35. Радиационный баланс и распределение тепла по земной поверхности.

РАДИАЦИОННЫЙ БАЛАНС земной поверхности — остаточная радиация, количество лучевой энергии Солнца, преобразующееся на земной поверхности в другие виды энергии

Годовые величины радиационного баланса на всем пространстве, представленном на карте, положительны. Данные наблюдений и расчетов показывают, что в областях центрального арктического бассейна годовые суммы радиационного баланса близки к нулю. В центральных районах Антарктиды годовые суммы радиационного баланса отрицательны и достигают нескольких килокалорий на см2 горизонтальной поверхности.

Cуммарная солнечная радиация делится на 2 вида : отраженная и поглащенная. Отраженная никак не используется на Земле, она уходит обратно в атмосферу. Поглащенная расходуется на нагрев воды, воздуха, для жизнедеятельности растений и животных.

Климат в любой местности зависит от количества солнечного тепла, поступающего на земную поверхность. Это количество определяется высотой солнца над горизонтом или географической широтой. Чем ближе к экватору тем больше угол падения солнечных лучей, а значит сильнее нагревается земная поверхность и тем выше температура приземного слоя атмосферы. Поэтому близ экватора средняя годовая температура +25 +26 градусов, в 50 широтах +10 градусов, у северного полярного круга 0 градусов цельсия. За полярным кругом -10 градусов. Наиболее низкие температуры наблюдаются в полярных полюсах (арктический и антарктический).

БИЛЕТ №36 Роль человека в преобразовании ГО. Современный этап развития ГО – антропосфера.

ГО Земли - сфера взаимопроникновения и взаимодействия литосферы, атмосферы, гидросферы и биосферы. Обладает сложной пространственной дифференциацией. Вертикальная мощность географической оболочки десятки километров. Целостность географической оболочки определяется непрерывным энерго- и массообменом между сушей и атмосферой, Мировым океаном и организмами. Природные процессы в географической оболочке осуществляются за счет лучистой энергии Солнца и внутренней энергии Земли. В пределах географической оболочки возникло и развивается человечество, черпающее из оболочки ресурсы для своего существования и воздействующее на нее.

Масштабы воздействия человека на природу в XX в., особенно в 40-х гг значительно возросли. Научно-техническая революция как результат великих открытий в биологии, физике, химии и многих других науках намного расширила технические возможности человека. Мощность средств воздействия на природную среду удваивается через 12 — 15 лет.

С середины XX в. появились качественно новые формы воздействия человека на природу. Одна из них — выработка атомной энергии. В настоящее время атомная энергетика играет заметную роль н производстве электроэнергии- во многих развитых странах. Однако в последние годы активизировалось движение общественности многих государств против дальнейшего наращивания доли атомных электростанций в производстве энергии, особенно после чернобыльской трагедии.

Другим важным событием XX в. явилось освоение космоса. Космические летательные аппараты зондируют и исследуют поверхность планет Солнечной системы. Человек побывал на Луне. Можно говорить о распространении антропогенного воздействия на "ближний" космос.

Антропогенные процессы воздействия на природу подчиняются законам развития не природы, а общества. Поэтому они часто входят в противоречие с естественным ходом развития нашей планеты. Как правило, ответная реакция природных систем не предусматривается, возникают кризисные ситуации. Современность характеризуется особенно резким обострением взаимосвязей между обществом и природой. Человечество оказалось на грани экологической катастрофы. У него нет альтернативы — либо оно решит экологические проблемы, либо погибнет от последствии своей деятельности.

АНТРОПОСФЕРА (от антропо... и греч. sphaira - шар), составная часть социосферы, охватывающая человечество как совокупность индивидов.

Современная структура географической оболочки - результат очень длительной эволюции. В ее развитии принято выделять три основных этапа - добиогенный, биогенный и антропогенный .

Этапы развития географической оболочки

Геологические рамки

Длительность, лет

Основные события

1 Добиогенный

Архейская и протерозойская эры 3700-570 млн лет назад

3000 млн

Живые организмы принимали слабое участие в формировании географической оболочки

2 Биогенный

Фанерозойский зон (палеозойская, мезозойская и большая часть кайнозойской эры) 570 млн - 40 тыс. лет назад

Около 570 млн

Органическая жизнь -ведущий фактор в развитии географической оболочки. В конце периода появляется человек

3 Антропогенный

С конца кайнозойской эры до наших дней

40 тыс. лет назад -наши дни

Начало этапа совпадает с появлением современного человека (Homo sapiens). Человек начинает играть ведущую роль в развитии географической оболочки

БИЛЕТ № 37 Ритмичность географических процессов и явлений.

РИТМИЧНОСТЬ ПРИРОДНЫХ ЯВЛЕНИЙ — повторения во времени в одинаковой последовательности (периодичности) природных явлений и процессов, свойственных каждому природному компоненту и географической оболочке в целом. Ритмичность природных явлений — одна из закономерностей любого природного комплекса, (ландшафта). Особенно наглядно ритмика проявляется на биогенных компонентах. Так, все живые организмы имеют период покоя и работы (напряжения, бодрствования), что согласуется с суточным движением и годовым обращением Земли. Одни животные действуют при дневном свете, другие — ночью. Человек активен днем, отдыхает ночью.

Сезонная ритмика проявляется в покое и вегетации растений, в линьке, спячке и миграции животных в другие ландшафты. Ритмические приливо-отливные явления в гидросфере связаны с притяжением Луны и Солнца. Некоторые животные пробуждаются не с восходом Солнца, а с наступлением отлива, когда они на осушенном мелководье добывают пищу.

Различают также циклическую ритмику, когда при средней постоянной продолжительности цикла промежуток времени между его одинаковыми фазами имеет переменную продолжительность, например, наибольшее число солнечных пятен, что повторяется в среднем через каждые 11 лет (но эти промежутки между двумя максимумами колеблются от 9 до 14 лет) или циклические колебания климата (со средней длительностью одного цикла около 30 — 35 лет), уровня озер; периоды наступания и отступания ледников, трансгрессии и регрессии моря; эпохи расчленения рельефа и следующие за ней эпохи выравнивания.

Ритмичность замечается и в сейсмической активности Земли за историческое время с промежутком в 22 — 23 года. Вся геологическая история Земли обнаруживает циклы по 150 — 240 миллионов лет, на фоне которых проявляются в более короткие циклы в десятки миллионов лет. Не во всех еще явлениях наука вскрыла природу цикличности, но одно бесспорно — ритмика географической оболочки — это не гипотеза, а закономерность развития природы.

Географические явления

АБРА́ЗИЯ (от лат. abrasio — соскабливание), процесс разрушения волнами и прибоем берегов морей, озер и водохранилищ. ...

ВУЛКАНИ́ЗМ, совокупность явлений, обусловленных проникновением магмы из глубин Земли на ее поверхность. ...

ДВИЖЕ́НИЕ ЛЕДНИКА́, вязкопластическое или блоковое (глыбовое) перемещение (течение) льда под влиянием силы тяжести из области питания к концу ледника . Скорость зависит от мощности ...

ДЕНУДА́ЦИЯ (от лат. denudatio — обнажение), совокупность процессов сноса и удаления с возвышенностей продуктов выветривания горных пород с последующим их накоплением в понижениях ...

ДЕФЛЯ́ЦИЯ (от позднелат. deflatio — сдувание) (развевание), разрушение рыхлых горных пород и почв под действием ветра ; наиболее резко проявляется в пустынях

ДРЕЙФ ЛЬДА, поступательное движение льда в море, вызываемое ветрами и течениями. ...

КРИОГЕНЕ́З (от крио... и «генез»), совокупность физических, химических, биохимических и других процессов, происходящих в пределах криосферы и сопровождающихся образованием льда ...

НАВОДНЕ́НИЕ, значительное затопление местности в результате подъема уровня воды в реке , озере или море в период снеготаяния, ливней , ветровых нагонов воды, при заторах, заторах ...

СЕЛЬ (от араб. сайль — бурный поток), грязевые или грязекаменные потоки, внезапно возникающие в руслах горных рек вследствие резкого паводка , вызванного интенсивными ливнями, бурным ...

ЭРО́ЗИЯ (от лат. erosio — разъедание) (в геологии), процесс разрушения горных пород и почв водным протоком. Различают поверхностную (сглаживание неровностей рельефа), линейную ...

ЭРО́ЗИЯ ПО́ЧВЫ, разрушение водой и ветром верхнего слоя почвы , смыв или развеивание его частиц и осаждение в новых местах. Водная и ветровая ( дефляция ) эрозия почвы уменьшает площадь ...

Ритмичность природных явлений заключается в повторяемости сходных явлений во времени. Примеры ритмичности: суточные и годовые периоды вращения Земли; длительные периоды горообразования и изменения климата на Земле; периоды изменения солнечной активности. Изучение ритмов важно для прогнозов процессов и явлений, происходящих в географической оболочке.

Солнечными циклами называются периодические изменения в солнечной активности. Предполагается наличие большого количества циклов с периодами 11, 22, 87, 210, 2 300 и 6 000 лет

БИЛЕТ № 38 Периодичность космических и земных процессов и явлений.

ПЕРИОДИЧЕСКИЕ РИТМЫ

Особое внимание сейчас обращается на поиски возможных форм фиксации в минералах 11-летнего цикла солнечной активности. Этот хроноритм фиксируется не только на современных, но и на палеообъектах в глинисто-песчаных осадках фанерозоя, в водорослях СоIIеniа из ордовика (500 млн. лет тому назад), на срезах ископаемых пермских (285 млн. лет) окаменелых деревьев. Отражение подобной космогенной ритмичности на минералах, выросших на нашей планете в зоне гипергенеза, то есть в самой верхней части земной коры, мы только начинаем искать. Но несомненно, что климатическая периодичность космогенной природы будет проявляться через различную интенсивность циркуляции поверхностных и грунтовых вод (чередование засух и обводнений), различный прогрев верхней пленки земной коры, через изменение скорости разрушения гор, осадконакопления (Земля и Вселенная, 1980, 1, с.2-6. - Ред.). А все эти факторы влияют на земную кору.

Наиболее перспективные места для поиска признаков подобных космогенных хроноритмов это кора выветривания, карстовые пещеры, зоны окисления сульфидных месторождений, осадки соляного и флишевого типа (последние представляют собой слоистое чередование пород разного состава, обусловленное колебательными движениями земной коры), так называемые ленточные глины, связанные с периодическим таянием ледников.

Исследование тонкослоистых корок сфалерита из Теннеси (США), найденных в пределах рудного месторождения Пайн Пойнт, также показало периодичность нарастания оболочек, или зон, на этих корках. Мощность их около 5 - 10 мкм., причем более толстые чередуются через 9 - 11 тонких зон. Годовая периодичность в этом случае объясняется тем, что проникающие в рудное месторождение грунтовые воды изменяют объем и состав растворов.

Тонкая годичная зональность имеется также в агате, растущем в приповерхностном слое земной коры. В описаниях агатов, сделанных еще в прошлом веке, отмечается иногда до 17000 тонких слоев в одном дюйме. Таким образом, одиночная зона (светлая и темная полоса) имеет мощность всего 1,5 мкм. Столь медленную кристаллизацию минералов агата интересно сравнить с ростом конкреций в океане. Эта скорость 0,03 - 0,003 мм. за тысячу лет, или 30 - 3 мкм. в год. По-видимому, в приведенных примерах обнаруживается сложная цепь взаимосвязанных явлений, обусловливающих влияние 11-летнего цикла солнечной активности на рост кристаллов минералов в поверхностном слое земной коры. Вероятно, изменение метеорологических условий под действием солнечного корпускулярного излучения проявляется, в частности, и в колебаниях обводненности верхних участков земной коры.

БИЛЕТ № 39 Формирование современного облика ландшафтной дифференциации ГО

Дифференциация географической оболочки. Географические пояса и природные зоны

Наиболее крупные зональные подразделения географической оболочки - географические пояса. Они протягиваются, как правило, в широтном направлении и, по существу, совпадают с климатическими поясами. Географические пояса отличаются друг от друга температурными характеристиками, а также общими особенностями циркуляции атмосферы. На суше выделяются следующие географические пояса:

· экваториальный - общий для северного и южного полушарий;

· субэкваториальный, тропический, субтропический и умеренный - в каждом полушарии;

· субантарктический и антарктический пояса - в южном полушарии.

Аналогичные по названиям пояса выявлены и в Мировом океане. Поясность (зональность) в океане находит свое отражение в изменении от экватора к полюсам свойств поверхностных вод (температуры, солености, прозрачности, интенсивности волнения и других), а также в изменении состава флоры и фауны.

Внутри географических поясов по соотношению тепла и влаги выделяются природные зоны. Названия зон даны по преобладающему в них типу растительности. Например, в субарктическом поясе это зоны тундры и лесотундры; в умеренном - зоны лесов (тайга, смешанные хвойно-широколиственные и широколиственные леса), зоны лесостепей и степей, полупустынь и пустынь.

Следует иметь в виду, что в связи с неоднородностью рельефа и земной поверхности, близостью и удаленностью от океана (а следовательно, и неоднородностью увлажнения) природные зоны различных регионов материков не всегда имеют широтное простирание. Иногда они имеют почти меридиональное направление. Неоднородны и природные зоны, протягивающиеся широтно через весь материк. Обычно они подразделяются на три отрезка, соответствующих центральному внутриконтинентальному и двум приокеаническим секторам. Широтная, или горизонтальная, зональность лучше всего выражена на больших по площади равнинах.

Благодаря разнообразию условий, создаваемых рельефом, водами, климатом и жизнью, ландшафтная сфера пространственно дифференцирована сильнее, чем во внешних и внутренних геосферах (кроме верхней части земной коры), где материя в горизонтальных направлениях отличается относительным однообразием.

Неравномерность развития географической оболочки в пространстве выражается прежде всего в проявлениях горизонтальной зональности и высотной поясности. Местные особенности (условия экспозиции, барьерная роль хребтов, степень удаления от океанов, специфика развития органического мира в том или ином районе З.) усложняют структуру географической оболочки, способствуют образованию азональных, интразональных, провинционных различий и приводят к неповторимости как отдельных регионов, так и их сочетаний.

БИЛЕТ № 40 Роль общего землеведения в решении основных задач географии в современный период

«Землеведение» является основной дисциплиной в фундаментальной подготовке специалистов географов.

Цель данного курса состоит в раскрытии сущности географической науки, формировании у студентов целостного представления о географической оболочке Земли, ее структуре, внутренних и внешних взаимосвязях. Землеведение объединяет в одно целое знания, полученные естествоиспытателями в течение всей истории развития человеческого общества и, особенно, во второй половине XIX - начале XX вв.

Таким образом, Общее землеведение изучается наряду с другими фундаментальными естественно-научными дисциплинами, призванными обеспечить студенту-географу теоретическую основу для восприятия специальных физико-географических дисциплин: физической географии материков и океанов, физической географии России, геоэкологии. В этом процессе общему землеведению отводится ведущая роль, поскольку при изучении этого курса студенты должны усвоить основные механизмы функционирования, зарождения, развития и закономерности пространственной организации крупных природных систем - географической оболочки и ее основных компонентов: атмосферы, литосферы, гидросферы, биосферы. При изучении курса студенты должны получить представление о сложном взаимодействии географической среды и общества, о неразрывности судеб Человека и Природы.

В 50-х годах текущего столетия в развитии общего землеведения наступил качественно новый этап. В 1957 г. в Советском Союзе совершен запуск первого искусственного спутника Земли. 12 апреля 1961 года Юрий Гагарин первым из людей поднялся в Космос. В последовавшие за этим десятилетия в ближайший Космос выведены целые лаборатории со сложнейшей аппаратурой, дающей разнообразную информацию о земной поверхности. Человек впервые получил возможность наблюдать за ГО не изнутри, а со стороны.

Перед космонавтами предстала зримой уязвимость ГО от антропогенных воздействий, отчетливо появился глобальный масштаб следов загрязнения ее человеком. Охрана ГО , сохранение ее чистоты для последующих поколений, возможные только объединенными усилиями человечества в условиях мира, стали велением времени.

Наблюдения из космоса помогли глубже понять геологическую структуру земной коры, течения и распределение жизни в океане, динамические явления в атмосфере.

В современный этап развития общего землеведения существовавшая ранее океанография переросла в физическую географию Мирового океана, связанную с физ. Географией материков едиными ландшафтно – географическими закономерностями. Установлен планетарный характер срединно – океанических хребтов, выявлены их природа и роль в тектонической жизни земной коры в свете новой глобальной тектоники ( тектоники литосферных плит). По-новому, стала рисоваться структура океанических течений. Много неожиданных открытий принесло изучение глубоководной фауны, которая оказалась богаче и разнообразнее, чем предполагалось.

Наряду с океаном активному изучению в современный этап подвергся ледовый вариант ландшафтной сферы. На ледниковом щите Антарктиды круглосуточно работают научно – исследовательские станции СССР и ряда др. государств. В Центральной Арктике дрейфуют начиная с 1937 г. советские станции «Северный Полюс».

С помощью ИСЗ, пилотируемых станций, метеорологических ракет получены достоверные физические характеристики верхних слоев атмосферы. Здесь обнаруживается целая система экранов, защищающих ГО от непосредственного воздействия солнечного ветра, рентгеновского и ультрафиолетового излучений.

Современный этап в развитии общего землеведения совпадает по времени с ландшафтным этапом в развитии физической географии. Ландшафтная теория и учение о ГО достигли такого уровня, что стали оказывать определяющее воздействие на развитие отраслевых геогр. наук. Начало ландшафтному этапу было положено Первым Всесоюзным совещанием по вопросам ландшафтоведения в 1955 г.

Нарастание негативных экологических проблем глобального характера предопределяет ведущую роль общего землеведения в перспективных программах геогр. исследований в СССР на ближайшие десятилетия. Постановлением Президиума АН СССР в декабре 1986 г. приоритетным направлением научных исследований в области географии на период до 2000 г. признана разработка теоритических основ землеведения как естественно – научной базы решения проблем взаимодействия общества и природы.

Разработка теоритических основ комплексного землеведения стала составной частью общеакадемической программы «Исследование Мирового океана, атмосферы и поверхности суши, рациональное использование их ресурсов». Такая формулировка программы вызвана тем, что «теоритическим базисом географической науки выступает землеведение - наиболее общая отрасль географии, изучающая закономерности строения, функционирования, динамики и эволюции ГО на разных взаимосвязанных уровнях: глобальном, континентальном, в рамках отдельных стран, а иногда даже и на локальном». Все это накладывает в наши дни большую ответственность на общее землеведение как учебную дисциплину.