Biosferos sandara ir ribos. Hidrosfera, atmosfera, litosfera, pedosfera, jų vaidmuo biosferos funkcionavime

Tai aš žinau

2. Prisiminkite iš 5 klasės geografijos kurso: 1) ką reiškia žodis „geografija“; 2) ką studijuoja geografija; 3) kodėl žmogui reikalinga geografija.

Geografija yra mokslas apie žemę. Geografijos tyrimo objektas yra žemės paviršius su visu jo gamtiniu ir socialiniu turiniu. Geografinės žinios žmogui turi didelę praktinę reikšmę. Savo raidos pradžioje mokslas žmogui suteikė įvairių teritorijų aprašymą ir paprasčiausias žinias apie jį supantį pasaulį. Dabar geografinės žinios yra neatsiejama daugelio žmogaus gyvenimo sričių dalis. Kasdien visi klausomės orų prognozių, žemės ūkyje pasėliai nustatomi priklausomai nuo klimato ir dirvožemio, transporte nutiesia maršrutus ir nustato koordinates, kasybos pramonėje atlieka naudingųjų iškasenų žvalgymą. Norint atlikti visas šias ir daugelį kitų užduočių, reikalingos geografinės žinios.

3. Pakartokite vienos iš temų medžiagą (pasirinktinai): „Planas ir žemėlapis“, „Hidrosfera“. Kokius informacijos šaltinius naudositės rengdami atsakymą?

Planas ir žemėlapis

Planas – brėžinys, kuriame sutartiniais simboliais plokštumoje (didesniu masteliu arba 1:10 000) pavaizduota nedidelė žemės paviršiaus dalis. Plano elementai apima sutartinius ženklus, krypčių nustatymą, mastelį.

Sutartiniai ženklai – simboliai, žymintys teritorijos objektus plane. Apsvarstymo ir naudojimo patogumui jie dažniausiai gaminami panašūs į pačius objektus. Kryptis į šiaurę pagal kompasą rodoma rodykle Š-P, tačiau jei jos nėra, tai plano viršutine briauna laikoma šiaurinė.

Mastelis – linijos ilgio brėžinyje, plane ar žemėlapyje santykis su atitinkamos linijos ilgiu žemėje. Skalė nurodoma trupmena, kurios skaitiklis yra 1 (vienas), o vardiklis – skaičius, rodantis eilučių ilgio sumažėjimo laipsnį, pavyzdžiui, M 1: 80 000. Tokia skalė vadinama skaitine. ir rodo, kad sumažinimas yra 80 tūkst. Jei lygintume su masteliu 1: 20 000, kai sumažinimas atliekamas 20 000 kartų, tai gauname, kad antroje skalėje sumažinimas atliekamas mažesniu skaičiumi kartų, t.y. jis didesnis nei pirmasis. Fiziniuose žemėlapiuose naudojamas linijinis mastelis (1 cm ilgio atkarpos brėžiamos ant horizontalios liniuotės, virš padalos nurodoma, kad atstumo dydis žemėje atitinka tam tikrą atstumą žemėlapyje).

Žemės paviršiaus nelygumai, t.y. reljefas ir vanduo žemėlapiuose atvaizduojami dviem būdais: kontūrinių linijų pagalba – rodomos vienodo absoliutaus aukščio linijos ir izobatos – to paties gylio linijos. Norint nustatyti absoliučius aukščius ir gylius, fiziniuose žemėlapiuose dedama aukščių ir gylių skalė. Pažymėtina, kad aukščiui padidėjus nuo 0 m ar daugiau, paviršiaus spalva fiziniame žemėlapyje pasikeičia iš šviesiai žalios (lygumos) į tamsiai rudą (aukšti kalnai). Didėjant gyliui, paviršiaus spalva taip pat keičiasi iš melsvos (0 m) į tamsiai mėlyną (giliausios įdubos ir grioviai). Todėl aukštį arba gylį fiziniame žemėlapyje lemia spalvos, esančios spektre, atspalvis.

Geografinis žemėlapis – tai žemės paviršiaus vaizdas, kuriame matyti gamtos ir visuomenės išsidėstymas, būklė ir santykiai, jų kitimas laikui bėgant, raida ir judėjimas.

Pagal teritorinę aprėptį išskiriami pasaulio ir pusrutulių žemėlapiai; žemynai, vandenynai ir jų dalys; valstybės ir jų dalys.

Pagal turinį: bendroji geografinė, teminė (skirta atskiriems gamtos reiškiniams), socialinė-ekonominė. Bendruosiuose geografiniuose žemėlapiuose išskiriamas matematinis pagrindas (projekcija, mastelis, geodezinis pagrindas) ir tiesiogiai kartografiniai vaizdai (hidrografija, reljefas, augalija ir dirvožemiai, gyvenvietės, susisiekimo komunikacijos, infrastruktūra, politinis ir administracinis suskirstymas, ūkis ir kultūros objektai). Teminiuose žemėlapiuose išskiriami kartografiniai vaizdai (geografinis pagrindas, t.y. hidrografija, ribos, gyvenvietės, susisiekimo keliai; teminis turinys) ir aiškinamieji simboliai (simboliai, tekstų paaiškinimai, lentelė).

Pagal susitarimą: nuoroda, švietimo, turizmo, žemės ūkio ir kt.

Pagal mastelį: mažos apimties (mažesnės nei 1:1 LLC LLC), vidutinės (nuo 1:200 LLC iki 1:1 LLC LLC) ir didelės (nuo 1:200 000 ir didesnės). Pagal objektą: žemyninis, jūrinis, astronominis, planetinis.

4. Kokie bendri bruožai, būdingi litosferai, hidrosferai, atmosferai, biosferai, pasireiškia Jūsų vietovės gamtoje?

Mūsų vietovės (miesto) gamtoje galima pastebėti bendrų visų kriauklių ženklų. Mieste galima stebėti šiuolaikinei litosferai būdingas antropogenines reljefo formas (kelius, kanalus, karjeras). Matome vandens ciklą (upės nuotėkis, krituliai, garavimas). Yra daubų – tekančių vandenų darbo apraiška. Atmosferos pokyčiai – sezoniniai temperatūros, slėgio, kritulių, vėjo krypties pokyčiai.

Vienas iš būdingų Žemės bruožų yra jos geografinė (kraštovaizdžio) sfera, kurioje, nepaisant nedidelio santykinio storio, yra ryškiausios atskiros mūsų planetos savybės. Šioje sferoje vyksta ne tik glaudus trijų geosferų – apatinių ir apatinių – kontaktas, bet ir dalinis kietųjų, skystųjų ir dujinių komponentų maišymasis bei mainai. Kraštovaizdžio sfera sugeria didžiąją dalį saulės spinduliuojamos energijos matomų bangų ilgių diapazone ir suvokia visus kitus kosminius poveikius. Jis taip pat pasireiškia dėl radioaktyvaus skilimo energijos, perkristalizavimo ir kt.

Įvairių šaltinių (daugiausia Saulės) energija kraštovaizdžio sferoje patiria daugybę transformacijų, virsdama šiluminėmis, molekulinėmis, cheminėmis, kinetinėmis, potencialinėmis, elektrinėmis energijos formomis, dėl ko čia koncentruojasi iš Saulės tekanti šiluma ir gyviems organizmams sudaromos įvairios sąlygos.. būdingas vientisumas dėl ryšių tarp jo komponentų ir netolygus vystymasis laike ir erdvėje.

Netolygus vystymasis laike išreiškiamas šiam apvalkalui būdingais kryptingais ritminiais (periodiniais – kasdieniais, mėnesiniais, sezoniniais, metiniais ir kt.) ir neritminiais (epizodiniais) pokyčiais. Žinios apie pagrindinius geografinio apvalkalo vystymosi modelius daugeliu atvejų leidžia numatyti natūralius procesus.

Dėl vandens ir gyvybės sukuriamų sąlygų įvairovės kraštovaizdžio sfera yra erdviškai labiau diferencijuota nei išorinėje ir vidinėje geosferoje (išskyrus viršutinę žemės plutos dalį), kur materija horizontaliomis kryptimis yra gana vienoda.

Netolygus geografinio apvalkalo vystymasis erdvėje pirmiausia išreiškiamas horizontalaus zoniškumo apraiškomis ir. Vietos ypatybės (ekspozicijos sąlygos, kalnagūbrių barjerinis vaidmuo, atstumo nuo vandenynų laipsnis, organinio pasaulio vystymosi ypatumai tam tikrame Žemės regione) apsunkina geografinio apvalkalo struktūrą, prisideda prie jų formavimosi. Azoniniai, intrazoniniai skirtumai ir lemia unikalumą, tiek atskirų regionų, tiek jų regionų derinius.

Kraštovaizdžio sferoje išsiskiriantys tipai skiriasi rangu. Didžiausias padalijimas yra susijęs su egzistavimu ir vieta. Be to, jis privalo būti sferinis ir pasireiškia skirtingu šiluminės energijos kiekiu, patenkančiu į jo paviršių. Dėl to susidaro šiluminės zonos: karšta, 2 ir 2 šalta. Tačiau šiluminiai skirtumai nenulemia visų esminių kraštovaizdžio savybių. Žemės sferinės formos ir sukimosi aplink savo ašį derinys, be šiluminių skirtumų, sukuria pastebimus dinaminius skirtumus, kurie pirmiausia atsiranda atmosferoje ir hidrosferoje, tačiau išplečia savo įtaką ir žemei. Taip formuojasi klimato zonos, kurių kiekvienai būdingas ypatingas šilumos režimas, savas, jų charakteristikos ir dėl to savitas daugelio procesų: biogeocheminių, garavimo, augmenijos, gyvūnų intensyvumas ir ritmas. , organinių ir mineralinių medžiagų ciklai ir kt.

Žemės padalijimas į platumos turi tokį reikšmingą poveikį kitiems kraštovaizdžio aspektams, kad Žemės gamtos suskirstymas pagal visą ypatybių kompleksą į fiziografines zonas beveik atitinka klimato zonas, iš esmės sutampančias su jomis skaičiumi, konfigūracija. ir vardai. Geografinės zonos šiaurėje ir pietuose daugeliu atžvilgių labai skiriasi, o tai leidžia kalbėti apie geografinio apvalkalo asimetriją.

Tolesnis horizontalių skirtumų nustatymas vyksta tiesiogiai proporcingai žemės dydžiui ir konfigūracijai bei su tuo susijusiems drėgmės kiekio ir drėkinimo būdo skirtumams. Čia ryškiausia sektorių skirtumų tarp okeaninių, pereinamųjų ir žemyninių žemynų dalių (sektorių) įtaka. Būtent specifinėmis atskirų sektorių sąlygomis susidaro nevienalytės geografinių žemės zonų sritys, vadinamos fiziografinėmis zonomis. Daugelis jų yra to paties pavadinimo su augmenijos zonomis (ir kt.), tačiau tai atspindi tik augalijos dangos fiziognominį vaizdą kraštovaizdžio išvaizdoje.

APLINKA KAIP SISTEMA

Aplinka kaip sistema – 4 val

PASKAITA Nr.5-6 (4 val.).

ŽMOGAUS SUKURTOS SISTEMOS IR RIZIKA APLINKAI

Sisteminis požiūris tiriant ekologines sistemas. Atmosfera, hidrosfera, litosfera yra pagrindiniai aplinkos komponentai. Biosferos veikimo dėsniai.

Natūralios aplinkos apsaugos mechanizmai ir jos tvarumą užtikrinantys veiksniai. Dinaminė pusiausvyra aplinkoje. hidrologinis ciklas. Energijos ir materijos ciklas biosferoje. Fotosintezė.

Sąlygos ir veiksniai, užtikrinantys saugų gyvenimą aplinkoje. Natūralūs „maitinimo“ ciklai, savireguliacijos, biosferos apsivalymo mechanizmai. Atsinaujinantys ir neatsinaujinantys gamtos ištekliai.

Visų mūsų planetos biogeocenozių (ekosistemų) visuma sukuria milžinišką globalią ekosistemą, vadinamą biosfera (iš graikų bios – gyvybė, sfera – rutulys) – planetos gyvosios ir kaulinės medžiagos sisteminės sąveikos zona. . Biosfera – tai visa erdvė, kurioje egzistuoja arba kada nors egzistavo gyvybė, t.y. kur randami gyvi organizmai arba jų medžiagų apykaitos produktai. Ta biosferos dalis, kurioje šiuo metu yra gyvų organizmų, vadinama šiuolaikine biosfera arba neobiosfera, o senovės biosferos vadinamos buvusiomis biosferomis, kitaip – paleobiosferomis arba megasferomis. Pastarųjų pavyzdžiai yra negyvos organinių medžiagų sankaupos (anglies, naftos, dujų ir kt. nuosėdos) arba kitų junginių atsargos, susidarančios tiesiogiai dalyvaujant gyviems organizmams (kalkakmeniai, kriauklių uolienos, kreidos dariniai, daugybė rūdų ir kt. daugelis kitų).

Biosferai priklauso: aerobiosfera (apatinė atmosferos dalis), hidrobiosfera (visa hidrosfera), litobiosfera (viršutiniai litosferos horizontai – kietas žemės apvalkalas). Neo- ir paleobiosferos ribos skiriasi. Teoriškai jų viršutinę ribą lemia ozono sluoksnis. Neobiosferai tai yra apatinė ozono sluoksnio riba (apie 20 km), kuri iki priimtino lygio susilpnina kenksmingą kosminę ultravioletinę spinduliuotę, o paleobiosferai – viršutinė to paties sluoksnio riba (apie 60 km). nes deguonis Žemės atmosferoje yra daugiausia augalijos gyvybinės veiklos rezultatas (taigi, atitinkamai kaip ir kitos dujos).

Biosfera yra Žemės rutulio apvalkalo dalis, kurioje gyvena gyvi organizmai, t.y. atmosferos, hidrosferos ir litosferos dalis.

16) Atmosferos, kaip geosferos ir biosferos dalies, cheminės sudėties charakteristikos

Žemės atmosfera yra dujinis apvalkalas, kuris supa Žemę. Atmosfera vadinama ta zona aplink Žemę, kurioje dujinė terpė sukasi kartu su ja kaip visuma. Atmosferos masė yra 5,15 - 5,9x10 15 tonų. Atmosfera, kaip biogeocenozės komponentas, yra oro sluoksnis dirvožemyje ir virš jo paviršiaus, kuriame stebima biosferos komponentų sąveika.

Šiuolaikinė atmosfera yra antrinės kilmės ir susidarė iš dujų, kurias išskiria kietas Žemės apvalkalas susiformavus planetai. Per geologinę Žemės istoriją atmosfera patyrė reikšmingą evoliuciją, veikiama daugelio veiksnių: atmosferos dujų ištrūkimo į kosmosą;

dujų išmetimas dėl vulkaninės veiklos, molekulių skilimas veikiant saulės ultravioletinei spinduliuotei, cheminės reakcijos tarp atmosferos komponentų ir žemės plutos uolienų; užfiksuojant tarpplanetinę terpę.

Atmosferos raida glaudžiai susijusi su geologiniais ir geocheminiais procesais, taip pat su gyvų organizmų veikla. Atmosfera saugo Žemės paviršių nuo žalingo krentančių meteoritų, kurių dauguma išdega tankiuose atmosferos sluoksniuose, poveikio.

Pagal savo struktūrą atmosfera turi sudėtingą struktūrą, kurią lemia vertikalaus temperatūros pasiskirstymo ypatybės. Daugiau nei 1000 km aukštyje yra egzosfera, iš kurios atmosferos dujos pasklinda į pasaulio erdvę. Čia vyksta laipsniškas perėjimas iš atmosferos į tarpplanetinę erdvę. Visi struktūriniai atmosferos parametrai – temperatūra, slėgis ir tankis – turi didelį erdvės ir laiko kintamumą.

Sudėtinga atmosferos struktūra taip pat pasireiškia jos chemine sudėtimi. Taigi, jei aukštyje iki 90 km, kur vyksta intensyvus maišymasis, santykinė dujų sudėtis išlieka praktiškai nepakitusi, tai aukščiau 90 km, veikiant saulės ultravioletinei spinduliuotei, vyksta dujų molekulių disociacija ir stiprus pokytis. atmosferos sudėtis su aukščiu. Tipiški šios atmosferos dalies bruožai yra ozono sluoksnis ir jo paties švytėjimas. Atmosferos aerozoliui būdinga sudėtinga sluoksninė struktūra – antžeminės ar kosminės kilmės skystos arba kietos dalelės, suspenduotos dujinėje terpėje. Aerozolis su skystomis dalelėmis – rūkas, su kietomis dalelėmis – dūmai. Kietųjų aerozolių dalelių skersmuo yra vidutiniškai 10 -9 - 10 -13 mm, lašelių 10 -6 - 10 -2 mm. Vertikalus elektronų ir jonų pasiskirstymas atmosferoje taip pat yra sluoksniuotas, kuris išreiškiamas skirtingų jonosferos sluoksnių egzistavimu.

Žemės atmosferos sudėtis yra unikali. Pavyzdžiui, jei Jupiterio ir Saturno atmosferą daugiausia sudaro vandenilis ir helis. Marsas ir Venera – iš anglies dioksido Žemės atmosferą daugiausia sudaro deguonis ir azotas. Jame taip pat yra argono, anglies dioksido, neono ir kitų pastovių bei kintamų komponentų. Azoto tūrinė koncentracija yra 78,084%, deguonies - 20,9476%, argono - 0,934%, anglies dioksido - 0,0314. Šie duomenys susiję tik su apatiniais atmosferos sluoksniais.

Svarbiausias kintantis atmosferos komponentas yra vandens garai. Jo koncentracijos erdvės ir laiko kintamumas netoli žemės paviršiaus labai skiriasi – nuo 3 % tropikuose iki 0,00002 % Antarktidoje. Didžioji dalis vandens garų yra susitelkę troposferoje, o didėjant aukščiui jų koncentracija greitai mažėja. Vidutinis vandens garų kiekis vertikalioje atmosferos stulpelyje vidutinio klimato platumose yra apie 15-17 mm „nusėdusio vandens sluoksnio“.

Ozonas daro didelę įtaką atmosferos procesams, ypač šiluminiam režimui. Jis daugiausia susitelkęs stratosferoje, kur sugeria ultravioletinę saulės spinduliuotę. Vidutinės mėnesinės bendro ozono kiekio vertės skiriasi priklausomai nuo platumos ir sezono ir sudaro 2,3–5,2 mm sluoksnio storį, esant antžeminio slėgio ir temperatūros vertėms. Nuo pusiaujo iki ašigalių ozono kiekis didėja, o kasmet kinta iki minimumo rudenį ir didžiausią pavasarį. Šiuo metu pastebimas ozono sluoksnio ardymas veikiant ūkinei veiklai. Pagrindiniai ozono sluoksnio naikintojai yra freonai (freonai), kurie yra halogenų turinčių medžiagų grupė, freonai yra inertiški Žemės paviršiuje, tačiau, pakilę į stratosferą, fotochemiškai skaidosi, išskiria chloro joną, kuris tarnauja. kaip cheminių reakcijų, naikinančių ozono molekules, katalizatorius.

Išorinė, viršutinė atmosferos riba palaipsniui virsta tarpplanetinėmis dujomis, kurių tankis yra 1000 jonų porų kubiniame centimetre.

17) Hidrosferos cheminės sudėties charakteristikos kaip geosfera ir biosferos dalys

Hidrosfera yra Žemės vandens apvalkalas. Dėl didelio vandens mobilumo jie visur prasiskverbia į įvairius gamtos darinius. Vanduo yra garų ir debesų pavidalo žemės atmosferoje, sudaro vandenynus ir jūras, egzistuoja ledynų pavidalu žemynų aukštumose. Atmosferos krituliai prasiskverbia į nuosėdinių uolienų sluoksnius, sudarydami požeminį vandenį. Vanduo gali ištirpinti daugybę medžiagų, todėl bet koks hidrosferos vanduo gali būti laikomas natūraliais įvairaus koncentracijos tirpalais. Net gryniausiuose atmosferiniuose vandenyse yra 10-50 mg/l ištirpusių medžiagų.

Vanduo kaip vandenilio oksidas H2O yra paprasčiausias stabilus vandenilio ir deguonies derinys normaliomis sąlygomis. Bendras vandens kiekis planetoje yra maždaug 1,5-2,5x10 24 gramai (nuo 1-5 iki 2,5 milijardo km3).

Pasak V.I. Vernadskis, vanduo mūsų planetos istorijoje išsiskiria, tačiau vanduo vaidina svarbų vaidmenį geologinėje Žemės istorijoje. Vanduo yra vienas iš mūsų planetos fizinės ir cheminės aplinkos, klimato ir oro formavimosi, gyvybės atsiradimo Žemėje veiksnių.

Mūsų planeta 3/4 padengta vandeniu, ledu; virš jos plaukioja debesys garų vandens sankaupų pavidalu. Vanduo užpildo augalų, gyvūnų ląsteles; Žmogaus kūno ląstelėse vidutiniškai 70% yra vandens.

Vandenyse natūraliomis sąlygomis visada yra ištirpusių druskų, dujų, organinių medžiagų. Jų koncentracija kinta priklausomai nuo vandens kilmės ir aplinkos sąlygų.Kai druskos koncentracija iki 1g/kg, vanduo laikomas gėlu, iki 25g/kg – sūroku ir daugiau kaip 25g/kg – sūrus.

Mažiausiai mineralizuoti laikomi atmosferos krituliai, kuriuose vidutiniškai druskų koncentracija yra 10-20 mg/kg, tada gaivūs ežerai ir upės (5-1000 mg/kg). Vandenyno druskingumas yra apie 35 g/kg. Jūros turi mažesnę mineralizaciją – nuo 8 iki 22 g/kg. Požeminio vandens mineralizacija šalia paviršiaus esant perteklinei drėgmei yra iki 1 g/kg, o sausringomis sąlygomis – iki 100 g/kg.

Gėluose vandenyse dažniausiai vyrauja HCO3 - (-), Ca 2+, Mg 2+ jonai. Didėjant bendrai mineralizacijai, didėja SO4 - , Cl - , Na + , K + jonų koncentracija. Labai mineralizuotuose vandenyse vyrauja chlorido ir natrio jonai, rečiau magnio ir labai retai kalcio jonai. Kitų elementų yra labai mažais kiekiais, tačiau beveik visi natūralūs periodinės lentelės elementai randami natūraliuose vandenyse.

Iš vandenyje ištirpusių dujų yra azoto, deguonies, anglies dioksido, inertinių dujų, retai sieros vandenilio ir angliavandenilių.

Organinių medžiagų koncentracija maža. Tai yra: upėse – apie 20 mg/l, požeminiame vandenyje dar mažiau ir vandenynuose – apie 4 mg/l. Išimtis yra pelkių ir naftos telkinių vandenys, taip pat vandenys. Užterštas pramoninėmis ir buitinėmis nuotekomis, kur gali būti didelė organinių medžiagų koncentracija.

Pirminiai druskų šaltiniai natūraliuose vandenyse yra medžiagos, susidarančios cheminių uolienų dūlėjimo metu, taip pat medžiagos, kurios per visą jos istoriją išsiskyrė iš Žemės žarnų. Vandens sudėtis priklauso nuo šių medžiagų sudėties įvairovės ir sąlygų, kuriomis jos sąveikavo su vandeniu. Didelę reikšmę vandens sudėties formavimuisi turi gyvų organizmų poveikis, taip pat žmogaus ūkinė veikla.

Pasaulio vandenyno vaidmuo stabilizuojant gamtines sąlygas Žemės paviršiuje yra milžiniškas. Taip yra daugiausia dėl jo svorio ir ploto.

Apie 52,6% vandenyno vandens ploto gylis yra nuo 4000 iki 6000 m. Teritorijos, kurių gylis didesnis nei 6000 m, užima apie 1,2%, seklūs plotai - iki 200 m - taip pat užima nedidelį plotą - 7,5%. Likusioje vandens ploto dalyje, apie 38,7%, gylis yra nuo 200 iki 4000 m Didžioji dalis Pasaulio vandenyno yra pietiniame pusrutulyje, kur užima 81% paviršiaus ploto, šiauriniame pusrutulyje - 61% paviršius.

Apskritai hidrosfera tapatinama su vandenynais ir jūromis, nes jų masė sudaro 91,3% visos hidrosferos.

Vanduo yra galingiausias saulės šilumos energijos sugėriklis Žemės paviršiuje.Lemiamas vaidmuo įsisavinant saulės energiją mūsų planetoje tenka Pasaulio vandenynui, kurio gebėjimas sugerti saulės energiją yra 2-3 kartus didesnis nei sausumos. paviršius. Tik 8% saulės spinduliuotės atsispindi nuo vandenyno paviršiaus. Vandenynas yra planetos šilumos kriauklė. Jo įkaitimas vyksta pusiaujo juostoje maždaug nuo 15 laipsnių pietų platumos iki 30 laipsnių šiaurės platumos. Abiejų pusrutulių aukštesnėse platumose vandenynas išskiria šilumą, gautą šildymo juostoje.

Pasaulio vandenys Oksanas visą laiką aktyviai juda. Tai palengvina atmosferos cirkuliacija, netolygus paviršiaus įkaitimas, druskingumo kontrastai, temperatūros kontrastai, Mėnulio ir Saulės traukos jėgos.

Tačiau dėl savo įvairovės hidrosfera itin atspari išorės ir vidaus poveikiui. Didelę įvairovę sukuria vienu metu vandens egzistavimas trijose fazėse, kurios smarkiai skiriasi savo komponentais, didelis jame ištirpusių medžiagų ir dujų rinkinys bei įvairių statinių ir dinaminių struktūrų susidarymas. Žemės hidrosfera, kaip biosferos komponentas, yra globali termodinaminė atvira sistema, kuri yra stabili ir palaiko visos biosferos stabilumą.

18) Litosferos, kaip geosferos ir biosferos dalies, cheminės sudėties charakteristikos

Žemės pluta yra nevienalyčiausias Žemės apvalkalas, sudarytas iš įvairių mineralinių junginių įvairių formų nuosėdinių, magminių ir metamorfinių uolienų pavidalu.

Šiuo metu žemės pluta suprantama kaip viršutinis kieto planetos kūno sluoksnis, esantis virš seisminės ribos. Ši riba yra skirtinguose gyliuose, kur staigiai šokteli seisminių bangų greitis, atsirandantis žemės drebėjimo metu. Yra dviejų tipų žemės pluta – žemyninė ir okeaninė. Continental būdinga gilesnė seisminė riba. Šiuo metu dažniau vartojamas E. Suesso pasiūlytas terminas litosfera, kuri suprantama kaip platesnė už žemės plutą sritis.

Litosfera yra viršutinis kietasis Žemės apvalkalas, kuris turi didesnį stiprumą ir virsta mažiau patvaria astenosfera. Litosfera apima žemės plutą ir viršutinę mantiją iki maždaug 200 km gylio.

Žemės plutos struktūra netolygi. Žemynuose kalnų sistemos kaitaliojasi su lygumomis. Žemynai, savo ruožtu, yra žemės plutos sritys, iškilusios virš jūros lygio. Žemynų erdvinis išsidėstymas planetoje V.I. Vernadskis tai pavadino „planetos disimetrija“. Jei Žemės rutulį palei Ramiojo vandenyno pakrantę padalinsime į dvi dalis, gautume tarsi du pusrutulius: žemyninį, kuriame susitelkę visi žemynai su Atlanto ir Indijos vandenynais, ir vandenyninį, kuris užims viso Ramiojo vandenyno. Taip yra dėl žemės plutos struktūros ir sudėties žemyniniame ir vandenyniniame pusrutulyje. Skirtingas žemės plutos storis žemynų ir vandenynų srityje yra susijęs su skirtinga ją sudarančių uolienų sudėtimi. Vandenyno plutą daugiausia sudaro bazalto medžiaga, o žemyninę plutą sudaro medžiaga, panaši į granitą. Granito uolienose yra daugiau silicio rūgšties ir mažiau geležies nei bazalte.

Bendrą žemės plutos cheminę sudėtį lemia keli cheminiai elementai. Tik aštuoni elementai: deguonis, silicis, aliuminis, geležis, kalcis, natris, magnis, kalis pasiskirsto žemės plutoje daugiau nei 1% svorio. Pagrindinis, labiausiai paplitęs žemės plutos elementas yra deguonis, kuris sudaro beveik pusę masės (47,3%) ir 92% jos tūrio. Taigi kiekybiškai žemės pluta yra deguonies, chemiškai susieto su kitais elementais, karalystė.

Cheminių elementų gausa žemės plutoje nėra vienoda ir tam tikru mastu pakartoja kosminę gausą. Vyrauja šviesieji keturių eilės numerių elementai, sudarantys pirmuosius keturis periodinės lentelės periodus. Deguonies vyravimas tarp cheminių žemės plutos elementų lemia svarbiausią mineralų, kurių dalis jis yra, pasiskirstymo svarbą. Naudojant duomenis apie elementų gausą žemės plutoje, galima apskaičiuoti ją sudarančių mineralų, paprastai vadinamų uolienų formavimosi, santykį.

Žemynų paviršių 80% užima nuosėdinės uolienos, o vandenyno dugną - beveik visiškai šviežios nuosėdos, kurios yra žemynų medžiagų irimo ir jūros organizmų veiklos produktai. Žemės pluta iš pradžių atsirado kaip pirminės mantijos tirpimo produktas, kuris vėliau buvo apdorojamas biosferoje, veikiant orui, vandeniui ir gyvų organizmų veiklai.

Žemyninė žemės plutos dalis per ilgą geologinę istoriją buvo biosferoje, o tai paliko pėdsaką nuosėdinių uolienų išvaizdai, sudėčiai ir paplitimui bei mineralų koncentracijai jose anglies, naftos, skalūnų, silicio pavidalo. ir anglines uolienas, praeityje siejamas su gyvybine organizmų veikla. Šiuo atžvilgiu žemyninė pluta yra tiesiogiai susijusi su Žemės biosfera.

19) Biosferos funkcionavimo dėsniai.

Pagrindinis vaidmuo biosferos teorijoje V.I. Vernadskis vaidina gyvosios materijos idėją ir jos funkcijas.

Pagrindinė biosferos funkcija – užtikrinti cheminių elementų cirkuliaciją. Pasaulinis biotinis ciklas vyksta dalyvaujant visiems planetoje gyvenantiems organizmams. Jį sudaro medžiagų cirkuliacija tarp dirvožemio, atmosferos, hidrosferos ir gyvų organizmų. Dėl biotinio ciklo galimas ilgas gyvybės egzistavimas ir vystymasis esant ribotam turimų cheminių elementų pasiūlai. Naudodami neorganines medžiagas žalieji augalai, panaudodami saulės energiją, sukuria organines medžiagas, kurias sunaikina kitos gyvos būtybės (vartotojų heterotrofai ir destruktoriai), kad šio naikinimo produktus augalai galėtų panaudoti naujoms organinėms sintezėms.

Kita svarbi gyvosios medžiagos, taigi ir biosferos, funkcija yra dujų funkcija. Dėl gyvųjų medžiagų veiklos pasikeitė atmosferos sudėtis, ypač dėl fotosintezės proceso joje atsirado daug deguonies. Daugumą viršutiniuose planetos horizontuose esančių dujų sukuria gyvybė. Viršutiniuose troposferos sluoksniuose ir stratosferoje, veikiant ultravioletinei spinduliuotei, iš deguonies susidaro ozonas. Ozono ekrano egzistavimas taip pat yra gyvosios medžiagos veiklos rezultatas, kuris, pasak V.I. Vernadskis, „tarsi jis sukuria sau gyvenimo sritį“. Anglies dioksidas į atmosferą patenka dėl visų gyvų organizmų kvėpavimo. Visas atmosferos azotas yra organogeninės kilmės. Organinės kilmės dujoms taip pat priskiriamas vandenilio sulfidas, metanas ir daugelis kitų lakiųjų junginių, susidarančių irstant augalinės kilmės organinėms medžiagoms, anksčiau palaidotoms nuosėdiniuose sluoksniuose.

Gyva medžiaga gali perskirstyti atomus biosferoje. Viena iš gyvosios medžiagos funkcijų yra koncentracija. Daugelis organizmų turi savyje savyje kaupti tam tikrus elementus, nepaisant nereikšmingo jų kiekio aplinkoje. Anglis pirmoje vietoje. Daugelis organizmų koncentruoja kalcio, silicio, natrio, aliuminio, jodo ir kt. Kai jie miršta, jie sudaro šių medžiagų sankaupą. Yra anglies, kalkakmenio, boksito, fosforito, nuosėdinės geležies rūdos ir kt. Daugelį jų žmogus naudoja kaip mineralus.

Gyvosios medžiagos redokso funkcija yra jos gebėjimas atlikti oksidacines ir redukcines chemines reakcijas, kurios negyvojoje gamtoje yra beveik neįmanomos. Biosferoje dėl gyvybinės mikroorganizmų veiklos vyksta dideli cheminiai procesai, tokie kaip kintamo valentingumo elementų (azoto, sieros, geležies, mangano ir kt.) oksidacija ir redukcija. Mikroorganizmai-restauratoriai – heterotrofai – kaip energijos šaltinį naudoja organines medžiagas. Tai denitrifikuojančios ir sulfatus redukuojančios bakterijos, redukuojančios azotą iš oksiduotų formų į elementinę būseną, o sierą – į vandenilio sulfidą. Mikroorganizmai-oksidatoriai gali būti ir autotrofai, ir heterotrofai. Tai sieros vandenilį ir sierą oksiduojančios bakterijos, nitrifikuojantys ir nitrifikuojantys mikroorganizmai, geležies ir mangano bakterijos, kurios koncentruoja šiuos metalus savo ląstelėse.

20) Gamtinės aplinkos apsaugos mechanizmai ir jos tvarumą užtikrinantys veiksniai. Dinaminė pusiausvyra aplinkoje. hidrologinis ciklas. Energijos ir materijos ciklas biosferoje. Fotosintezė.

Biosfera veikia kaip didžiulė, nepaprastai sudėtinga ekologinė sistema, veikianti stacionariu režimu, tiksliai reguliuojant visas jos sudedamąsias dalis ir procesus.

Biosferos stabilumas grindžiamas didele gyvų organizmų įvairove, kurių atskiros grupės atlieka skirtingas funkcijas palaikant bendrą medžiagų srautą ir energijos pasiskirstymą, glaudžiausiu biogeninių ir abiogeninių procesų persipynimu ir ryšiais, biogeninių ir abiogeninių procesų nuoseklumu. atskirų elementų ciklai ir atskirų rezervuarų talpos balansavimas. Biosferoje veikia sudėtingos grįžtamojo ryšio ir priklausomybių sistemos.

Biosferos stabilumą lemia tai, kad trijų organizmų grupių, atliekančių skirtingas funkcijas biotiniame cikle – gamintojų (autotrofų), vartotojų (heterotrofų) ir skaidytojų (mineralizuojančių organines liekanas) – veiklos rezultatai yra tarpusavyje subalansuoti. .

Svarbus biosferos stabilumui palaikyti, kartu su biologiniu ciklu, yra vandens ciklas, kurio energijos šaltinis yra saulės spinduliuotė. Gyvi organizmai vaidina didžiulį vaidmenį vandens cikle, ypač pernešantys augalai, kurių gamybos vienetui sukurti reikia šimtus kartų daugiau pernešamos drėgmės.

Ribotose teritorijose vandens ciklas susideda iš jo garavimo nuo dirvožemio paviršiaus, vandens telkinių, augalų, debesų susikaupimo ir kritulių. Visos planetos ribose šis ciklas išreiškiamas vandens mainais „vandenynai – žemynai“. Nuo vandenyno paviršiaus išgaravęs vanduo vėjų nunešamas į žemynus, krenta virš jų, o su upių ir požeminiu nuotėkiu grįžta į vandenyną.

Vandens ciklas yra pagrindinis mechaninio darbo biosferoje šaltinis, o biologinį ciklą daugiausia lemia cheminiai procesai, kuriuos lydi cheminės energijos transformacija. Tačiau mechaninis darbas, atliekamas Žemėje vandens ciklo metu – dūlėjimas, tirpimas ir kt. - vis dėlto tai daroma dalyvaujant gyviems organizmams arba jų medžiagų apykaitos produktų sąskaita. Vandens judėjimą biosferoje vykdo erozijos, transportavimo, persiskirstymo, sedimentacijos ir mechaninių bei cheminių kritulių kaupimosi sausumoje ir vandenyne procesai.

Saulės energija sukelia planetų oro masių judėjimą dėl netolygaus jų šildymo. Atsiranda grandioziniai atmosferos cirkuliacijos procesai, kurie yra ritminio pobūdžio.

Visi šie planetiniai procesai Žemėje yra glaudžiai persipynę, sudarydami bendrą, globalų medžiagų ciklą, perskirstantį iš saulės gaunamą energiją. Tai atliekama per mažų ciklų sistemą. Tektoniniai procesai yra susiję su dideliais ir mažais ciklais, dėl vulkaninės veiklos ir vandenyno plokščių judėjimo žemės plutoje. Dėl to Žemėje vyksta didelė geologinė medžiagų cirkuliacija.

Bet kuriam biologiniam ciklui būdingas pasikartojantis cheminių elementų atomų įtraukimas į gyvų organizmų kūnus ir jų patekimas į aplinką, iš kur juos vėl pagauna augalai ir dalyvauja cikle. Mažam biologiniam ciklui būdingas pajėgumas - cheminių elementų, kurie tuo pačiu metu yra gyvosios medžiagos sudėtyje tam tikroje ekosistemoje, skaičius ir greitis - per laiko vienetą susidariusios ir suirusios gyvos medžiagos kiekis.

Biologinių ciklų greitis sausumoje yra metai ir dešimtmečiai, vandens ekosistemose – kelios dienos ar savaitės.

Biologinė žemės ir hidrosferos cirkuliacija sujungia atskirų kraštovaizdžių ciklus per vandens nuotėkį ir atmosferos judėjimą. Ypač svarbus yra vandens ir atmosferos cirkuliacijos vaidmuo sujungiant visus žemynus ir vandenynus į vieną biosferos ciklą.

Didelis geologinis ciklas apima nuosėdines uolienas giliai į žemės plutą, ilgą laiką išjungiant jose esančius elementus iš biologinės cirkuliacijos sistemos. Geologijos istorijos eigoje transformuotos nuosėdinės uolienos, vėl atsidūrusios Žemės paviršiuje, pamažu sunaikinamos gyvų organizmų, vandens ir oro veiklos ir vėl įtraukiamos į biosferos ciklą.

Nustatyta, kad per pastaruosius 600 milijonų metų pagrindinių Žemės ciklų pobūdis iš esmės nepasikeitė. Vykdyti fundamentalūs geocheminiai procesai, būdingi ir šiuolaikinei epochai: deguonies kaupimasis, azoto fiksacija, kalcio nusodinimas, silikatinių skalūnų susidarymas, geležies, mangano rūdų ir sulfidinių mineralų nusėdimas, fosforo kaupimasis. Keitėsi tik šių procesų greitis. Apskritai, bendras gyvuose organizmuose dalyvaujančių atomų srautas taip pat nepakito. Ekspertai mano, kad gyvosios medžiagos masė išliko maždaug pastovi nuo anglies periodo, t. y. biosfera nuo tada išliko tam tikru stabiliu ciklų režimu.

Stabilią biosferos būklę lemia pačios gyvosios medžiagos aktyvumas, užtikrinantis tam tikrą saulės energijos fiksavimo (fotosintezės) laipsnį ir biogeninės atomų migracijos lygį.

Pavyzdžiui, anglies ciklas prasideda nuo atmosferos anglies dioksido fiksavimo fotosintezės būdu. Dalį fotosintezės procese susidarančių angliavandenių energijai sunaudoja patys augalai, kitą dalį sunaudoja gyvūnai. Augalams ir gyvūnams kvėpuojant išsiskiria anglies dioksidas. Negyvi augalai ir gyvūnai suyra, jų audiniuose esanti anglis oksiduojasi ir grąžinama į atmosferą. Panašus procesas vyksta ir vandenyne.

Reikia atsižvelgti į tai, kad biosferos, kaip ir bet kurios kitos sistemos, stabilumas turi tam tikras ribas.

Žmonių visuomenė, naudodama ne tik biosferos energetinius išteklius, bet ir nebiosferinius energijos šaltinius (pavyzdžiui, branduolinius), spartina planetos geochemines transformacijas, kišasi į biosferos procesų eigą. Kai kurie žmogaus veiklos sukelti procesai yra priešingos krypties gamtos procesams (metalų rūdų, anglies ir kitų biogeninių elementų sklaida, mineralizacijos ir humifikacijos slopinimas, anglies išsiskyrimas ir jos oksidacija, globalių procesų atmosferoje, turinčių įtakos klimatui, sutrikimas ir kt. .). d.).

Atsižvelgiant į tai, vienas iš pagrindinių šiuolaikinės ekologijos uždavinių yra biosferos reguliavimo procesų tyrimas, mokslinio pagrindo sukūrimas racionaliam jos naudojimui ir stabilumo palaikymas.

21) Sąlygos ir veiksniai, užtikrinantys saugų gyvenimą aplinkoje. Natūralūs „maitinimo“ ciklai, savireguliacijos, biosferos apsivalymo mechanizmai. Atsinaujinantys ir neatsinaujinantys gamtos ištekliai.

Išlaikyti gyvybinę organizmų veiklą ir medžiagų cirkuliaciją ekosistemose įmanoma tik dėl nuolatinio energijos antplūdžio. Daugiau nei 99% energijos, pasiekiančios Žemės paviršių, yra saulės spinduliuotė. Ši energija dideliais kiekiais eikvojama fiziniams ir cheminiams procesams atmosferoje, hidrosferoje ir litosferoje: oro srautų ir vandens masių maišymuisi, garavimui, medžiagų persiskirstymui, mineralų tirpimui, dujų absorbcijai ir išsiskyrimui.

Tik 1/2 000 000 saulės energijos pasiekia Žemės paviršių, o 1-2% jos pasisavina augalai. Žemėje yra tik vienas procesas, kurio metu saulės spinduliuotės energija ne tik eikvojama ir perskirstoma, bet ir surišama, saugoma labai ilgai. Šis procesas yra organinių medžiagų susidarymas fotosintezės metu. Deginant anglį krosnyse, išleidžiame ir naudojame saulės energiją, kurią augalai sukaupė prieš šimtus milijonų metų.

Pagrindinė augalų (autotrofų) planetinė funkcija – surišti ir kaupti saulės energiją, kuri vėliau išleidžiama biocheminiams procesams biosferoje palaikyti.

Heterotrofai energiją gauna iš maisto. Visos gyvos būtybės yra kitų mitybos objektai, t.y. sujungti vienas su kitu energetiniais ryšiais. Maisto ryšiai biocenozėse yra energijos perdavimo iš vieno organizmo į kitą mechanizmas. Bet kurios rūšies organizmai yra potencialus energijos šaltinis kitai rūšiai. Kiekvienoje bendruomenėje trofiniai santykiai sudaro sudėtingą tinklą. Tačiau į maisto tinklą patenkanti energija jame negali migruoti ilgą laiką. Ją galima perduoti ne daugiau kaip 4-5 saitais, nes Galios grandinėse yra energijos nuostolių. Kiekvienos maisto grandinės grandies vieta vadinama trofiniu lygiu.

Pirmasis trofinis lygmuo – gamintojai, augalinės biomasės kūrėjai; žolėdžiai gyvūnai (1-osios eilės vartotojai) priklauso antrajam trofiniam lygiui; mėsėdžiai gyvūnai, gyvenantys žolėdžių formų sąskaita, yra II eilės vartotojai; mėsėdžiai, mintantys kitus mėsėdžius – 3 eilės vartotojai ir kt.

Vartotojų energijos balansas susidaro taip. Suvalgytas maistas paprastai nėra visiškai virškinamas. Virškinamumo procentas priklauso nuo maisto sudėties ir virškinimo fermentų buvimo organizme. Gyvūnams medžiagų apykaitos procese pasisavinama nuo 12 iki 75% maisto. Nesuvirškinta maisto dalis vėl grąžinama į išorinę aplinką (ekskrementų pavidalu) ir gali dalyvauti kitose mitybos grandinėse. Didžioji dalis energijos, gaunamos skaidant maistines medžiagas, išleidžiama fiziologiniams procesams organizme, mažesnė dalis transformuojama į paties organizmo audinius, t.y. išleidžiama augimui, svorio augimui, atsarginių maistinių medžiagų nusėdimui.

Energijos perdavimas vykstant cheminėms reakcijoms organizme vyksta pagal antrąjį termodinamikos dėsnį, kai dalis jos prarandama šilumos pavidalu. Šie nuostoliai ypač dideli, kai dirba gyvūnų raumenų ląstelės, kurių efektyvumas yra labai mažas.

Išlaidos kvėpavimui taip pat daug kartų didesnės nei energijos sąnaudos kūno masės didinimui. Konkretūs santykiai priklauso nuo raidos stadijos ir individų fiziologinės būklės. Jauni asmenys daugiau išleidžia augimui, o subrendę asmenys energiją naudoja beveik vien tik medžiagų apykaitai ir fiziologiniams procesams palaikyti.

Taigi didžioji dalis energijos pereinant iš vienos mitybos grandinės grandies į kitą prarandama, nes. naudojama kita, kita grandis, galbūt tik energija, esanti ankstesnės grandies biomasėje. Apskaičiuota, kad šie nuostoliai sudaro apie 90 %; tik 10 % suvartojamos energijos sukaupiama biomasėje.

Atsižvelgiant į tai, energijos atsargos, sukauptos augalų biomasėje maisto grandinėse, sparčiai senka. Prarastą energiją galima papildyti tik Saulės energija.Šiuo atžvilgiu biosferoje negali būti energijos ciklo, panašaus į medžiagų ciklą. Biosfera funkcionuoja tik dėl vienakrypčio energijos srauto, nuolatinio jos patekimo iš išorės saulės spinduliuotės pavidalu,

Maisto grandinės, kurios prasideda nuo fotosintetinių organizmų, vadinamos vartojimo grandinėmis, o grandinės, kurios prasideda nuo negyvų augalų liekanų, skerdenų ir gyvūnų ekskrementų, vadinamos nuolaužų skilimo grandinėmis.

Taigi energijos srautas biosferoje yra padalintas į du pagrindinius kanalus, vartotojus pasiekiančius per gyvus augalų audinius arba negyvas organines medžiagas, kurių šaltinis taip pat yra fotosintezė.

Atmosfera: Atmosferos buvimas aplink Žemės rutulį lemia bendrą mūsų planetos paviršiaus šiluminį režimą, apsaugo jį nuo kenksmingos kosminės ir ultravioletinės spinduliuotės. Atmosferos cirkuliacija turi įtakos vietinėms klimato sąlygoms, o per jas - upių, dirvožemio ir augalinės dangos režimui bei reljefo formavimosi procesams.

Šiuolaikinė atmosferos dujų sudėtis yra ilgos istorinės Žemės rutulio raidos rezultatas. Tai daugiausia dviejų komponentų – azoto (78,09 %) ir deguonies (20,95 %) – dujų mišinys. Paprastai jame taip pat yra argono (0,93%), anglies dioksido (0,03%) ir nedideli kiekiai inertinių dujų (neono, helio, kriptono, ksenono), amoniako, metano, ozono, sieros dioksido ir kitų dujų. Kartu su dujomis atmosferoje yra kietųjų dalelių, kylančių iš Žemės paviršiaus (pavyzdžiui, degimo, ugnikalnių veiklos, dirvožemio dalelių) ir iš kosmoso (kosminės dulkės), taip pat įvairių augalinės, gyvūninės ar mikrobinės kilmės produktų. Be to, vandens garai atlieka svarbų vaidmenį atmosferoje.

Trys dujos, sudarančios atmosferą, yra labai svarbios įvairioms ekosistemoms: deguonis, anglies dioksidas ir azotas. Šios dujos dalyvauja pagrindiniuose biogeocheminiuose ciklus.

Šiuolaikinėje atmosferoje yra vos dvidešimtoji mūsų planetoje esančio deguonies dalis. Pagrindinės deguonies atsargos susitelkusios karbonatuose, organinėse medžiagose ir geležies oksiduose, dalis deguonies ištirpsta vandenyje.

Hidrosfera: visų Žemės vandens išteklių visuma. Jis sudaro savo nenutrūkstamą vandens apvalkalą. Vidutinis vandenyno gylis yra 3800 m, didžiausias (Ramiojo vandenyno Marianos įduba) yra 11 034 metrai. Apie 97 % hidrosferos masės sudaro sūrus vandenyno vanduo, 2,2 % – ledynų vanduo, likusi dalis – požeminis, ežerų ir upių gėlas vanduo. Biosferos plotas hidrosferoje vaizduojamas visu jos storiu, tačiau didžiausias gyvosios medžiagos tankis patenka į saulės spindulių šildomus ir apšviestus paviršinius sluoksnius, taip pat pakrantės zonas.

Apskritai priimtina hidrosferos padalijimas į Pasaulio vandenyną, žemyninius ir požeminius vandenis. Didžioji dalis vandens telkiasi vandenyne, daug mažiau – žemyniniame upių tinkle ir gruntiniuose vandenyse. Atmosferoje taip pat yra didelių vandens atsargų debesų ir vandens garų pavidalu. Daugiau nei 96 % hidrosferos tūrio sudaro jūros ir vandenynai, apie 2 % – požeminis vanduo, apie 2 % – ledas ir sniegas, apie 0,02 % – žemės paviršinis vanduo. Dalis vandens yra kietos būsenos – ledynų, sniego dangos ir amžinojo įšalo pavidalo, atstovaujančio kriosferai.

Paviršiniai vandenys, nors ir užima palyginti nedidelę bendros hidrosferos masės dalį, vis dėlto atlieka svarbų vaidmenį sausumos biosferos gyvenime, nes yra pagrindinis vandens tiekimo, drėkinimo ir laistymo šaltinis. Be to, ši hidrosferos dalis nuolat sąveikauja su atmosfera ir žemės pluta.

Litosfera: kietas žemės apvalkalas. Jį sudaro žemės pluta ir viršutinė mantijos dalis iki astenosferos, kur seisminių bangų greičiai mažėja, o tai rodo uolienų plastiškumo pokyčius. Litosferos struktūroje išskiriamos mobilios zonos (sulankstytos juostos) ir gana stabilios platformos.

Litosferos blokai – litosferos plokštės – juda išilgai santykinai plastinės astenosferos. Geologijos skyrius apie plokščių tektoniką yra skirtas šių judėjimų tyrimui ir aprašymui.

Litosfera po vandenynais ir žemynais labai skiriasi. Žemynais esanti litosfera susideda iš nuosėdų, granito ir bazalto sluoksnių, kurių bendras storis siekia iki 80 km. Dėl vandenyno plutos susidarymo po vandenynais esanti litosfera patyrė daugybę dalinio tirpimo etapų.

33. Pagrindinių antropogeninių atmosferos oro teršalų (teršalų) klasifikacija.

Visi taršos šaltiniai skirstomi į taškinius, linijinius ir plotinius. Savo ruožtu taškiniai šaltiniai gali būti mobilūs ir stacionarūs (stacionarūs). Taškiniai stacionarūs taršos šaltiniai yra šiluminių elektrinių kaminai, šildymo katilai, technologiniai įrenginiai, krosnys ir džiovyklos, išmetimo velenai, deflektoriai, vėdinimo vamzdžiai ir kt.

Mobilūs taršos šaltiniai yra dyzelinių lokomotyvų, motorinių laivų, orlaivių, transporto priemonių ir kitų judančių įrenginių išmetimo vamzdžiai.

Linijiniai oro taršos šaltiniai yra keliai ir gatvės, kuriomis sistemingai juda transporto priemonės.

Teritorijos šaltiniai yra vėdinimo žibintai, langai, durys, įrangos, pastatų ir pan., pro kuriuos priemaišos gali patekti į atmosferą.

Oro teršalai vadinami teršalų. Pagal agregacijos būklę kenksmingų medžiagų išmetimas į atmosferą gali būti dujinis, skystas ir kietas.

34. Pagrindiniai oro taršos šaltiniai:

Pagrindiniai oro taršos veiksniai yra:

1) Šiluminės ir atominės elektrinės;

2) Juodosios metalurgijos įmonės;

3) Chemijos gamyba;

4) Transportas.

Intensyviai teršiama perdirbant žaliavas, deginant šiukšles, žemės ūkio rajonuose – gyvulininkystės ir paukštynuose.

Atmosferos aplinkosaugos problemos ir trumpas jų aprašymas

Pagrindinės atmosferos aplinkos problemos, susijusios su jos tarša:

1) su galėtų- nuodingas mišinys.

A) Londono smogas (žiema, šlapias)

Didelė pramoninių priemaišų koncentracija atmosferos ore

Nėra vėjo

Temperatūros inversija

Pasekmės:

Plaučių ir virškinamojo trakto gleivinės pažeidimas

Lėtinės plaučių ligos vystymasis

Širdies ir kraujagyslių ligos, sumažėjęs imunitetas

B) Los Andželo smogas (sausas, fotocheminis)

Didelė išmetamųjų dujų koncentracija atmosferoje

Didelis saulės spinduliuotės laipsnis, dėl kurio įvyko fotocheminė reakcija (atsiranda optooksidantų)

Pasekmės:

Plaučių ir virškinamojo trakto gleivinės pažeidimas

Regėjimo organų pažeidimas

2) šiltnamio efektas- vidutinės metinės temperatūros padidėjimas planetoje dėl šiltnamio efektą sukeliančių dujų kaupimosi atmosferoje (anglies dioksidas, metanas, freonai -6%), kurios užkerta kelią ilgųjų bangų terminei spinduliuotei iš planetos paviršiaus. (nutrūko šilumos mainai).

3) ozono "skylės" - tai didžiulės erdvės (20-25 km aukštyje stratosferoje), kurių ozono kiekis sumažintas 50% ir daugiau.

gamtos veiksniai

1) saulės ciklinio aktyvumo pokytis

2) degazavimas – giluminių dujų išleidimas dėl gamtinių gedimų

3) į sluoksnį panašių kylančių sūkurių oro srovių buvimas virš Antarktidos

Antropogeniniai veiksniai

1) freonų naudojimas

2) šaudyklų paleidimas

3) viršgarsinių orlaivių skrydžiai didesniame kaip 12 km aukštyje

Pasekmės:

Nudegimas saulėje, vėžys, akių ligos, susilpnėjęs imunitetas

Sumažėjęs gebėjimas fotosintezuoti ir augalų

4) rūgštūs lietūs - susidaro dėl pramoninių sieros dioksido ir azoto oksidų išmetimo į atmosferą, kurie, susijungę su atmosferos drėgme, sudaro praskiestą sieros ir azoto rūgštis.

Pasekmės:

Rūgštus lietus prisideda prie maistinių medžiagų išplovimo iš dirvožemio, sukelia sunkiųjų metalų išsiskyrimą iš junginių, o tai mažina dirvožemio derlingumą ir sunkiųjų metalų kaupimąsi maisto grandinėje.

Žiemos ir vasaros smogo ypatybės ir priežastys

Miglota uždanga virš pramonės įmonių ir miestų, susidariusi iš dujinių atliekų, pirmiausia sieros dioksido. Yra žieminis smogas (Londono tipas) ir vasarinis smogas (Los Andželo tipas). Būtinos sąlygos žieminiam smogui susidaryti yra ramūs, ramūs orai, kurie prisideda prie transporto priemonių išmetamųjų dujų kaupimosi ir emisijų iš žemų kaminų. Vasaros smogą (dar vadinamą fotocheminiu smogu) sukelia azoto oksidai ir angliavandeniliai, iš kurių, esant intensyviai saulės šviesai, susidaro fotooksidantai, daugiausia ozonas.

Atmosferos sudėtis

Žemės atmosferą daugiausia sudaro dujos ir įvairios priemaišos (dulkės, vandens lašai, ledo kristalai, jūros druskos, degimo produktai).

Atmosferą sudarančių dujų koncentracija yra beveik pastovi, išskyrus vandenį (H 2 O) ir anglies dioksidą (CO 2)

Azotas 75,5% deguonis 23,10% argonas 1,2% kitos dujos (neonas, helis, metanas, vandenilis ir kt.)

Ozono skylė – vietinis ozono koncentracijos sumažėjimas Žemės ozono sluoksnyje. Remiantis mokslo bendruomenėje visuotinai priimta teorija, XX amžiaus antroje pusėje vis didėjantis antropogeninio veiksnio poveikis, išsiskiriantis chloro ir bromo turinčių freonų pavidalu, lėmė reikšmingą jo retėjimą. ozono sluoksnis.

Manoma, kad natūralūs halogenų šaltiniai, tokie kaip ugnikalniai ar vandenynai, yra svarbesni ozono sluoksnio ardymo procesui nei žmogaus sukurti. Neabejojant natūralių šaltinių indėliu į bendrą halogenų pusiausvyrą, reikia pažymėti, kad jie paprastai nepasiekia stratosferos dėl to, kad yra vandenyje tirpūs (daugiausia chlorido jonai ir vandenilio chloridas) ir yra išplaunami iš atmosfera, krintanti kaip lietus ant žemės.

Pasekmės

Ozono sluoksnio susilpnėjimas padidina saulės spinduliuotės srautą į žemę ir padidina žmonių odos vėžio atvejų skaičių. Augalai ir gyvūnai taip pat kenčia nuo padidėjusio radiacijos lygio.

38.šiltnamio efektas

Šiltnamio efektas- žemesnių planetos atmosferos sluoksnių temperatūros padidėjimas, palyginti su efektyvia temperatūra, tai yra planetos šiluminės spinduliuotės, stebimos iš kosmoso, temperatūra.

Šiltnamio efekto pasekmės 1. Jei temperatūra Žemėje ir toliau kils, tai turės didelę įtaką pasaulio klimatui.2. Daugiau kritulių iškris tropikuose, nes dėl papildomo karščio padidės vandens garų kiekis ore.3. Sausringuose regionuose liūtys dar labiau retės ir pavirs dykumomis, dėl to žmonės ir gyvūnai turės juos palikti.4. Taip pat kils jūrų temperatūra, dėl to bus užtvindytos žemumos esančios pakrantės zonos ir padaugės smarkių audrų.5. Kylant temperatūrai Žemėje gali pakilti jūros lygis6. Bus mažinama gyvenamoji žemė.7. Bus sutrikdytas vandenynų vandens ir druskos balansas.8. Keisis ciklonų ir anticiklonų trajektorijos.

Litosfera yra akmeninis Žemės apvalkalas. Iš graikų kalbos „lithos“ – akmuo ir „sfera“ – rutulys

Litosfera yra išorinis kietas Žemės apvalkalas, apimantis visą žemės plutą su dalimi viršutinės Žemės mantijos ir susidedantis iš nuosėdinių, magminių ir metamorfinių uolienų. Apatinė litosferos riba yra neryški ir ją lemia staigus uolienų klampumo sumažėjimas, seisminių bangų sklidimo greičio pasikeitimas ir uolienų elektrinio laidumo padidėjimas. Litosferos storis žemynuose ir po vandenynais svyruoja ir yra atitinkamai 25–200 ir 5–100 km.

Apsvarstykite bendrai geologinę Žemės sandarą. Trečioji planeta, nutolusi nuo Saulės - Žemės spindulys yra 6370 km, vidutinis tankis 5,5 g / cm3 ir susideda iš trijų apvalkalų - žievė, chalatus ir aš. Mantija ir šerdis yra padalinti į vidinę ir išorinę dalis.

Žemės pluta yra plonas viršutinis Žemės apvalkalas, kurio storis žemynuose siekia 40–80 km, po vandenynais – 5–10 km ir sudaro tik apie 1% Žemės masės. Aštuoni elementai – deguonis, silicis, vandenilis, aliuminis, geležis, magnis, kalcis, natris – sudaro 99,5% žemės plutos.

Remiantis moksliniais tyrimais, mokslininkai sugebėjo nustatyti, kad litosfera susideda iš:

Deguonis - 49%;
Silicis - 26%;
Aliuminis - 7%;
Geležis - 5%;
Kalcis – 4 proc.
Litosferos sudėtis apima daug mineralų, labiausiai paplitusių yra lauko špatas ir kvarcas.

Žemynuose pluta yra trisluoksnė: nuosėdinės uolienos dengia granitines uolienas, o granitinės uolienos guli ant bazalto uolienų. Po vandenynais pluta „okeaninė“, dvisluoksnė; nuosėdinės uolienos guli tiesiog ant bazaltų, granito sluoksnio nėra. Taip pat yra pereinamasis žemės plutos tipas (salų lanko zonos vandenynų pakraščiuose ir kai kurios žemynų sritys, pvz., Juodoji jūra).

Žemės pluta storiausia kalnuotuose regionuose.(po Himalajais - virš 75 km), vidurinė - platformų srityse (po Vakarų Sibiro žemuma - 35-40, Rusijos platformos ribose - 30-35), o mažiausia - peronų plotuose. centriniai vandenynų regionai (5-7 km). Vyraujanti žemės paviršiaus dalis yra žemynų lygumos ir vandenyno dugnas.

Žemynus juosia šelfas – iki 200 g gylio ir vidutiniškai apie 80 km pločio sekli vandens juosta, kuri po staigaus dugno vingio pereina į žemyninį šlaitą (nuolydis svyruoja nuo 15- 17–20–30 °). Šlaitai palaipsniui išsilygina ir virsta bedugnėmis lygumomis (gylis 3,7-6,0 km). Didžiausiame gylyje (9–11 km) yra vandenynų griovių, kurių didžioji dauguma yra Ramiojo vandenyno šiauriniame ir vakariniame pakraščiuose.

Didžiąją litosferos dalį sudaro magminės uolienos (95%), tarp kurių žemynuose vyrauja granitai ir granitoidai, o vandenynuose – bazaltai.

Litosferos blokai – litosferos plokštės – juda išilgai santykinai plastinės astenosferos. Geologijos skyrius apie plokščių tektoniką yra skirtas šių judėjimų tyrimui ir aprašymui.

Išoriniam litosferos apvalkalui apibūdinti buvo vartojamas jau pasenęs terminas sial, kilęs iš pagrindinių uolienų elementų pavadinimo Si (lot. Silicium – silicis) ir Al (lot. Aliuminis – aliuminis).

Litosferos plokštės

Verta pažymėti, kad didžiausios tektoninės plokštės yra labai aiškiai matomos žemėlapyje ir yra:

Ramusis vandenynas- didžiausia planetos plokštė, prie kurios ribų vyksta nuolatiniai tektoninių plokščių susidūrimai ir susidaro lūžiai - tai yra nuolatinio jos mažėjimo priežastis;
Eurazijos- apima beveik visą Eurazijos teritoriją (išskyrus Hindustaną ir Arabijos pusiasalį) ir joje yra didžiausia žemyninės plutos dalis;
Indo-Australija– Tai apima Australijos žemyną ir Indijos subkontinentą. Dėl nuolatinių susidūrimų su Eurazijos plokšte ji lūžta;
Pietų amerikietis- susideda iš Pietų Amerikos žemyno ir dalies Atlanto vandenyno;
Šiaurės Amerikietis- susideda iš Šiaurės Amerikos žemyno, dalies šiaurės rytų Sibiro, šiaurės vakarų Atlanto ir pusės Arkties vandenyno;
afrikietiškas- susideda iš Afrikos žemyno ir Atlanto vandenyno bei Indijos vandenynų okeaninės plutos. Įdomu tai, kad šalia jo esančios plokštės juda priešinga nuo jos kryptimi, todėl čia yra didžiausia mūsų planetos gedimas;
Antarkties plokštė- susideda iš žemyninės Antarktidos ir šalia esančios vandenyno plutos. Dėl to, kad plokštę supa vandenyno vidurio kalnagūbriai, likę žemynai nuolat nuo jos tolsta.

Tektoninių plokščių judėjimas litosferoje

Litosferos plokštės, jungdamosi ir atskirdamos, nuolat keičia savo kontūrus. Tai leidžia mokslininkams pateikti teoriją, kad maždaug prieš 200 milijonų metų litosferoje buvo tik Pangea - vienas žemynas, kuris vėliau suskilo į dalis, kurios pradėjo palaipsniui tolti viena nuo kitos labai mažu greičiu (vidutiniškai apie septynis). centimetrų per metus).

Tai įdomu! Yra prielaida, kad dėl litosferos judėjimo per 250 milijonų metų mūsų planetoje dėl judančių žemynų sąjungos susiformuos naujas žemynas.

Susidūrus okeaninei ir žemyninei plokštėms, vandenyno plutos kraštas nugrimzta po žemynine, o kitoje vandenyno plokštės pusėje jos riba nukrypsta nuo gretimos plokštės. Riba, kuria juda litosferos, vadinama subdukcijos zona, kurioje išskiriami viršutiniai ir giluminiai plokštės kraštai. Įdomu tai, kad plokštelė, pasinerdama į mantiją, ima tirpti, kai suspaudžiama viršutinė žemės plutos dalis, dėl to susidaro kalnai, o jei išsiveržia ir magma, tada ugnikalniai.

Vietose, kur tektoninės plokštės liečiasi viena su kita, yra didžiausio vulkaninio ir seisminio aktyvumo zonos: litosferai judant ir susidūrus žemės pluta griūva, o joms išsiskirstant susidaro lūžiai ir įdubimai (litosfera ir Žemės reljefas yra sujungti vienas su kitu). Dėl šios priežasties didžiausios Žemės reljefo formos išsidėsčiusios palei tektoninių plokščių pakraščius – kalnų grandines su aktyviais ugnikalniais ir giliavandenėmis tranšėjomis.

Litosferos problemos

Intensyvi pramonės plėtra lėmė tai, kad žmogui ir litosferai pastaruoju metu itin sunku sugyventi: litosferos tarša įgauna katastrofiškus mastus. Taip atsitiko dėl to, kad padaugėjo pramoninių atliekų kartu su buitinėmis atliekomis ir žemės ūkyje naudojamomis trąšomis bei pesticidais, o tai neigiamai veikia dirvožemio ir gyvų organizmų cheminę sudėtį. Mokslininkai suskaičiavo, kad vienam žmogui per metus iškrenta apie viena tona šiukšlių, įskaitant 50 kg sunkiai suyrančių atliekų.

Šiandien litosferos tarša tapo neatidėliotina problema, nes gamta pati su ja susidoroti nepajėgia: žemės plutos savaiminis apsivalymas vyksta labai lėtai, todėl pamažu kaupiasi kenksmingos medžiagos ir galiausiai neigiamai veikia pagrindinį kaltininką. problemos - žmogus.