Геоэкосистемы подземных вод

 

Пример региональной геоэкосистемы подземных вод - Московский артезианский бассейн. Он занимает обширную площадь в юго-западной части Валдайско-Тиманской чашеобразной синеклизы. Напорные подзем­ные воды бассейна используются для водоснабжения многих населенных пунктов и промышленных предприятий в Московской, Тверской, Смолен­ской, Калужской, Тульской и др. областях. Водоносны отложения палеозоя – кембрия, ордовика, девона, карбона (главным образом) и перми (на востоке).

Для природно-антропогенных систем, фундамент которых близок к грунтовым водам, подъём их уровня опасен. Так, в Пешаваре — одном из древнейших городов Азии - уровень грунтовых вод за десятилетие (1960-1970 гг.) поднялся на 12 м. Вода просочилась в нижние этажи и подвалы домов, построенных в низинной части города. С подъемом уровня высокоминерализованных подземных вод связано засоление почв — растворен­ные в воде соли проникают по капиллярам в почвенный слой.

ПРИРОДНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА АТМОСФЕРУ

 

Мобильность и непредсказуемость атмосферных процессов таят потенциальный геоэкологический риск для природно-антропогенных систем.

Состав атмосферы предопре­делен геологической историей планеты. Атмосфера регулирует интенсивность солнечной радиа­ции и температуру на поверхно­сти Земли, круговорот воды и га­зов.

Основными компонентами (99,0316%) атмосферы (греч. «атмос» - пар) - газовой оболочки зем­ного шара - являются кислород и азот. На аргон и углекислый газ приходит­ся соответственно 0,934% и 0,0314%.

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА СОСТОЯНИЕ АТМОСФЕРЫ

Атмосфера - мегагеоэкосистема, не имеющая осязаемых внутренних статических границ. В силу этого выделение здесь геоэкосистем, подоб­ных литосферным и гидросферным, невозможно. В атмосфере выделяется несколько слоев. Нижний, непосредственно прилегающий к литосфере и гидросфере слой, называют тропосферой. Ее верхняя граница прово­дится на высоте 6-8 км от поверхности Земли у полюсов и 16-17 км - на экваторе. Выше - до высоты примерно 55 км - следует стратосфера, сменяемая мезосферой (до 85-90 км) и термосферой (до 400 км). Тропо­сферу и стратосферу можно считать условно геоэкосистемами атмосферы. От их состояния зависят экзогенная деятельность, климат и сама жизнь на Земле.

ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ АТМОСФЕРЫ

В тропосфере (греч. «mponoc» - поворот) содержится более 4/5 всей массы атмосферного воздуха. Здесь происходят основные процессы, влияющие на кинематику атмосферы и климат планеты. При подъеме от земной поверхности температура в тропосфере убывает до минус 75 °С над тропиками и минус 55 °С над полюсом. Различие температур в раз­ных частях тропосферы и на разных широтах вызывает постоянное конвективное перемешивание воздуха, из-за чего образуются облака и ту­маны, дожди и снега, ветры, бури и ураганы - источники стихийных бед­ствий, наносящих огромный ущерб природе, урожаю и человеку. В стра­тосфере (лат. «стратум» - настил, слой) с высоты 25 км температура начинает повышаться, достигая у верхнего предела стратосферы плюс 30 °С. Затем в мезосфере температура понижается до минус 85 °С и вновь растет в термосфере.

ЕСТЕСТВЕННАЯ РАДИОАКТИВНОСТЬ АТМОСФЕРЫ

В околоземном пространстве расположен радиационный пояс, предо­храняющий человека от повышенного воздействия солнечной радиации. Он состоит из выброшенных Солнцем протонов и электронов, захвачен­ных магнитным полем нашей планеты.

Основные газы атмосферы — кислород, азот, аргон — почти не погло­щают коротковолновое (с длиной волны менее микрона) излучение Солн­ца и длинноволновое (с длиной волны более микрона) излучение поверх­ности Земли и самой атмосферы. Эти виды излучения поглощаются раз­личными примесями, присутствующими в атмосфере. Водяной пар интен­сивно поглощает почти все длинноволновые излучения, углекислый газ — лучистую энергию с длиной волны в 15 микрон.

Коротковолновое излучение Солнца, расщепляя молекулы кислорода на атомы, теряет свою энергию. Атомы кислорода, группируясь по-ново­му, образуют озон (греч. пахнущий) - газ, молекула которого состоит из трех атомов кислорода (О₃). Основная масса атмосферного озона содер­жится в стратосфере на высоте 20-25 км. Озоновый слой — второй естест­венный барьер, предохраняющий Землю от солнечной радиации. Он поч­ти полностью поглощает вредное ультрафиолетовое излучение Солнца в диапазоне волн 280-315 нанометров, или нм (греч. «нанос» - карлик; 1 нм = 10^-9 м (одна миллиардная)). Это поглощение приводит в основном к разогреву средней и верхней стратосферы.

Ультрафиолетовое излучение Солнца губительно действует на живые организмы, вызывая химические изменения в ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоте), являющейся носителем генетической информации в хромо­сомах ядра клеток. При облучении ультрафиолетовыми лучами 320-275 нм увеличивается частота повреждения кожи, в т.ч. злокачественных, случаев катаракты; происходит ослабление иммунной системы. Некоторые ма­териалы (например, пластмассы, резина) в результате такого облучения ускоренно стареют. Земную поверхность достигают ультрафиолетовые лучи длиной 320-400 нм, которым мы обязаны загаром. Так «озоновый слой», составляющий по объёму менее одной миллионной доли земной атмосферы, защищает живые организмы на Земле от ультрафиолетовой радиации Солнца.

В нижней части атмосферы содержится приблизительно 10% общего количества озона. Здесь озон играет роль загрязнителя. При больших кон­центрациях он воздействует на дыхательные пути, раздражает глаза, на­рушает рост растений и воздействует отрицательно на различные мате­риалы — резину, ткани, краски и др.

Естественные радиоактивные примеси, присутствующие в атмосфере, имеют космическое и земное происхождение. Это, во-первых, космогенные изотопы, образующиеся при взаимодействии атомов воздуха с кос­мическими излучениями — ²²Na, ⁷Вe,³²Р,³³Р, ¹⁴C, ³Н и др. Отмечается так­же прямая связь концентрации в воздухе ¹³⁷Cs с активностью Солнца. Во-вторых, это эманации радиоактивных элементов, содержащихся в земной коре, и продукты распада этих эманаций: ²²²Rn, ²¹⁰Pb, ²¹⁰Bi и др. Большая часть радиоактивных изотопов в атмосфере соединяется с аэрозольными частицами, оседает в поле силы тяжести и затем вымывается осадками.

В последнее время установлена опасность проникновения в легкие лю­дей продуктов распада радона (Rn) - радиоактивных частичек с электро­статическим зарядом. Повышенные радоновые дозы радиации обнаруже­ны в ряде областей и районов России. Радон выделяется из недр. Естест­венным его источником может быть гранит. Сам по себе радон - не опас­ный инертный газ, в 8 раз тяжелее воздуха. Потоками воздуха он под­нимается на высоту до 12 км.

ЭНЕРГИЯ АТМОСФЕРЫ

18 тысяч лет назад, во время максимальной стадии последнего оледе­нения, мощный ледяной панцирь сковывал северную половину Европы (вплоть до 50° северной широты). Средняя глобальная температура возду­ха у поверхности Земли, по оценке ученых, была на 5 градусов ниже со­временной. Около 5 млн. лет назад температура была приблизительно на столько же выше современной. Гренландия была свободна от материко­вого льда и покрыта лесами, а Арктический бассейн еще не знал много­летнего льда.

Начиная с конца прошлого века, глобальная температура приземного воздуха повысилась на 0,5-0,7 градусов. Потепление сопровождалось по­всеместным отступлением горных ледников. Ледник Якобсхавн в Запад­ной Гренландии за 40 лет (с 1880 по 1920 гг.) отступил на 20 км. То же было и с другими ледниками. Некоторые острова Северного Ледовитого океана, сложенные в основном ископаемым льдом, существенно измени­ли свои очертания, а иные вообще исчезли с лица Земли. Граница вечной мерзлоты отступила к северу. В российском секторе Арктики с 1924 по 1945 гг. площадь морских льдов сократилась наполовину (почти на 1 млн. км²). Это позволило преодолевать весь Северный морской путь от Архангельска или Мурманска до Берингова пролива обыкновенным судам за одну навигацию, не встречая льдов. Реки и озера вследствие потепления стали вскрываться раньше, а замерзать позже.

Потепление в XX в. повлекло за собой смещение границ распростра­нения птиц и зверей на суше к северу и в океане - проникновение далеко на север теплолюбивых рыб.

Если температура будет продолжать расти с такой же скоростью, как в последние 10-15 лет, то к середине следующего столетия она может по­выситься на 1,3 градуса. Такое интенсивное потепление вызовет сущест­венные смещения климатических зон и резко изменит условия жизни лю­дей на большей части земного шара. Вследствие таяния материковых льдов в полярных районах произойдет быстрый подъём уровня океана, под угрозой затопления окажутся обжитые людьми районы.

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: