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.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|