МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ В. Н. КАРАЗІНА

ГЕОЛОГО ГЕОГРАФІЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КУРСОВА РОБОТА

з загального землезнавства

на тему: Кріосфера Землі

Студента (ки) 1 курсу 1 групи

напряму підготовки: географія

спеціальності: географія

Островерха Є.А.

Керівнк: Черваньов І.Г.

Національна шкала

Кількість балів:

Оцінка: ECTS

Члени комісії

м. Харків 2013

ЗМІСТ:

ВСТУП……………………………………………………………………………3

РОЗДІЛ 1. Загальні відомості…………………………………………………...5

1.1 Основні визначення, поняття та елементи кріосфери……………………..5

1.2 Історія дослідження кріосфери. Науки, що досліджують кріосферу…….8

1.3 Льодовикові форми рельєфу………………………………………………..10

РОЗДІЛ 2. Сучасний стан кріосфери. Процес глобального потепління…….12

2.1 Загальні обсяги зледеніння Землі…………………………………………..12

2.2 Існування глобальних змін клімату………………………………………...14

2.3 Вплив змін клімату на кріосферу: арктичні льоди, гірські льодовики, багатолітня мерзлота…………………………………………………………….16

2.4 Наслідки змін клімату……………………………………………………….19

2.5 Шляхи протидії глобальним змінам клімату. Варіанти адаптації до них.21

ВИСНОВКИ……………………………………………………………………...23

ДОДАТКИ………………………………………………………………………..24

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ……………………………………….29

ВСТУП

Багато сучасних людей вважають географію наукою, що її розквіт прийшовся на Середньовіччя та епоху Відродження, а зараз вона – майже непотрібна. Та з такими думками категорично не можна погодитись, бо сучасна географія – надзвичайно важлива для розвитку суспільства, бо вона досліджує земні процеси, увесь цей гігантський механізм під назвою Земля. Географи постійно поповнюють знання людства про нашу планету та про окремі її компоненти.

Наразі однією з найбільш цікавих та актуальних частин-сфер Землі є кріосфера. Усім відомі постійні заяви людей близьких до науки та не дуже про "глобальні зміни клімату". Упродовж останніх років звучать фрази про "глобальне потепління" та про пов'язану з ним можливість танення льодовиків, що призведе до затоплення значної частини суходолу. Такі заяви збуджують серйозний інтерес до географії (бо вона є дослідником Землі і її процесів) загалом та до гляціології й кріосфери зокрема. Тобто тема кріосфери, як конкретного компоненту земної оболонки, є актуальною саме зараз, бо дозволяє, проаналізувавши окремо кріосферу та її зв'язки з іншими оболонками, зрозуміти та навіть передбачити деякі процеси, що мають місце зараз або у майбутньому.

Звісно, у дослідженні кріосфери є й практичний сенс. Танення льодовиків та затоплення суходолу вважається теоретичним тільки доти, доки нема реальної загрози. Тобто практичний сенс полягає у допущенні реальної ситуації та розробці плану попередження цього явища або конкретних протидій катастрофі. Зрозуміло, що вищенаведене важливе у тому випадку, якщо можливість таких подій буде підтверджена науково.

Виходячи з усього зазначеного, можна сформулювати завдання наукової роботи:

1. Проаналізувати кріосферу, як самостійний компонент Землі, її складові, характер розповсюдження, історію дослідження.

2. Виявити та дослідити зв'язки кріосфери з іншими оболонками Землі.

3. Обробити допущення глобального танення льодовиків та глобальної зміни клімату взагалі з метою встановити можливість таких подій.

4. Змоделювати сценарій, зазначений у п. 3 теоретично.

5. Навести шляхи протидії явищам, зазначеним у п. 3. Розробити практичні міри у випадку реальності таких явищ.

Тобто загальною метою роботи є дослідження кріосфери у рамках сучасності, беручи до уваги процеси "глобальної зміни клімату".

РОЗДІЛ 1. Загальні відомості

1.1 Основні визначення, поняття та елементи кріосфери

Логічним буде почати дослідження цієї оболонки Землі з загальних понять, визначень та закономірностей. Також у цьому розділі розглядається будова кріосфери. Окрім того, наведена історична складова дослідження кріосфери.

Отже, кріосфера (від грец. kryos - холод, мороз, лід і sphaira – сфера) – це особлива оболонка Землі, для якої характерні від'ємні температури повітря, води і гірських порід та наявність льоду. Кріосфера містить частини літосфери, атмосфери та гідросфери. [4] Кріосфера – непостійна та може перериватися (у випадку прогрівання води вище 0°С). Основна характеристика кріосфери – можливість існування води у твердій фазі. Внаслідок пониження точки замерзання води через певні сили або домішки у кріосфері вода може існувати і у рідкій фазі, охолодженій нижче 0°С. [5]

Саму оболонку можна розділити за часовим фактором, тобто за часом її існування. Так, є короткочасна, сезонна і багатолітня (постійна) кріосфера. [4] Короткочасна та сезонна кріосфера залежить від зміни погодних умов, тобто такі частини оболонки – непостійні, внаслідок чого вона і є переривистою. Нижньою межею постійної кріосфери є підошва шару промерзлих або охолоджених гірських порід. Шар таких порід – найбільш стійкий та глибокий (у полярних та приполярних широтах), але може змінюватися у більш теплих широтах. Верхня межа постійної кріосфери – висоти 90-100 км. над поверхнею Землі, вона співпадає із мезопаузою (межею мезосфери та термосфери, що характеризується найменшими температурами). [4]

Взагалі, кріосфера містить у собі кілька елементів – частин інших сфер (як-то атмосфери, гідросфери та літосфери). І хоча іноді дуже важко виокремити якісь компоненти, як складову іншої оболонки, деякі все ж мають яскраво виражену приналежність до однієї з них. Основним елементом кріосфери, а водночас – частиною літосфери є кріолітозона.

Кріолітозона (від грец. kryos — холод, мороз, лід, lithos — камінь и zone — пояс) – це частина земної кори, що характеризується від'ємними температурами ґрунтів та гірських порід і можливістю існування підземних льодовиків. У складі кріолітозони – мерзлі породи, морозні породи та охолоджені породи. [4]

Мерзлі породи – це породи, що мають від'ємні температури та містять у собі лід. [4] Морозні породи, у свою чергу, також характеризуються від'ємними температурами, але не містять льоду. [4] Охолоджені породи вступають у контакт із іншим компонентом кріосфери – кріогаліновими водами. Такі породи насичені високомінералізованими водами з нульовою або від'ємною температурою. [4]

Кріолітозона за часом існування, як і кріосфера, поділяється на багатолітню і сезонну. Багатолітня у свою чергу поділяється на субаеральну (приблизно співпадає із вічною мерзлотою), субгляціальну (під льодовиками) і субмаринну (під акваторіями морів та океанів) кріолітозони. [4]

Взагалі, вічна мерзлота – це інший термін багатолітньою мерзлоти, що є частиною кріолітозони, у якій гірські породи містять підземний лід. Тобто, виходячи з вищенаведених даних можна сказати, що багатолітня мерзлота складається мерзлими породами, а субаеральна частина кріолітозони і є тією частиною, що містить такі породи. [4]

Друга частина кріолітозони – субмаринна. Вона простягається у глибоководній частині Північного Льодовитого океану, що обмежена шельфами Євразії та Північної Америки – Полярному басейні. [4]

І третя частина – субгляціальна – поширена під льодовиками, температура підошви яких нижче 0°С. Вона представлена загалом мерзлими породами, а піл льодовиками, що спускаються до акваторій – охолодженими породами. [4]

Сезонна кріолітозона також має свою класифікацію. Вона поділяється на дві зони: систематичного та несистематичного промерзання. Перша зона, як зрозуміло з назви, промерзає кожний рік, друга – несистематично, не щорічно. [4]

Отже, кріолітозона – частина літосфери, один з найважливіших компонентів кріосфери. Інший компонент проявляється у взаємодії її з атмосферою. Це – сріблясті (мезосферні) хмари, що формуються у верхніх шарах атмосфери (на верхній межі кріосфери). Такі хмари – сукупність малих частинок, що розсіюють сонячне світло. У контексті кріосфери такі частинки – льодові кристали, що утворилися при конденсації водяного пару. [5]

Якщо виділяти компонент кріосфери, який утворюється у взаємодії з гідросферою, то можна назвати (окрім кріогалінових вод) морську кригу. Така крига утворюється у результаті замерзання морської води. Як наслідок цього можна назвати основний фактор, за яким таку кригу відрізняють від інших видів – її солоність. За типами морська крига може бути нерухомою (припай), що примерзла до берегу, плавучою, що дрейфує у водах та паковою – багатолітньою. [5]

Як вже було зазначено, важко представити усі елементи кріосфери як складову якоїсь однієї оболонки. Таким "комплексним" елементом можна назвати льодовики. Взагалі, їх потрібно віднести до області взаємодії з атмосферою, бо льодовик – не що інше як замерзлі атмосферні опади (утворюються у районах, де опадів за рік відкладається більше, ніж випаровується). [5] Але льодовик існує не у повітрі – він знаходиться на земній поверхні. Розрізняють льодовики наземні (поверхневі), шельфові (що "стікають" у акваторії) та гірські. [5] Взагалі, льодові утворення об'єднують у спеціальну оболонку – ще одну частину кріосфери – гляціосферу, що включає у себе усі види льоду на земній поверхні. [2 с. 3]

Тож, підсумовуючи основні елементи кріосфери, можна зробити висновок, що ця оболонка Землі – дійсно особлива, бо існує водночас в декількох різних формах (в гірських породах, у товщі вод, на поверхні Землі та у повітрі), а також може перериватися, тобто існувати не постійно. Звісно, основна частина кріосфери – саме постійна, існуюча протягом усього року, але інші її частини (сезонна та короткочасна) існують тільки у певні періоди. Окрім того, кріосфера – надзвичайно складна, бо є результатом взаємодії трьох основних земних оболонок (літосфери, гідросфери та атмосфери) і складається з великої кількості різних за складністю, розповсюдженням та розмірами елементів.