Основы географии

В антициклонах воздух движется по спирали от центра, где наблюдается высокое давление. Одновременно происходит опускание воздуха в центре антициклона.

В циклонах и антициклонах формируются особые погоды. На территории, занятой циклоном, наблюдается низкое давление, как правило, выпадают атмосферные осадки, происходит резкая смена направления и скорости ветра.

Распространение циклонов и антициклонов соответствует минимумам и максимумам давления, а соответственно им распределяются атмосферные осадки. Увеличение осадков в циклонах связано с поднятием воздуха на атмосферных фронтах. В процессе поднятия воздух охлаждается. При определенной температуре происходит конденсация или сублимация водяного пара в воздухе. Образовавшиеся капли воды или кристаллы льда при достижении достаточных размеров падают на земную поверхность. В антициклонах воздух опускается, сжимается, нагревается и удаляется от точки насыщения.

В атмосфере наблюдается также местная циркуляция, связанная с формами рельефа, ледниками, взаимодействием суши и водоемов и др. Например: фён - теплый, иногда, горячий, сухой ветер, дующий с гор со значительной силой. Обычно он продолжается меньше суток, редко неделю. Наиболее типичный фён наблюдается в случае, когда воздушное течение общей циркуляции атмосферы переваливает через горный хребет. В горах фёновая погода наблюдается часто (Инсбрук в Альпах - 80 дней в году) - горы Средней Азии, Скалистые горы Америки и др. горные системы; бора - штормовой и очень холодный ветер, дующий через низкие горные перевалы преимущественно в холодную часть года. В Новороссийске он называется норд-остом, на Байкале - сармой, в долине Роны - мистралью. Аналогичные, но меньшей силы ветры свойственны многим горным системам умеренного пояса; также выделяют горно-долинные, склоновые, ледниковые ветра, бриз и др.

Круговорот воды в природе

Одним из важнейших процессов в ГО является круговорот воды. Водные потоки выполняют большую разрушительную и одновременно созидательную работу, осуществляя эрозию, перенос минерального вещества и теплоты, производя аккумуляцию (накопление) вещества. Вода обеспечивает физиологические потребности растений, используется в хозяйственных целях человеком, что нарушает и усложняет природный круговорот воды.

В природном круговороте воды выделяют три основных звена:

1) материковое

2) океаническое

3) атмосферное.

1) Материковое звено круговорота воды. Попадая на поверхность суши в виде атмосферных осадков, вода либо просачивается в почву и кору выветривания (процесс инфильтрации), либо стекает по поверхности, формируя поверхностный и речной сток, а затем вливается в озера, моря, океаны (бассейны стока).

Часть воды испаряется непосредственно с поверхности почвы и водоемов, с поверхности надземных частей растений (транспирация), а также из почвы, коры выветривания и горных пород после подъема по капиллярам к поверхности.

Часть просочившейся в почву влаги перемещается в виде внутрипочвенного стока или в виде грунтовых и подземных вод. Грунтовые и подземные воды могут изливаться на земную поверхность на склонах, в руслах рек, в местах выклинивания водоносных горизонтов. Часть подземных вод пополняет запасы глубинных подземных вод, тем самым надолго выпадая из системы активного водообмена.

Активный водообмен совершается в пределах речных бассейнов - самоорганизующихся систем русел и склонов. Внешне речная сеть аналогична дереву: элементарные (первичные) потоки напоминают листья, более крупные водотоки соответствуют ветвям, а главная река соответствует стволу дерева, который заканчивается корнем (устьем реки).

Специфический элемент материкового звена круговорота воды - ледники. Материковые ледники Антарктиды и Гренландии под действием собственной тяжести растекаются по краям. Поступающие сверху новые порции снега в результате самоуплотнения переходят в фирновый лед, что восполняет убыль льда за счет растекания по краям. Скалывающиеся глыбы материкового льда, всплывая на поверхность моря, образуют айсберги. Горные ледники движутся от областей питания к областям абляции (таяния, испарения) в виде языков. Масса ледников на Земле в течение геологической истории испытывала большие колебания. Несколько раз на планете происходили крупные материковые оледенения, когда огромные массы воды изымались из океана и сосредотачивались в виде материковых ледниковых покровов на суше (в основном в околополярных областях). В эти периоды уровень Мирового океана снижался на 100 м и более. Напротив, в межледниковые эпохи ледники исчезали почти полностью, что приводило к повышению уровня океана.

2) Океаническое звено природного круговорота воды. Совокупность перемещений воды в океане складывается из движений и круговоротов различных пространственных и временных масштабов. Периоды движений колеблются от секунд (и менее) до многих сотен лет, а пространственные масштабы течений (в горизонтальной плоскости) и токов (вертикально) - от миллиметров до тысяч километров. В перемещениях вод в океане выделяют турбулентность, поверхностные и внутренние волны, приливы и отливы, океанические меандры и вихри, течения.

В соответствии с зональным распределением солнечной энергии по поверхности планеты, в океане и атмосфере создаются однотипные и генетически связанные циркуляционные системы. Перемещение и водных, и воздушных масс определяется неравномерным нагреванием и охлаждением поверхности Земли. От этого в одних районах возникают восходящие токи и убыль массы, в других - нисходящие и увеличение массы (воздуха или воды). Рождается импульс движения. Перенос масс - приспособление их к полю силы тяжести, стремление к равномерному распределению. Важнейшим механическим фактором океанической циркуляции является ветровое трение о поверхность воды, благодаря которому океан получает механическую энергию от атмосферы. Ветер вызывает дрейфовые течения, которые обуславливают сгон воды в одних районах и нагон в других. В результате возникают сгоновые и стоковые течения. Кроме данных причин образованию течений способствуют термохалийные факторы: получение и отдача теплоты, атмосферные осадки, испарение, через эти характеристики - влияние на соленость, вызывая вертикальное перемешивание.

Взаимодействие водной и воздушной оболочек начинается с тончайшего не более 1 мм слоя. С него происходит испарение, он воспринимает удары и трение воздуха, на него падают лучи Солнца. При волнении ветром срываются капли воды с растворенной в них солью. Это - механическое испарение. Воздушные пузырьки воды лопаются, и в воздухе оказывается водяной пар и кристаллы соли. Под действием солнечного тепла происходит физическое испарение. От поверхности воды отрываются молекулы воды, а с ними и соль. Так в атмосферу проникают пар и аэрозоли. При этом происходит перераспределение ионов соли: хлориды остаются в растворе, а сульфаты становятся аэрозолями, а затем поступают в атмосферу осадки. Этим, а также вымыванием солей из грунта материков объясняется преобладание в водах суши сульфатов, а в океане - хлоридов. Следовательно, при солевом обмене между океаном и атмосферой, образно называемым солевым дыхание океана, соли не только переходят из воды в воздух, но и меняется их состав. Речной сток восполняет убыль сульфатов в океане в процессе обмена солями в системе "океан - атмосфера - суша".

При постоянном перемещении водных масс в одних местах они сходятся, в других расходятся. Сходимость называется конвергенцией, расходимость - дивергенцией. При конвергенции вода накапливается, уровень океана повышается, увеличивается давление и плотность воды, и она опускается. При дивергенции происходит понижение уровня и подъем глубинной воды.

Выявлена следующая усредненная схема общей циркуляции океанических вод. В каждом полушарии по обе стороны от термического экватора существуют большие круговороты течений вокруг субтропических максимумов давления. В северном полушарии движение происходит по часовой стрелке, в южном - против (антициклонические циркуляционные системы). Например, в Атлантическом океане тропическое кольцо течений северного полушария включает Северное пассатное, Гольфстрим, Северо-Атлантическое, Канарское.

Между ними выявлены экваториальные межпассатные противотечения, направленные с запада на восток. В умеренных и субполярных широтах вокруг барических минимумов наблюдаются малые кольца течений (циклонические системы движения воды). Движение в них осуществляется в северном полушарии против часовой стрелки, а в южном полушарии существует мощное циркумполярное течение или Западный дрейф (течение западных ветров) в Южном океане на 40-50-х широтах. В Северной Атлантике такое кольцо включает Северо-Атлантическое течение, течение Ирмингера, Восточногренландское и Лабрадорское.

Антициклонические и циклонические кольца течений связаны между собой таким образом, что одно какое-либо течение может одновременно являться ветвью того и другого круговорота течений (например, Североатлантическое течение).

Наиболее устойчивыми являются Северное и Южное пассатные течения по обе стороны от экватора в Атлантическом, Тихом и Индийском океанах (в последнем только Южное пассатное). Эти течения "перекачивают" воду с востока на запад. Компенсационные аналоги - экваториальные межпассатные течения в направлении с запада на восток. У восточных берегов материков в тропических широтах характерны теплые стоковые течения: Гольфстрим, Куросио, Бразильское, Мозамбикское, Мадагаскарское, Восточно-Австралийское. Вдоль западных берегов материков характерны холодные течения-аналоги в субтропических широтах: Калифорнийское, Канарское в северном полушарии и Перуанское, Бенгельское, Западно-Австралийское в южном полушарии.

В северной части Индийского океана муссонная циркуляция вызывает сезонные ветровые течения: Зимнее муссонное - с востока на запад и Летнее муссонное - с запада на восток. Летом в этой части хорошо выражено Сомалийское холодное течение. Оно образуется под действием юго-западного муссона, который отгоняет теплые поверхностные воды у полуострова Сомали, способствуя подъему глубинных холодных вод (зона прибрежного апвелинга).

В Северном Ледовитом океане движение воды и дрейф льдов происходит с востока на запад: от Новосибирских островов в Гренландское море (Трансатлантическое течение).

На глубине свыше 300 м система течений отличается от поверхностной. Обычно наблюдаются противотечения, направленные в противоположную поверхностным течениям сторону. Например, течение Кромвелла в Тихом океане, течения Ломоносова в Атлантическом.

Кроме горизонтального перемещения океанических вод существует и вертикальный водообмен. При вертикальном перемешивании происходит обмен между поверхностными и глубинными водами энергией, солями, питательными веществами. Наиболее интенсивный вертикальный водобмен происходит в зонах конвергенции (сходимости) и дивергенции (расходимости) потоков водных масс. Зоны дивергенции образуются в областях циклонических круговоротов (от центра к периферии), а также у берегов, где преобладает ветер с суши (сгон поверхностных вод). В антициклонических системах и в тех прибрежных зонах, где преобладает ветер с океана, происходит опускание вод.

3) Атмосферное звено природного круговорота воды. Содержание воды в атмосфере невелико: при осаждении всей воды образовался бы слой в 25 мм. Однако скорость влагообмена очень большая: в среднем 1 раз за 8 дней. В результате на земную поверхность в течение года выпадает в среднем слой атмосферных осадков = 1,1 м.

Влага в атмосфере поступает за счет испарения. 80 % радиационного баланса тратится на испарение. Столько же энергии выделяется при конденсации влаги в атмосфере на уровне облаков, причем водяной пар, перемещаясь на сотни и тысячи километров, переносит и большое количество теплоты. Выделение в атмосфере скрытой теплоты парообразования при конденсации - важнейший энергетический источник атмосферных процессов. Водяной пар образно называют "основным топливом атмосферы".

4) Хозяйственное звено круговорота воды. Основными потребителями воды (обычно пресной) являются сельское хозяйство, промышленность и население. В сельском хозяйстве наибольшее количество воды расходуется на орошение (? 2 10¹² м³), причем 80 % ее безвозвратно покидает речную сеть (связывается в химических соединениях или расходуется на испарение). Суммарный водозабор на промышленные нужды составляет 0,7 10¹² м³/год (5-10 % безвозвратно). На нужды населения используется около 0,2 10¹² м³/год (шестая часть безвозвратно).

По отношению к речному стоку названные объемы невелики. Однако в наиболее густонаселенных районах Передней и Средней Азии, Африки и в некоторых промышленных регионах уже существует ощутимый дефицит водных ресурсов. Чтобы восполнить этот дефицит прибегают к территориальному перераспределению стока. Однако это создает в ряде случаев многочисленные экологические проблемы.

Тропические цепи переплетаются, но могут быть и автономными. Примеры цепей питания в природе:

В природе наблюдается баланс органического вещества. Его составляющие:

биомасса - общее количество живого органического вещества в надземных и подземных сферах природного комплекса;

мертвое органическое вещество - сумма органического вещества, заключенного в погибших растениях и животных, лесной подстилке, торфяном горизонте почв, степной подстилке;

продукция - органическое вещество, произведенное за определенный промежуток времени;

опад - органическое вещество, отмирающее за определенный период (обычно за год);

чистая продукция - разность между продукцией и опадом.

Закономерности территориального распределения компонентов баланса органического вещества на суше связано с характером вводно-теплового режима природных комплексов. Тепло и влага влияют на фотосинтез, структуру и видовой состав биоценозов и скорость минерализации. Наибольшая годовая продукция наблюдается во влажных тропических лесах - 2,5-3,5 кг/м³.

Например, территориальные различия скорости разложения органического вещества (определяется по отношению массы мертвого органического вещества к опаду) выглядят следующим образом:

кустарничковые тундры - 92

тайга - 10-20

широколиственные леса - 3-4

субтропические леса - 0,7

влажные тропические леса - 0,1.

В тундре и в меньшей степени в тайге ежегодно отмирающее органическое вещество слабо разлагается. Это объясняется замедленной активностью микроорганизмов в условиях низких температур. Гораздо быстрее процессы минерализации идут в степях и саваннах. Наибольшей скоростью разложения органического вещества характеризуются влажные тропические леса, где высокие температуры сочетаются с хорошим увлажнением.

Биогеохимические круговороты

Основной химический элемент живой субстанции - углерод (С). Источником углерода на поверхности Земли является дегазация магмы - значительная его часть вбрасывается в атмосферу при извержениях вулканов. Круговорот С может идти тремя путями. Во-первых, после гибели органики он высвобождается с помощью редуцентов и вновь попадает в атмосферу. Это обращаемая часть круговорота. Во-вторых, часть С захораняется вместе с отмершей органикой в литосфере в виде углей, нефти, битумов и др. При этом углерод может высвобождаться и вновь принимать участие в круговороте лишь при сгорании каустобилитов. В-третьих, часть С растворяется в воде, а затем с участием кальция осаждается биогенным путем в виде карбонатных толщ. В этом случае углерод может высвобождаться только в процессе метаморфизации горных пород. Очевидно, что в двух последних ветвях период полного круговорота С растягивается на сотни миллионов лет.

Круговорот кислорода заключается в образовании его при фотосинтезе, отчасти непосредственно при дегазации магмы и потреблениями его гетеротрофами при дыхании, а также связывается при реакциях окисления. В первом варианте кислород в составе СО₂ вновь участвует в фотосинтезе, во втором - связывается в горных породах. В начале развития атмосферы почти весь свободный кислород связывался ГП; примерно начиная с девона, существует динамическое равновесие между потребляемым и высвобождающимся кислородом.

Круговорот азота также происходит в основном с биохимической составляющей. Он осуществляется с помощью азотфиксирующих бактерий и водорослей почвы, получающих азот из атмосферы. Они строят с его участием аминогруппы белков (-NH₂). После гибели животных и растений связанный азот возвращается в почву. Оттуда он либо вновь поступает в состав организмов, либо в результате процессов нитрификации (возникновения нитратов) и денитрификации (восстановление свободного азота) снова оказывается в атмосфере в молекулярном виде.

Благодаря вертикальным и горизонтальным движениям блоков земной коры и магматической деятельности, процессам сноса происходит обмен веществом земной поверхности с мантией. Наиболее яркие проявления этого обмена - вулканизм и землетрясения. Вулканизм играл и играет большую роль в развитии природы земной поверхности. Вулканы извергают от 3 до 6 млрд. тонн вещества в год. Это пеплы, шлаки, лавовые потоки андезитового состава, газы и водяной пар. Водяной пар содержит все компоненты, составляющие атмосферу и гидросферу. Твердое вещество, выделяющееся при извержениях, формирует атмосферный аэрозоль, который, в свою очередь, является одним из факторов климатообразования. Предполагается, что земная кора слагается из вулканических пород и продуктов их метаморфизации. Другие типы движений в земной коре менее заметны, но их суммарный эффект значителен. Это медленные колебательные движения и горизонтальные перемещения. Горизонтальные движения блоков земной коры признаются в настоящее время большинством исследователей. Наибольшей популярностью для объяснения этого перемещения пользуется теория тектоники плит (новая глобальная тектоника). Согласно теории, литосфера состоит из шести основных плит. Плиты изостатически уравновешены на веществе астеносферы и перемещаются в горизонтальном направлении благодаря тепловой конвекции в мантии. В местах схождения плит в одних случаях происходит погружение одной плиты под другую (субдукция) и возникновение глубоководных желобов, сопровождающихся цепочками островов, в других - наблюдается столкновение плит и их взаимная деформация. Результатом такого столкновения, например, считают образование Гималаев при надвигании Индостана на Евразийскую плиту. В местах расхождения плит располагаются срединно-океанические хребты. В срединной зоне каждого хребта имеется грабен или рифт - место растяжения или разрыва литосферы. Одним из подтверждений расхождения плит в зоне срединно-океанических хребтов является разновозрастность осадочных отложений океанического дна: возраст увеличивается от хребтов к краям океанов. Общую схему круговорота минерального вещества в ГО и его обмена с мантией можно представить следующим образом. Осадочные породы, образующиеся на земной поверхности в результате процессов выветривания, переотложения и седиментации, при тектонических опусканиях попадают сначала в нижние слои земной коры и подвергаются там воздействию высокого давления и температур. В результате они превращаются в метаморфические породы. Последние, погружаясь все глубже, переплавляются и превращаются во вторичную магму. Одновременно магма поднимается вверх, происходят вулканические излияния и интрузивные внедрения, дифференциация и кристаллизация вещества магмы, его переработка экзогенными процессами и преобразование в осадочные породы. Так осуществляется главный литосферный круговорот. Обмен веществом с мантией - необходимое условие нормального функционирования ГО. Благодаря такому обмену происходит обогащение земной поверхности СО₂ ("строительный камень" органического вещества наряду с водой). При изучении истории формирования ГО было выяснено, что периоды интенсивного накопления органического вещества по времени совпадают с эпохами интенсивного вулканизма. Эти данные послужили А.Б. Ронову сформулировать геохимический принцип сохранения жизни: жизнь на Земле и других планетах возможна лишь до тех пор, пока эти планеты активны и происходит обмен энергией и веществом между их недрами и поверхностью.

Перенос минерального вещества

В течение миллиардов лет на Земле наблюдаются процессы, которые формируют неровности земной поверхности (рельеф). Одновременно происходит создание рельефа (тектонические поднятия и опускания, землетрясения, вулканизм) и его разрушение - денудация благодаря действию текучих вод, ветра, ледников, волн. Разрушение неровностей земной поверхности и перенос вещества осуществляется также в результате обвалов, осыпей, оползней, грязевых потоков. Считают, что все материки могут быть снивелированы до уровня океана экзогенной денудацией за 10-20 млн. лет, если прекратятся тектонические движения. Медленно, непрерывно и на больших площадях минеральные частицы переносятся речными водами. Часть из них транспортируется в форме взвешенных и влекомых наносов. Другая часть переносится в растворенном виде. Твердый сток для всей поверхности суши составляет около 14 млрд. т/год, исключая Антарктиду и Гренландию; ионный сток - 1,5-2 млрд. т/год (без Антарктиды, Гренландии и арктических островов). Наиболее интенсивная денудация характерна для горных стран, где особенно сильна потенциальная энергия гравитации, резкие смены температур в течение суток, обычно большое количество атмосферных осадков. Большой твердый сток характерен для таких рек, как Амударья, Сырдарья, Хуанхэ, Нил, пересекающих пустынные и полупустынные территории, сложенные рыхлыми, легко размываемыми породами. Денудация земной поверхности осуществляется также ледниками. Их роль была велика особенно в плейстоцене, когда ледниковый покров занимал 30 % суши. В Антарктиде современная ледниковая денудация (экзарация) составляет 0,05 мм/год. Рыхлыми ледниковыми образованиями (современными и плейстоценовыми) покрыто примерно 10 % суши. Они представлены моренными и вводно-ледниковыми отложениями. Наряду с разрушением неровностей суши происходит и поступление материала на материки. Например, через выпадение на сушу солей морского происхождения вместе с атмосферными осадками; за счет процессов выветривания; при вулканических извержениях и при формировании осадочных твердых пород; часть минерального вещества поступает из Космоса. Расчет баланса минерального вещества суши свидетельствует о том, что снос с материков примерно в 7 раз превышает поступление вещества. Особенно активно происходит перемещение минерального вещества при речной эрозии. За счет этого процесса высота суши уменьшается на несколько сотых долей мм в год. Высота суши меняется и под влиянием изменений уровня Мирового океан (по причине тектонических движений и непостоянство масс воды). Такие изменения называют эвстатическими колебаниями. В современный период происходит увеличение массы океанических вод и соответственно уменьшение массы и объема суши. Это ведет к нарушению изостатического равновесия литосферы и "всплыванию" материков. Последние века и особенно десятилетия осуществляется активное влияние деятельности человека на процессы переноса минерального вещества. Это земледелие, вырубка лесов, развитие горнодобывающей промышленности. Суммарный денудационный эффект деятельности человека составляет 40 % от планетарного, что сопоставимо с естественными процессами разрушения. Однако следует заметить, что перемещение вещества осуществляется природными агентами: водой, по воздуху, человек только способствует их интенсификации и вовлечению большего количества минеральных частиц в круговороты.

ГЛОБАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКЕ

географический оболочка полушарие зональность

Главными формами воздействия человека на природную среду являются выбросы и сбросы в воду, воздух, почву разнообразных, отчасти чуждых ГО веществ, а также распашка земель, вырубка лесов, вовлечение в процессе производства больших масс пресной (и не только) воды, орошение земель. Осуществляемые часто на локальной территории эти виды деятельности вызывают цепные реакции, которые, в свою очередь, распространяются на огромные пространства, что связано с целостностью ГО. Происходящие изменения, определяемые естественными (внутренними и внешними) и искусственными (или антропогенными) факторами, не сразу становятся заметными в ГО в целом, но они отражаются в ее составляющих или отдельных частях. Наиболее быстро и чутко на происходящие изменения реагирует атмосфера, медленнее - водная оболочка, наиболее инертна - каменная оболочка Земли. Именно изменения в атмосфере лежат в основе практически всех глобальных изменений природной среды, поскольку состоянием атмосферы в общем определяется функционирование гидросферы и литосферы.

Условно точки зрения на глобальные изменения ГО :

1) оптимисты - силы природы настолько велики, что естественные процессы преобладают над антропогенными. Природа сама может восстановить разрушенное человеком, особенно если совсем прекратить воздействие или значительно уменьшить.

2) Пессимисты утверждают, что любые антропогенные влияния плохи для природы и необратимы, и в настоящее время превышают природную составляющую функционирования ГО и Земле грозит неизбежная экологическая катастрофа. Отсюда призыв противодействовать любой антропогенной деятельности, чего требуют "зелёные", антиглобалисты и представители других родственных движений.

3) новых оптимистических взглядов, которые доказывают, что в настоящее время естественные силы развития природы явно превосходят антропогенные, значение последних велико для ГО, но не катастрофично. ГО в прошлом неоднократно переживала состояния, близкие к современному, но всегда сохраняла свое разнообразие и жизнестойкость.

Сегодня глобальные изменения ГО рассматриваются как совместное влияние естественного развития планеты и антропогенных воздействий. В проблеме глобальных изменений ключевую роль играет изменение климата, которое в свою очередь зависит от многих общегеографических факторов:

1) изменение парникового эффекта за счет увеличения содержания "парниковых газов" и аэрозолей;

2) уменьшение содержания озона в стратосфере;

3) изоляция океанических вод нефтяными загрязнениями;

4) направленное изменение состояния земной поверхности (сведение лесов, распашка земель, опустынивание, усиление процессов эрозии) и др.

Парниковый эффект

ПЭ атмосферы - это разность между средней температурой поверхности планеты и ее радиационной (эффективной) температурой, под которой планета видна из Космоса.

ПЭ обусловлен различной прозрачностью атмосферы. Парниковыми компонентами и примесями является водяной пар, диоксид С₂, метан, диоксид азота, фреоны, аэрозоли. Различное количество этих газов и примесей и влияет на увеличение или уменьшение ПЭ.

Суммарное потепление за последние 40 лет измерений составило 0,04^оС на 10 лет, что выше векового значения парникового эффекта.

Последствия изменения ПЭ:

1) изменение климатических параметров (температуры, влажности, давления), изменение атмосферной циркуляции;

2) подъем уровня океана (по самым осторожным сценариям эта величина к 2100 г. составит 56,3 см), в связи с этим перестройка поверхностной и глубинной циркуляции вод, повсеместный размыв и отступание береговых зон, затопление низменных территорий;

3) смещение границ географических зон и поясов, а также отдельных ландшафтов.

Результат - новая система зональности, возникновение реликтовых видов растительности и животного мира, усложнение ландшафтной структуры. (см. табл.)

Оледенение обеспечивает повышенную разность температур между низкими и высокими широтами, обеспечивая эффективность работы географической тепловой машины. Под воздействием оледенения Арктики усиливается меридиональный перенос тепла на земном шаре. Меридиональный градиент температур - движущая сила всей планетарной циркуляции атмосферы. Таяние полярного льда приведёт к снижению интенсивности её меридиональной составляющей и усилению широтной, что отразится на климате умеренных широт (увеличение облачности, повышение зимних температур). В связи с уменьшением оттока тепла от экваториальных районов их температура повысится. В результате таяния ледников Гренландии уровень Мирового океана может подняться на 10м, что приведёт к уменьшению площади суши, смягчению климата, особенно в зимний период. Смягчение температурных контрастов между Арктикой и экватором повлияет на отток тепла из низких широт в сторону севера. В связи с этим произойдут изменения глобальных систем циркуляции и деградации оледенения Антарктиды. Таяние ледников Антарктиды явится бедствием для населения, т.к. приведёт к заметному повышению уровня Мирового океана (до 60м) и смещению ландшафтных зон.

Огромное значение при образовании льда имеет приток пресных вод, которые из-за меньшей плотности, охлаждаясь ниже 4 градусов "всплывают" и растекаются по океанической поверхности, с чем связана проблема "разворота Гольфстрима".

Влияние человека

Первоначально человек выступал составной частью биоценоза и по взаимоотношению с природой не отличался от животных. С переходом от пассивного типа хозяйства (собирательство, охота, рыболовство) к активному (земледелие, скотоводство, и др.) воздействие человека на природу стало сказываться сначала на небольших территориях, а затем и на обширных площадях и в целых регионах. К настоящему времени произошли существенные изменения в масштабах освоения и способах использования территории Земли. Относительно слабозаселенными остаются пока полярные и высокогорные территории, аридные пустыни, тундра и переувлажненные леса. 40-50% территории суши заняты землями промышленного и городского назначения, дорогами, сельскохозяйственными полями, лугами, пастбищами. Увеличиваются масштабы опустынивания: пустыни и опустыненные пространства захватывают площади, ранее занятые степями и саваннами, а последние наступают на леса. Особенно ярко этот процесс выражен на севере Африки, где средняя скорость перемещения пустынь к югу составляет несколько десятков километров в год. Быстрыми темпами вырубаются экваториальные леса в Южной Америке, Африке, Азии.

К середине XX в. воздействие человека на природную среду достигло планетарных масштабов - все ландшафты Земли в той или иной мере подверглись антропогенному влиянию.

Одним из основных источников антропогенного изменения ГО является нефтяное загрязнение океана. Нефть и нефтепродукты губительны для всех морских организмов, включая фитоценозы, также нефтепродукты влияют на климат, изменяя теплообмен и влагообмен между океаном и атмосферой.

Особую тревогу вызывает исчерпание многих видов минерального сырья. К XXX в. ожидаются перебои обеспечения землян минеральными и энергетическими ресурсами. Создание новых источников энергии и использование альтернативных ресурсов спасет человечество от энергетического голода.

Актуальна проблема озонового слоя, не пропускающего к земной поверхности жесткое ультрафиолетовое излучение Солнца. В Конце XX в. обнаружено сокращение озона в атмосфере, что грозит гибелью всему живому. Эффект получил название озоновой дыры.

Установлена сложная зависимость парникового эффекта от количеств и состояний отдельных газов и их совместных реакций. Данные мониторингов свидетельствуют в пользу естественных причин изменений концентраций химических соединений в воздухе, не отрицая при этом негативного влияния результатов хозяйственной деятельности людей.

Одним из направлений по предотвращению нежелательных последствий антропогенизации природы является развитие геоэкологии - комплексных научно-практических исследований, способных наиболее полно раскрыть связи и отношения между природой, производством и благополучием людей, а также регулировать географические процессы и контролировать экологическую обстановку. Глобальный и региональный (национальный) комплексный мониторинг должен предшествовать каждому новому шагу в техническом прогрессе. Моделирование ситуаций с учетом комплекса экологических, экономических, социальных факторов показывает, что обеспечение экологического равновесия возможно лишь на пути перевода производства на малоотходные технологии при стабилизации численности населения и осуществлении режима экономии в потреблении ресурсов. Факты позволяют сделать заключение, что если современные тенденции природопользования и воздействия производства на окружающую среду сохранятся, то человечество скоро (через 150 - 200 лет) ожидает коллапс. Отсюда и появившиеся в конце XX в. мрачные прогнозы о будущем развитии географической оболочки и человечества.

Однако есть и другой, более реалистичный, взгляд на современное состояние географической оболочки - она способна сопротивляться и ассимилировать большую часть антропогенных воздействий, которые по масштабу меньше природных катаклизмов, являющихся непременными спутниками естественного хода истории. К настоящему времени географическая оболочка продолжает жить по естественным законам развития, лишь частично, хотя подчас и серьезно, нарушаемым человеком. Но состояние географической оболочки вызывает опасения за возможные ущербы. Это требует внимательно отслеживать условия ее функционирования, реакцию на антропогенные воздействия и их последствия.

Размещено на Allbest.ru