмвцелихулучшениятьяхповорачивать( рекивспять,создаватьновые

морявпустыняхи.д.),поскэтможетпривестилькутольконаруш

ению

с-

торическисложившихсясвязейэкосистобщухудшениюемэкологичах

е-

скойситуации.

IV.Ничтонедаетсядаромза(всенадоплатить).

Этзаконбъединяет

предыдущиетризакона.Самоеопасное,что,в здействуянапроцессыфункци

о-

нированияприродны

хэкосист,челодалнвеексегдамопржердвидеть

е-

зультатыэтоговоздействия.Так,использованиесовременныхантиэкологических

биотехнвживоскармл(логийтноводствекороикостнойвадемукиние

т-

ходовсоскотоб)привеловозникновениюеи

звестныхранее

прионовыхб

о-

лезней (болешенствазнейкоров)

- принципиаовоготипазабо,вльноеваний

ы-

званнпатогбелками.оенными

Контрольныевопросыизадания

1Что.изучаетнаукаэкологиякаконасвязанаохранойприроды?

2Основные. задачиэкол

огии.

3Вчем. познавательноеиприкладзначеэкол? иегии

4Охарактеризуйте. зак« Коммонераны»сформулируйтеихосновное

о-

держание.

3СТРУКТУРА. БИОСФЕРЫ

Каждаянаукаимеетсвоюобластьизучения.Дляэколэтогии

биосфера -

сферажизни,т..ча

стьпланеты,котораявключаетсовокупноживыхсуществь

ивкотвозможнаройжизнь.

ПонятиебиосфбыловвавстрийскимеденорыученымЭ.Зюссом1875г.

СтройученибиобылосефереоздановыдающирусскимученымВ.И. ся

Вернадским.Оснэтученияовыго

былиизложеныв1926г.вкнигеБиосфера« »,

гдерассмвойстваживого«трещества»ныегофункцииформированиис

о-

временнобликаЗемли.Вс биосферыставегоВ.И.Вернавыделилчетыреск й

реосновразныхтипа, взаимосв

язанныхвеществ:

косноев

ещество - геологическсозданныеобразования,не ж оргвыми

а-

низмами;

живоевещ ство

- всовокупноябиологмасжорганистьческойвых

з-

мовнаЗемле;

биокосноевещество

- комплексытесновзаимодействующихэлементовж

и-

вогоикосноговещества,напримерочв

а;

биогенноевещество

- геологическиепороды,созданныеврезультатежи

з-

недеятельноживыхсуществизве( ,песчан,железныенякируды,камеки

н-

ныйуголь,нефтьи.п.).

Такимобразом,поВ.И.Вернад,биопредставляетферакомусобойоднуиз

геологическихоболочекЗемли,вкоторойпроисходитвзаимодейс

твиеживого

косноговеществапланеты.

Земляимеетформугеоида,сплюснутполюсов.Подвлияниемгравитго

а-

цииЗемлядвижетсяпоорбитевращаетсявокругсвоейоси,отчегозависятзе

м-

нойгод,сменавреме

нгода, иняочиихдлительность.Этимобусловливаются

нетолькоосновннашейритмнаплантермоды,ноиее .Подвлинамика

я-

ниемпритяжеЛуныСолнцапроисходятияморскиеотливы,оказ

ы-

вающиепрямоевозднаформированиействиепр

ибрежныхморскихэкосистем.

Биосфвключенижнююбярачастьет

атмосферы,

всю гидросферу и

верхнюючасть

литосферы.

Атмосфера - газоваяоболочЗемли,общмассакоторойя

оставляет

5,27 1015 т,являетсядовольнонадежнымэкраном

, защищающимжизньотко

с-

мическхолиотговоздействиядавысокочастотныхкомпонентов

солнечной и

космическойрадиации.

Похимическосо овретавуатмсосуеннаяизфератоит

78,08азота%

20,95кисло0,93%аргонаода0,0324%углекислогогаза. %

Встратонавы15сотефере...

30кмнаходитсяозонсл,гдеподвйый

з-

действиемвысокочастотногоультрафиолетовогоизлучениямолекула

ислорода

(О 2)раскнатомылывается,ирезультатевзаимодкислействиякулами

о-

родабразуетсяозонО(

3). Озонслатмосфвыйиграоченьтры

важнуюроль

призащитевсегоживнаЗемлеогубительноготвысокочастотногоультрафи

о-

летовогоизлучения.

Атмподрсфтермосферун:азделяют,страт, ,тропсферупопа зу

о-

сферу.Всоставбиосферывходлишьн чжняятастьтмосферы

-

тропосфера,

для котохарконвекционноеактернойдвижение.Верхздуграницатряя

о-

посферыизменяетсявтечениегода:летомонавыше,зимойн

иже.Уполюсов

верхняяграницатропосферыколеблетсявдиапазоне8км...,уэкватора10

- вди а-

пазоне16км,вумеренных...18зон

ах - вдиапазоне9км..Именно.12втропосфере

образуютсяоблакаиздесьсосредотосновнмассдяпарче.Мянаогосса

самтросоставляетйпосферыприблизи80ма%сасыейтмосферыельно.Те

м-

ператвтропосфереурабываетвысотойна(0,6Снакажды°

е100м)инавер

х-

нейграницетропдостигаетсферы

-50... -70С °

Междутропосферойистратосущеслойферойв1кмтроп(2вует

опауза),

гдегосподствуюточеньсильныеструйныевоздушныепотокивоздуха,пер м

е-

щающиесясоскоростью150км/ч.Встратос...300

феревтором( слоеатмосферы)

практичнетводяныхпаров,етемпскиеподдлература,достигаянноимается

наверхнейграницесредзначенияегодового0С. °

Температуравоздуханижнихслоятропосферыявляетсяпоказателем

по-

годы (кратковременныхметеоролог

ичеусместностиловийких)

климата

(у стойчивыхгодовыхцикловпогодныхусловий)Важную. рольформировании

погодыиклиграютмататермодинаактивныеприТАП(м) ическиеси

- пере-

менныесостчаститмосферывные,способсильновлияютнасостояниеыево

з-

духаираспредватмосфер.плаление

ВажнейшейТАПявляетсяводянпар,чтообуслйособымисвовлено

й-

ствамиводы,преждевсеговысокойт плоемкостьюи

большойэнергиейпароо

б-

разованияконд.Вводяненссьпатмосферецииобновляетсяй среднемза

одингод33разаилиодинразв11дней.Водянойпароченьбыстроконденсир

у-

етсявкаприпонижениилитемперобл( ,тум)атурыканаличастицахнпыли

(смог)Водяной. париособенносформировавшаясяоблачностьусиливаютпарн

и-

ковыйэффект,пропускаясолнеч

нуюрадоповерхностииациюЗемлипоглощая

низкочастотноетепловоеинфракрасслоевизлучениенижнихатмосферы.К

особымсвойсводыатмосферевамможнотакжотн,чтоосадкообразсти

о-

ваниеидетбыстрее,чеми

спарение,поэтому,какправило,насы

щениеатмосферы

водянымпаромнепрои.Исключениехсодитставляютнекоторыеместности

экваториальнойзонеЗемли.Такимобразом,водяныеоблакаосадки

- этоос

о-

беннпропогодыстиявлнаЗемле.Отнивзначитеяхмерезависиткльной

и-

мат.

Другойважны

йкомпонентТАПватмосфере

- углекислыйгаз,кот

орый,как

иводянпар,спопарникособствуетйэффекту.Кр,воздухеомугомеиногда

появляютсяаэрозипылевыеоблакали,которыерассолнечнуюеиваютради

а-

цпонижаюттемповерхностиературуЗемли,

слипыльпопадавыштр ет

о-

попаузыи,следоват,медлос.Вцелдаетннольнопомноголетнимнаблюд

е-

нираямсчретамднегтемператувоздухааяповеЗемлирвсрехностиа

д-

немсоставоко15С.лояет°

Следуотметитьвысокуюстабильностьгазсоставого

ваатмосферы.Бл

а-

годаряэффективномуперемешиваниювоздухарезестественныхльтатеко

н-

векципроцедо(высотынныхприблизительносов100км)газс атмвыйстав

о-

сферыдостатодн.Лишьовышероденчно600кмверхнейчасти( термосферы)

заметнаутечкавкос

моснаиболеелегкихгазов

- водородаигелия.Еслибыгаз

о-

выйсоставнеобновлялся,товесьгазообразныйводородисчезбыза2000лет,

е-

лий - за24млн

. лет.

Важзначениедляейшеесуществприрэкоимваниядныхсистемет

п-

лообмен,происхомеждукос ящий

мическимпрос,атранствомипосферой

о-

верхностьюЗемли,вза модействующей

атмосферой.

ДляподдержаниясвоейпостояннтемпераЗемдолйтяжнадуры

авать

безвоздушпростжеолькоранствоэ ,оесколькоергииполучаетееотСолнца.

Атмпонепрчтисфера

озрачнадляинфрарадиациисной,которуюона

большейчастьюпогломощьютермодинащаетактивныхпри, мичесейски

преждевсеговодяногопараиугле

кислогогазаОсновнаячасть

еплаисходитот

земнойповерхностиосновнрезультатеконденсациимводян

ыхпаров.Таким

обр,водаатмосфезомиокеанеиграважнуюеольаккумуттеплаи,в ятора

своюочередь,обуслоконвекционныепроцливаатмосферессыгидросф

е-

ре.Мировойокеанослабляетсуточныеигодк лвыебмпературыниятм

о-

сфе.Пэтомриы

годовыеамплитутемпературынаматерикамид значительно

больше,чемнадок. анами

РазницавнагревСолнцемазличныхнииобластейЗемлиприкдводит

и-

жеоболочекнию

- океанаиатмосферы.Такимобразом,Земляпредставляет

о-

бойкакбытепловуюмашину:

еенагреватель -

Солнце,ахол

одильник - холод

безвоздушногопрост.Пэртепловаяианстваомэнереобразуетсягиямех

а-

ническуюработу

- движениевоздушныхмасс,океан

ическтеченийспарениех

водысповерхностиокеана.

Движениеатмокеаничессферы

кихводперераспределяетэнергию,пол

у-

ченнуюотСолнца,благодасоздаетсячемуболееравномерныйклиматЗемли.

Наибокрупнымашиныэлементамитеплоявляютсяойтроп

ическиепояса

Землинагреват( элемсположительныйнтбюджетомтепла)ивысокошьным

и-

ротныеобластихол( дильниктрицательнымтепловымбюджетом)Воздух. ,

нагретыйвтропиках,поднимаетсявверхнслоатм

осферы,затемустремляется

кполюси,охлтам,опускаетсяждаясьивозвращаетсяэк аторудольп

о-

верхностиЗемли.Вследствиевра

щенияЗемлиэтиветрыотклоняютсяюго

-

западномнаправленииСеверномполушасевероии

-восточном - вЮжном

полушарии.ВрезультатеэтогонаЗемлсущестзонапостоянныхветровуетсо

скоростью5м.../пассаты(7,5)междуширот25°вкаждомпоми

лушарии.

Крто,дагомевлениеоздухасистемав зависяттровотразницыпрогрева

моряисуши.Вхолодноевремягоданагревателемтепловой

ашинеслужат

наиботепобластиокыеее,холодильникомана

- материки.Втеплоевремяг

о-

даситуацияменяется,

атерикнагревабыстрееокислужитатсянагреват

е-

лем,аокеан

- холодильником.ИсключесоставляютлишьА Геректида

н-

ландия,которыеиз

-замощнматериковогол

еденениякруглыйгодвыполняют

функциихолодильника.Например,вянваренадАзией

СевернойАмерикойп

о-

являетоблавыдасятьок,втлениявремяогокакнадокедавлениемпо

и-

жено.МуссоннаяциркулнадИндийскимокеаноциявзимнеевремязнач

и-

тельнойстепениределяетсяобл

астьювысокогодавлениянадАзией,которая

вызываетюго

-западныеветры.Этотсухоговоздухаоквызываетсильное

с-

парениенадсушсмей

жнымокеаном.Виюлеситуацияеняется:теперьветры

дуютсИндийскогоокенасеверна

-восток,.е.сторонуматерика.Влажный

океаническийвоздух,достигаятеплогоматер

ика,приноситсобойобильные

осадки,кот

орыеназываютсямуссдождями.нными

Тропурагиличетайфунысредняя, киеширинакоторыхстигает

е-

сколькихсотенкилометров,авысота6км...,также15появляютсярезультате

а-

ботытепловыхмашин.Нагревател

емслужатнаиботепучасткилокыеее, ана

холодильником - всеокружающвесьмаихпростран.Речьид уствоойч

и-

выхобразованиях,засасывающихколосмассыводыальныедвижущихсясо

скоростьюнескольдесятковкиломечасих.Движениетайфуновровс

опровож-

даетсясильнымиивнямисрасходомводы,бливлинесколькозкимразпрев

ы-

шающимгодно. вуюрму

Аналогичныймеханизмтеплмашинывойбусловливаетморские

ечения.

Движущейсислужитразницаойтемплотностиературсолености( )воды,

о-

полняемаяэф

фектомвращенЗемл.Картитеченийосложняетсяаконфигур

а-

циеймате,такжериковельефомморскогодна.Наизвестныеболееморские

е-

чения - ГольфстриКурос. имо

Закономерностиобразованиявлагиатмосфере,процессыееконде

нсации,

формированияоблако

видвижениевоздушныхмассопределяютхарактерспр

е-

делеосадковнадповерхностьюияконтинентов.Наибольшееколичествоосадков

(2000мм)выпад...экв3000азонеториет,достигаям ксимальныхойз ач

е-

ний(7000мм)вбассейне...реки10Амазонки,000

наостроИндонезиивах

е-

которыхрайонахИндии.Полюс«дождливости» (12мм)находится000Индии,

районеЧерапунджи(2°3'с.ш. 91°8'в..)Количестсубтропикахосадко. в в

пустынрайоСеверногополушыхах

арияснижаетдо250мм,местамия

-

до

100 мм.

Итак,атмоЗемли,соднфераст,озйроныщжизньнаЗемлещаетотко

с-

мическогохолодагубительныхвысокочастотныхультрафиолетовых

злучений,

асдругой - включаетсебяхимическиеэлементы,входящиесоставатмосфе

р-

ныхгаз,коствоставлрые

яютважныйбиогеохимическийр

езерв,необходимый

прифункцивсехживыхонированиирганизмов.

Гидросфера,

такжеиактмосф,являважнейшейабиогеннойтсяраоб

о-

лочкбиосферы.Всоставйгидро,макотоссофеаставрокоойылояет

1,46 • 1018 т,обычновклю

чаютвсюводуЗемлиж твердойдкойфазах.

Основнуючастьгидросферы

- 94все%массыей

- состасоленыевляют

о-

дыМировогоокеана,включающиеТихий,Атлантический,Инди

йский,Северный

Ледовиокеан.Остводаыальнаясосредоточенайвледн

икахиснежном

покрове,

вводахрекиозерахподземныхводах.

Объемвод

Мировогоокеана

- 1,37млнкмаплощадь

-361млнкм

2 (почти

71поверхности%Земли)Средняя. глубокеанаМирового

- 3795м,макс

и-

мальная - 11023м.ЕслибыповерхностьЗембылаг ,иадкойто

океанзатопилбы

сушуиимелглубину. 2685м,аегоуровеньбылна245м

ышесовременного.

Внастоящеевремясредняясолморвсоставляетстьдыкой35гсолина

1лводы,чтооченьблизсоленостик кровичеловека.СоленостьБалтийского

моряколебл

етсяотдо310г/л.СамаясоленводКрасномморея

- около42г/.

НеравннагреваповмМировогоерхноститьокеана, ледовательно,

различнаяплотностьвод,создаюттеченвокеанер(.и3Наибяс.1).

олеемощные

поверхнтечениятрозопическойстные

ыокеанаприуроченысеверуюгуот

экватора -это пассатныетечения

(ихскорость50см/).Онисоздаются..70п

о-

стояннодующимимощнымиветрами

- пассатамисеве(

рныйпассат

- ссеверо

-

востоканаюго

-запад,южный

- сюго -востоканасев

еро-запад).

Там,где

пассатныетеченияупирвм ,терикиониютсяповорачивают

зоныЗемли.СогладейКорствносилморскиетеченияовыхювСеверном

полушарииотклоняютсявправо, Южном

- влево.Основныет

еплыетечения,

отходящиепассатныхтечений:в вернойчасАтланти

ичесокеанаого

-

Гольфстр,вюжнойчастим

- Бразильскоетечение;вТихомок ане

- Куросио,

аналогГольфст.ВСеверномполушариитеплыеима

ечениязаходятполярный

круг,авЮжндоходятлишьм35°южнойш

ироты.

ЗапавотропическойдныечастиМироокеаявляютсяногоаиболее

теплымиздесьформируютсятакиеуникальныевысокопродуктивныеэк

осисте-

мы,каккоралловыеиострфыат( ),этихллыважечастях,какправи

ло,з

а-

рождаютсяитропцитайфуныклоны(ческие,ураганы).

Преснводые

Земли - важндлячеловекайшаяивысшихживотныхчасть

гидросферы.Вобщемобъемедоляпресферыводсоставляетныхвсего6 %,

изкоторыхнадолюподземныхволприхоколо4дится%

,анальдыпокровных

оледенений – около 2Использу%. человекомивообщеживымимаяорганизмами

преснводжидкойфазеявода(рекозер)составл

яетлишь0,02всего...0,03 %

объемагидросферы.

Крупнейшаярекамира

- Амазонка.Онаи еетощнпотостька

приблизи-

тельно200тыс.м

3/с,чтос ставоко16отлстокаяетвс%р.еСамаяхкмног

о-

воднаярекаРоссии

- Енисей – несетводыприбливра10меньшез,ительноа

Волга - в25разменьше,чемАмазонка.

Крупнейшиеозерамира: спийскоеморе

-озеропл( 37щадь

6тыс.км

2,

максимальнаяглубина1025),Байкал(31,5тыс.км

2, 1620м),Виктория(68,1

тыс.км

2, м),80Танганьика(32,9тыс.км

2, 1470м),Ньяса(30,8тыс.км

2, м726),

ВеликиеозераСевАмерикирной

- Верхнее,Гурон,Мичиган,Эри,Онтарио(

б-

щаяплощад ь245,1тыс.км

2,максимальнаяглубина406)Крупнейшее. вмире

скоплепреснойводынаходитсяиеозереБайкалок(

оло23000км

3 чистейшей

воды),этолишьнемногименьше,чемвовсехпяти

ВеликихозераСеверной

Америк.

Рис. 3Схема.постоянных1. течен

ийвМировомокеане

1 - Аляскитече; нскоеие

2

- Северо-Тихооктечение; анское

3 - Калифор-

нийскоетечение;

4 - Северноепассаттеч; ниеое

5 - Межпассатноепротивотеч

е-

ние; 6 - Южноепассаттечение; 7 ое

- Перуанскоетечение;

8 - Течениезападных

ветров;

9 - Лабрадорскоетечение;

10 - Гренландскоетечение;

11 - Норвежскоет

е-

чение;

12 - Северо-Атлантическоетечение;

13 - течениеГольфстрим;

14 - Канар-

скоетечение;

15 - Северноепассаттеч; ниеое

16 - Южноепассаттечение; ое

17- Бразильскоетечение;

18 -

Бенгельскоетечение;

19

- Муссонноетечение;

20 - Межпассатноепротивотечение;

21 - Южноепассаттечение; ое

22 - Западно-

Австечениералийское;

23 - Восточно-Австечениералийское;

24 - течениеК

у-

росио;

25 - Камчатско-Курильскоетечение

– теплыетече

ния;

– холодныетечения

.

Литосфера (земнаякора)

- этвердаяоземл

- сушатакжедноок. анов

Литосфераимееттолщину25кмпод...материками70

и6кмп...о8кеанамид.

Глубжерасположенамантияилимагматвердое( веществопласт

ическом осто-

янии)Если. прсреднююнятьтолщинуземнойкорыравнойкм33,среднюю