Основы экологии

 

47

Ледяные массивы  образуются там, где возможно не только накопление снега, выпавшего на зиму, но и сохранение его в течение  лета. Со временем такой снег уплотняется  до состояния льда и может закрыть  собой всю местность как ледниковый покров или ледяная шапка. Места, где может происходить накопление многолетнего льда, определяются географической широтой и высотой над уровнем  моря. В полярных районах граница  многолетнего льда лежит на уровне моря, в Норвегии – на высоте 1,2–1,5 км над уровнем моря, в Альпах - на высоте 2,7 км, 
а в Африке – на высоте 4,9 км.

Гляциологи  различают материковые покровы, или щиты, и горные ледники. Самые  мощные материковые ледниковые покровы  расположены в Антарктиде и Гренландии. В некоторых местах толщина льда достигает там 3,2 км. В некоторых  местах он постепенно сползает к океану, рождая ледяные горы – айсберги. Горные ледники – это ледяные  реки, спускающиеся по склонам гор, хотя их движение идет очень медленно – со скоростью от 3 до 300 м в  год. При своем движении ледники  меняют картину ландшафта, увлекая  за собой валуны, обдирая склоны гор и обламывая при этом значительные куски породы. Продукты разрушения уносятся ледником по склону и оседают  по мере его таяния.

Частью криосферы  Земли помимо ледников являются твердые  толщи горных пород и относи-тельно сухие воздушные массы с отрицательной  температурой, в которых естественными  или искусственными путями могут  создаваться условия для конденсации  воды. На Земле широко распро-странены многолетнемерзлые грунты (вечная мерзлота), являющиеся частью криосферы планеты. Толщина таких грунтов в среднем  достигает 50–100 м, а в Антарктиде – 4 км. Вечная мерзлота занимает огромные территории в Азии, Европе, Северной Америке и Антарктиде, ее общая  площадь составляет 35 млн км². Вечная мерзлота возникает в местах, где среднегодовые темпе-ратуры имеют отрицательные значения. В ней содержится до 2% общего объема льда на Земле.

Атмосфера. Атмосфера  – это воздушная оболочка Земли, окружающая ее и вращающаяся вместе с ней. Она состоит из воздуха  – смеси газов, состоящей из 78% азота, 21% кислорода, 
а также инертных газов, водорода, углекислого газа, паров воды, на которые приходится около 
1% объема. Кроме того, воздух содержит большое количество пыли и различных примесей, порождаемых геохимическими и биологическими процессами на поверхности Земли.

Масса атмосферы  довольно велика и составляет 5,15 · 10¹⁸ кг. Это значит, что каждый кубический метр окружающего нас воздуха весит около 1 кг. Вес всего этого воздуха, давящего на нас, называют атмосферным давлением. Среднее атмосферное давление на поверхности Земли равно 1 атм, или 760 мм рт. ст. Это означает, что на каждый квадратный сантиметр нашего тела давит груз атмосферы массой в 1 кг. С высотой плотность и давление атмосферы быстро убывают.

В атмосфере  есть районы с устойчивыми минимумами и максимумами температур и давлений. Так, в районе Исландии и Алеутских  островов располагается такая область, являющаяся традиционным местом рождения циклонов, определяющих погоду в Европе. А в Восточной Сибири область  низкого давления летом сменяется  областью высокого давления зимой.

Неоднородность  атмосферы вызывает перемещение  воздушных масс – так появляются ветры. Кроме того, на направления  ветров влияет вращение Земли, а также  разнообразный рельеф нашей планеты. Основная масса воздуха перемещается от экватора к полюсам. В экваториальной области с ее высокими температурами  обычно держится низкое давление, что  вызывает подъем воздуха вверх. Обычно в этих районах господствуют штили  и слабые переменные ветры. Поднимаясь, восходящие токи воздуха охлаждаются, конденсируют влагу и проливаются  ливнями. После этого воздух движется на север и юг от экватора, несколько  раз опускаясь и поднимаясь при  этом. Охлажденный у полюсов воздух возвращается назад, к экватору.

 

48

В тропических  областях преобладают восточные  ветры. В Северном полушарии Земли  господствуют северо-восточные пассаты, в Южном полушарии - юго-восточные  пассаты. По мере удаления к полюсам  начинают доминировать западные ветры. Внутри этих потоков вращаются вихри  – области низкого давления. Когда  они сталкиваются с воздухом, нагретым у поверхности Земли, то поднимаются  вверх и порождают облака и  дожди.

Атмосфера Земли  имеет слоистое строение, причем слои отличаются по физическим и химическим свойствам. Важнейшими физическими  свойствами являются температура и  давление, изменение которых лежит  в основе выделения атмосферных  слоев. Таким образом, в атмосфере  Земли выделяют: тропосферу, стратосферу, ионосферу, мезосферу, термосферу и  экзосферу.

Тропосфера – это нижний слой атмосферы, определяющий погоду на нашей планете. Его толщина – 10–18 км. С высотой падает давление и температура, опускаясь до –55°С. В тропосфере содержится основное количество водяных паров, образуются облака и формируются все виды осадков.

Облака состоят  из капель воды или кристаллов льда, взвешенных в воздухе. Облака различаются  по форме и высоте расположения над  Землей. Метеорологи выделяют облака нижнего яруса, образующиеся не выше 2 км. На этом уровне возникают следующие  виды облаков: кучевые – отдельные  облака, верхние контуры которых  постоянно меняют свои очертания; кучево-дождевые – они несут ливни, грозу, град, снежные заряды; слоистые – отдельные  облака или широкая полоса низких серых облаков, несущие морось или  изморозь; слоисто-кучевые – облака с четко очерченными краями. На высоте 2–7 км находятся облака среднего яруса, среди которых выделяют высоко-кучевые, высоко-слоистые и слоисто-дождевые облака. На высоте более 5 км располагаются  облака верхнего яруса – перистые, перисто-слоистые и перисто-кучевые. Они похожи на птичьи перья, полосы или ленты белого цвета и состоят  из ледяных кристаллов.

Следующий слой атмосферы – это стратосфера, простирающаяся до 50 км в высоту. Нижняя часть стратосферы имеет постоянную температуру, в верхней части наблюдается повышение температуры из-за поглощения солнечного излучения озоном.

Ионосфера –  эта часть атмосферы начинается с высоты 50 км и состоит из ионов  – электрически заряженных частиц воздуха. Ионизация воздуха происходит под действием Солнца. Ионосфера  обладает повышенной электропроводностью  и в силу этого отражает короткие радиоволны, позволяя осуществлять дальнюю  связь.

С высоты в 80 км начинается мезосфера, роль которой  состоит в поглощении озоном, водяным  паром и углекислым газом ультрафиолетовой радиации Солнца.

На высоте 90–400 км находится термосфера. В  ней происходят основные процессы погло-щения  и преобразования солнечного ультрафиолетового  и рентгеновского излучений. На высоте более 250 км постоянно дуют ураганные  ветры, причиной которых считают  космические излучения.

Верхняя область  атмосферы, простирающаяся от 450–800 км до 2000–3000 км, называется экзосферой. В  ней содержится атомарный кислород, гелий и водород. Часть этих частиц постоянно уходит в мировое пространство.

Результатом саморегулирующихся процессов в  атмосфере Земли является климат нашей планеты. Это не то же самое, что погода, которая может меняться каждый день. Погода очень изменчива  и зависит от колебаний тех  взаимосвязанных факторов, в результате которых она формируется, как-то: температура, ветры, давление, осадки. Погода в основном является результатом  взаимодействия атмосферы с сушей  и океаном.

 

49

Климат – это состояние погоды какого-то региона за длительный промежуток времени.

Он формируется  в зависимости от географической широты, высоты над уровнем моря, воздушных потоков. Меньше влияют рельеф и тип почвы. Выделяют ряд климатических  зон мира, обладающих комплексом сходных  характеристик, относящихся к сезонным температурам, количеству осадков и  силе ветра:

- зона влажного  тропического климата – среднегодовые  температуры больше 18°С, холодов  не бывает, осадков выпадает больше, чем испаряется воды;

- зона сухого  климата – область малого количества  осадков; сухой климат может  быть жарким, как в тропиках, или  свежим, как в континентальной  Азии;

- зона теплого  климата – средние температуры  в самое холодное время здесь  не опускаются ниже –3°С, и  хотя бы один месяц имеет  среднюю температуру больше 10°С, хорошо выражен переход от  зимы к лету;

- зона холодного  северного таежного климата –  в холодное время средняя температура  опускается ниже –3°С, но в  теплое время она выше 10°С;

- зона полярного  климата – даже в самые теплые  месяцы средние температуры здесь  ниже 10°С, поэтому в этих районах  прохладное лето и очень холодные  зимы;

- зона горного  климата – районы, отличающиеся  по климатическим характеристикам  от той климатической зоны, в  которой они находятся. Появление  таких зон связано с тем,  что с высотой падают температуры  и сильно меняется количество  осадков.

Климат Земли  имеет ярко выраженную цикличность. В нем можно выделить периоды  «космических зим», возникающих в  связи с обращением Солнца вокруг центра Галактики через 180–200 млн  лет. Также выделяют макроритмы, периодичность  которых составляет 40 тыс. лет, и  мезоритмы – с периодом около 2 тыс. лет. Изменения климата, происходящие каждые 11 лет, относят к микроритмам. Все эти ритмы связаны с  изменениями амплитуд температур.

Самым известным  примером цикличности климата являются периодически случавшиеся на Земле  оледенения. За два последних миллиона лет наша планета пережила от 15 до 22 ледниковых периодов. Об этом свидетельствуют  исследования осадочных пород, накопившихся на дне океанов и озер, а также  исследования образцов льда из глубин Антарктического и Гренландского  ледниковых покровов. Так, в последний  ледниковый период Канада и Скандинавия  были покрыты гигантским ледником, а Северо-Шотландское нагорье, горы Северного Уэльса, Альпы имели  огромные ледяные шапки.

Сейчас мы живем в эпоху глобального  потепления. С 1860 г. средняя температура  Земли поднялась на 0,5°С. В наши дни увеличение средних температур идет еще более быстрыми темпами. Это грозит серьезнейшими изменениями  климата на всей планете и другими, подчас непредсказуемыми последствиями.

Магнитосфера  – самая внешняя и протяженная  оболочка Земли. Она представляет собой  область околоземного пространства, физические свойства которой определяются магнитным полем Земли и его  взаимодействием с потоками заряженных частиц космического происхождения. С  дневной стороны она простирается на 8–24 земных радиусов, с ночной –  доходит до нескольких сотен радиусов и образует магнитный хвост Земли. В магнитосфере находятся радиационные пояса.

 

 

50

Глоссарий

Гидросфе́ра (от др.-греч. Yδωρ —  вода и σφαῖρα — шар) — это  водная оболочка Земли.

Она образует прерывистую водную оболочку. Средняя глубина океана составляет 3800 м, максимальная (Марианская впадина  Тихого океана) — 11 022 метра. Около 97 % массы  гидросферы составляют соленые океанические воды, 2,2 % — воды ледников, остальная  часть приходится на подземные, озерные  и речные пресные воды. Общий объём  воды на планете около 1 532 000 000 кубических километров. Масса гидросферы примерно 1,46*1021 кг. Это в 275 раз больше массы  атмосферы, но лишь 1/4000 от массы всей планеты. Гидросферу на 94% составляют воды Мирового океана, в которых растворены соли (в среднем 3,5%), а также ряд  газов. Верхний слой океана содержит 140 трлн тонн углекислого газа, а  растворенного кислорода — 8 трлн тонн. Область биосферы в гидросфере представлена во всей ее толще, однако наибольшая плотность живого вещества приходится на поверхностные прогреваемые и освещаемые лучами солнца слои, а  также прибрежные зоны.

В общем виде принято деление  гидросферы на Мировой океан, континентальные  воды и подземные воды. Большая  часть воды сосредоточена в океане, значительно меньше — в континентальной  речной сети и подземных водах. Также  большие запасы воды имеются в  атмосфере, в виде облаков и водяного пара. Свыше 96 % объёма гидросферы составляют моря и океаны, около 2 % — подземные  воды, около 2 % — льды и снега, около 0,02 % — поверхностные воды суши. Часть  воды находится в твёрдом состоянии  в виде ледников, снежного покрова  и в вечной мерзлоте, представляя  собой криосферу.

Поверхностные воды, занимая сравнительно малую долю в общей массе гидросферы, тем не менее играют важнейшую  роль в жизни наземной биосферы, являясь основным источником водоснабжения, орошения и обводнения. Сверх того эта часть гидросферы находится  в постоянном взаимодействии с атмосферой и земной корой.

Взаимодействие этих вод и взаимные переходы из одних видов вод в  другие составляют сложный круговорот воды на земном шаре. В гидросфере впервые  зародилась жизнь на Земле. Лишь в  начале палеозойской эры началось постепенное  переселение животных и растительных организмов на сушу. Океаническую кору слагают осадочный и базальтовый  слои.

Литосфе́ра (от греч. λίθος — камень и σφαίρα — шар, сфера) — твёрдая  оболочка Земли. Состоит из земной коры и верхней части мантии, до астеносферы, где скорости сейсмических волн понижаются, свидетельствуя об изменении пластичности пород. В строении литосферы выделяют подвижные области (складчатые пояса) и относительно стабильные платформы.

Атмосфе́ра (от. др.-греч. ἀτμός —  пар и σφαῖρα — шар) — газовая  оболочка (геосфера), окружающая планету  Земля. Внутренняя её поверхность покрывает  гидросферу и частично земную кору, внешняя граничит с околоземной  частью космического пространства.

 

 

51

Биосфе́ра (от др.-греч. βιος — жизнь и σφαῖρα — сфера, шар) — оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «пленка жизни»; глобальнаяэкосистема Земли.

Список  литературы

Малиновский Ю.М. Недра: летопись биосферы. М., 1990.

Мамонтов С.Г., Захаров  В.Б. Общая биология. М., 1999.

  Интернет – источник: http://ru.wikipedia.org/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

52

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СТРАТЕГИИ ВЫХОДА

ИЗ  ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КРИЗИСА.

МЕЖДУНАРОДНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО В ОБЛАСТИ

ОКРУЖАЮЩЕЙ  СРЕДЫ

8.7. Устойчивое  развитие. Понятие. Принципы устойчивого