Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Воздействие природопользователей на природуСодержание книги Поиск на нашем сайте
Воздействие человека – это влияние производственной и непроиз-водственной деятельности людей на свойства природных систем. Воз-действия человека на природную среду подразделяются на преднамеренные и непреднамеренные, прямые и косвенные. Преднамеренное воздействие понимается как целенаправленное и сознательное действие, которое осуществляется в процессе материального производства, с целью удовлетворения определенных потребностей общества. Оно связано с расходованием того или иного природного ресурса. К преднамеренным воздействиям относится строительство ГЭС, сооружение водохранилищ, каналов и оросительных систем, осушение болот, строительство городов, промышленных предприятий и путей сообщения и т. д. Преднамеренные воздействия – это объект экономики: они заранее планируются, финансируются, контролируются, нормируются и т. д. Непреднамеренные воздействия представляют собой побочный эффект преднамеренного. К непреднамеренным изменениям относятся: загрязнение окружающей среды, изменение газового состава атмосферы, климата, кислотные дожди, образование смогов, нарушение озонового слоя, обеднение видового состава биоценозов и т. п. Изучение их и анализ является одной из важнейших задач географии (в частности, гео-графического прогнозирования). Преднамеренные и непреднамеренные воздействия могут быть прямыми и косвенными. Прямые – это непосредственное влияние хозяйственной деятельности человека на природную среду. Например, полив сельскохозяйственных растений непосредственно воздействует на почву, увлажняя ее. Но наряду с повышением влажности почвы увлажняется и охлаждается приземной слой воздуха, изменяются условия произрастания. Эти изменения происходят опосредованно, через цепочки взаимосвязанных воздействий, и называются косвенными. Преднамеренные и непреднамеренные, прямые и косвенные воздействия взаимно сочетаются, образуя следующие типы комбинированных воздействий. 1. Преднамеренные прямые воздействия. Это большая часть воздействий хозяйственной деятельности, планируемых, проектируемых и осуществляемых отраслями народного хозяйства. 2. Непреднамеренные прямые воздействия возникают побочно с первым типом воздействий. Например, чтобы добывать руду открытым способом, необходимо обеспечить понижение уровня подземных вод вокруг карьера, иначе вода зальет карьер. Откачка вод и сброс их в водоемы меняют режим водоемов. Если воды токсичны, то это приводит к угнетению и гибели гидробионтов. Воздействие прямое, но непреднамеренное. 3. Преднамеренные косвенные воздействия – это средство достижения определенных народнохозяйственных результатов. Так, выбор предшественников сельскохозяйственных культур в севообороте – косвенное воздействие на урожайность этих культур, равноценное (в определенной мере) непосредственному воздействию на растения с помощью удобрений. В масштабах географической оболочки преднамеренные косвенные воздействия – наиболее реальная возможность оптимизации среды. 4. Непреднамеренные косвенные воздействия возникают в связи с нарушением природных равновесий в процессе любых других воздействий. Например, влияние запыленности атмосферы на количественный и качественный состав солнечной радиации. Эти воздействия не встречаются «в чистом виде»: одно сопровождается другим. По характеру ареалов проявления техногенных воздействий на геосистемы разделяют на площадные и очаговые. Площадные воз-действия связаны с отраслями хозяйства, которые используют возобновимые ресурсы, распространены на больших территориях (прежде всего почвы и растительность). За счет этих ресурсов существует богарное земледелие, пастбищное животноводство, лесное хозяйство. В размещении этих отраслей и соответствующих воздействий на геосистемы прослеживается природная зональность. Очаговые (точечные и линейные) воздействия связаны чаще всего с непосредственным использованием азональных по своей природе ресурсов, имеющих очаговое распространение. Это невозобновимые минеральные ресурсы, к которым приурочены предприятия горнодобывающей промышленности, а также локальные источники поверхностных и подземных вод, используемые для энергетики, ирригации и других отраслей хозяйства. Техногенное воздействие на природную среду может быть однократным (разовым), периодическим, постоянно динамическим (ежегодная распашка), постоянным (стационарным). Воздействие человека на геосистемы, как правило, осуществляется с помощью технических средств. Технические средства могут быть стационарными, не меняющими своего положения, и нестационарными, подвижными. К стационарным средствам относятся инженерные сооружения – длительно сохраняющиеся на местности объекты, созданные человеком из искусственных или естественных материалов (промышленные предприятия, плотины, каналы и др.). Их действие обычно локализовано в пространстве и протекает в большинстве случаев непрерывно. В результате время существования инженерных сооружений и длительность их влияния на природу, как правило, совпадают. Действие нестационарной техники (сельскохозяйственных орудий, строительных машин и др.) носит кратковременный характер. Оно может периодически повторяться (например, пахота), но не является непрерывным. Однако вызванные этой техникой изменения в природе нередко сохраняются многие годы. Характер воздействия различных технических средств на природу неодинаков. Исходя из этого, Д. Л. Арманд разделил технические средства на производственные (без организации управления природными процессами), нейтральные и управляющие природой. Производственные системы объединяют добывающие и перерабатывающие предприятия. К добывающим предприятиям относятся горнопромышленные, лесохозяйственные, сельскохозяйственные и другие объекты. Воздействие этих предприятий на природу состоит, во-первых, в изъятии из нее веществ и энергии, во-вторых, в накоплении отходов производства. Перерабатывающие предприятия влияют на природу посредством накопления различных отходов. Системы, управляющие природными процессами, включают неподвижные и регулирующие объекты. Неподвижные объекты (лесные полосы, противоселевые сооружения и др.) преднамеренно ускоряют, замедляют или останавливают потоки воды, воздуха, твердых частиц, животных. Регулирующие системы имеют подвижные устройства, позволяющие усиливать или ослаблять потоки (плотины, затворы на каналах, рыбоподъемники и др.). Эти системы осуществляют направленное изменение природных комплексов. К нейтральным сооружениям относятся здания, дороги, мосты, нефтепроводы и другие подобные объекты. Они не рассчитаны на изъятие веществ и энергии, не имеют отходов, но самим своим присутствием могут служить помехой движению воздуха, воды или миграции животных. Воздействие технических средств на природную среду может быть пассивным и активным. Пассивные воздействия выражаются в «эффекте присутствия», когда технические сооружения (например, здания), занимая какую-нибудь территорию, не оказывают на нее большого влияния (обмен веществом и энергией между сооружениями и средой близок к нулю). В ряде случаев пассивное воздействие способно перейти в активное. Так, при определенных гидрогеологических условиях склонов строительство на них зданий может нарушить неустойчивое равновесие и привести к оползневым явлениям. Активное воздействие технических средств выражается в не-посредственном изъятии из природы или привнесении в нее значительного количества вещества или энергии. Например, внесение в почву влаги дождевальными машинами приводит к существенному изменению почвенных процессов и условий произрастания растений. Таким образом, можно выделить следующие виды антропогенного воздействия на природные системы: 1) изъятие вещества и энергии; 2) привнесение отходов производства или других веществ (ядохими-катов и т. п.), а также энергии; 3) перераспределение вещества и энергии в природных системах; 4) привнесение технических или техногенных объектов в природу. Мера техногенного воздействия на природные системы в форме изъятия, привнесения или перемещения вещества и энергии получила название нагрузки. Нагрузка может быть целенаправленной, если она связана с поддержанием функционирования геосистем в заданном режиме (распашка, вырубка леса и т. п.), или побочной, являющейся следствием прямого воздействия на системы (загрязнение среды, эрозия почв и т. д.). Целесообразно различать нагрузку на чисто природные и уже измененные человеком комплексы (Преображенский и др., 1988). Для первых любое воздействие является нагрузкой, для измененных комплексов нагрузкой считается новое воздействие сверх испытанного ранее (например, прокладка дорог в сельскохозяйственном ландшафте и т. д.). Виды нагрузок тесно связаны с социально-экономическими функциями и реальным использованием геосистем. Их величины зависят от ряда факторов: вида, интенсивности и продолжительности антропогенного воздействия, состояния изучаемого объекта, его устойчивости и др. Исходя из социально-экономических функций геосистем выделяют следующие виды антропогенно-техногенных нагрузок: пастбищную, земледельческую, мелиоративную, лесохозяйственную, водохозяйственную, промышленную, транспортную, градостроительную, рекреационную. Пастбищная нагрузка выражается в изъятии фитомассы травостоя, дигрессии (т. е. в ухудшении биотических сообществ), уплотнении, изменении водного режима, в ряде случаев и дефляции почв. Для определения ее величины используются такие показатели, как количество голов скота на 1 га пастбищ, стадии дигрессии, % площади деградированных пастбищ. Земледельческая нагрузка включает изъятие биомассы и отчуждение питательных веществ вместе с урожаем растений, распашку почв, внесение в нее удобрений и ядохимикатов, потерю плодородия почв в результате эрозии и другие воздействия. Распространенные показатели для ее измерения – это % распаханности территории, внесение удобрений на 1 га пашни, смыв почв (т/га), площадь эродированных земель (в % от площади пахотных угодий). Мелиоративная нагрузка связана с осушением и орошением земель, обводнением пастбищ, внесением удобрений и других химикатов, поверхностным и коренным улучшением лугов и пастбищ, рекультивацией нарушенных ландшафтов. В качестве ее показателей могут выступать: нормы осушения и орошения, % площади мелиорируемых угодий, % площади рекультивированных земель. Лесохозяйственная нагрузка состоит в изъятии наземной фитомассы при лесозаготовках, изменении состава лесных фитоценозов, выгорании древостоя при пожарах, проведении мероприятий по уходу за лесом. Ее можно определить объемом вырубленной древесины относительно расчетной лесосеки, % площади вырубленного леса, % площади лесов, сгоревших во время пожаров, и другими показателями. Водохозяйственная нагрузка выражается в использовании воды для водопотребления, сбросе загрязненных вод, образовании искусственных водоемов, изменении гидролого-гидрохимического режима аквальных и наземных комплексов. Ее показателями являются объемы изъятия воды и сброса загрязненных вод, площади затопленных земель, изменение трофического статуса водоемов. Рекреационная нагрузка заключается в дигрессии растительности, уплотнении почвенного покрова, сооружении искусственных объектов для целей отдыха и туризма, при образовании ландшафтов для улучшения их рекреационной функции. Основными показателями ее являются величина нагрузки (в чел./га за определенный промежуток времени), стадии рекреационной дигрессии, % площади, занятой рекреационными ландшафтами. Промышленная, транспортная и градостроительная нагрузки связаны с отчуждением территории, извлечением и использованием природных ресурсов, коренным нарушением ландшафтов, загрязнением окружающей среды, рекультивацией земель. Для определения их величин разработаны различные характеристики – % площади отчужденных, нарушенных и застроенных земель, степень загрязнения среды, плотность транспортных коммуникаций, состояние здоровья и плотность населения. В геосистемах регионального уровня, как правило, проявляется одновременно несколько видов антропогенно-техногенных нагрузок. Наиболее существенный эффект изъятия, привнесения и перераспределения вещества и энергии в природе выражается в нарушении структуры (деструкции) ландшафтов и загрязнении окружающей среды. Нарушение структуры чаще всего связано с изменением естественного хода природных процессов, разрушением сложившихся взаимосвязей и механизмов саморегулирования. Примерами деструкции ландшафта является распашка целинных земель, осушение болот, вырубка лесов и т. п. Загрязнение окружающей среды рассматривается как привнесение в природу чуждых для нее веществ и энергии или свойственных ей, но в таких концентрациях, которые негативно влияют на человека. Загрязнения классифицируются по различным признакам: · по происхождению*: – естественное (связано с извержением вулканов, пыльными бурями, лесными пожарами и т. д.); – антропогенное (обусловлено деятельностью человека). · по источникам: - а) промышленное, сельскохозяйственное, транспортное и др.; - б) точечное (труба предприятия), объектное (предприятие в целом), рассеянное (сельскохозяйственное поле, экосистема в целом), трансгрессивное (поступающее из других районов, государств); · по масштабам действия: глобальное, региональное, локальное; · по элементам среды: атмосферы, почв, гидросферы и ее составляющих и т. д.; · по масштабу действия: городской среды, сельской среды, внутри промышленных предприятий и др.; · по характеру действий: химическое (отдельные химические вещества и элементы или их комбинации), физическое (тепловое, шумовое, электромагнитное, радиоактивное), биологическое (микробиологическое, др. агенты); · по периодичности действия: первичное (выбросы предприятий), вторичное (продукты смоговых явлений); · по степени стойкости: устойчивое – время жизни сотни и тысячи лет (азот, кислород, аргон и другие инертные газы), стойкое – время жизни 5 – 25 лет (углекислый газ, метан, фреоны в нижних слоях атмосферы), неустойчивое (водяные пары, окись углерода, сернистый газ, сероводород, двуокись азота, фреон в пределах озонового слоя). Степень стойкости загрязняющих веществ зависит от возможности их разложения или перемещения в другую среду, где они не являются загрязнителями (например, углекислый газ, попадая в воды океана из воздуха). Любое загрязняющее вещество целесообразно оценивать по трем параметрам: объему поступления в среду, агрессивности (ядовитости) и степени стойкости (продолжительности жизни). Например, отрицательный эффект углекислого газа связывается с большими объемами поступления в среду и длительным периодом жизни, что обусловливает накопительный, а вместе с ним и парниковый эффект. Сернистый ангидрит отличается значительными объемами поступления, высокой агрессивностью и небольшой продолжительностью жизни. Именно последнее свойство снижает отрицательный эффект данного загрязнителя. Последствия загрязнения окружающей среды разнообразны, основные из них – следующие: 1. Ухудшение качества окружающей среды. 2. Образование нежелательных потерь вещества, энергии, труда и средств при добыче природных ресурсов, которые превращаются в безвозвратные отходы. 3. Необратимое разрушение не только отдельных экосистем, но и биосферы в целом. 4. Потери плодородных земель, снижение продуктивности экосистем и в целом биосферы. 5. Прямое или косвенное ухудшение состояния человека – главной производительной силы общества. Воздействие человека на геосистемы вызывает существенные изменения их состояния. Начальное воздействие на первый природный компонент благодаря вертикальным связям передается на другие компоненты, а благодаря горизонтальным связям – на другие геосистемы. В результате прямо или косвенно изменяются многие природные процессы. Наиболее глубокие преобразования наблюдаются в перемещении литогенного материала, влагообороте, биологическом и геохимическом круговоротах, тепловом балансе. Изменения в перемещении литогенного материала тесно связаны с нарушением гравитационного равновесия в процессе прямого и косвенного воздействия человека. Непосредственное техногенное перераспределение литогенного материала осуществляется наиболее интенсивно на территориях горных разработок, городов, крупных инженерных сооружений. Общее количество вещества, извлекаемого из литосферы при добыче полезных ископаемых и земляных работах в мире, составляет более 100 млрд т. в год. Объем вовлекаемых в хозяйственную деятельность горных пород в 4 – 5 раз превышает количество природного вещества, которое ежегодно поступает в природный круговорот в процессе водной и ветровой денудации континентов. Основная часть полезных ископаемых извлекается из верхнего 500-метрового слоя земной коры, хотя отдельные рудники и скважины достигают гораздо большей глубины (1000 – 1500 м). Более 70 % месторождений разрабатывается открытым способом. В результате добычи полезных ископаемых образуются техногенные формы мезорельефа: терриконы (высота их достигает 300 м, а площадь – десятков га), отвалы пустой породы (высота до 100 – 150 м, протяженность – до 2 км), карьеры (глубиной до 500 – 800 м, площадью – до нескольких км2). Пустоты, образующиеся при подземных выработках, часто вызывают опускания земной поверхности. В результате этого формируются мульды проседания и провалы глубиной до десятков метров. Так, в районе горных выработок в Кузбассе образовались многочисленные цепи глубоких (до 30 м) провалов, тянущихся на протяжении более 50 км, общей площадью до 300 м2 и объемом провалов более 50 млн м3. Аналогичные явления наблюдаются на территории крупных городов. Под тяжестью зданий и других сооружений грунты уплотняются и оседают (на торфяных грунтах оседание составляет 2 – 4 м), на склонах образуются оползни и обвалы. Просадки в городах могут быть обусловлены осушением, а также прогревом и иссушением грунтов. Особенно ощутимое оседание поверхности связано с откачкой подземных вод. В Мехико оседание земной поверхности составляет 9 м, в Токио – 7 м (объем оседания до 20 см в год). Площадь мульд оседания в крупных городах достигает сотни-тысячи км2. Для городов характерны аккумуляция «культурного» слоя, достигающая 2 – 8 м, выравнивание поверхности в результате искусственного заполнения грунтом мелких долин, оврагов, балок, создание некоторых насыпных микро- и мезоформ (дорожные насыпи, дамбы и т. д.). Создание техногенных форм рельефа стимулирует вторичные гра-витационные процессы. Терриконы и карьеры дают начало обвалам, осыпям, оползням. Благодаря ветровой и водной эрозии на отвалах вовлекаются в миграцию различные элементы и вызывают загрязнение природных компонентов. Во всем мире суммарная площадь нарушенных горными работами земель превышает 6 млн га. К этим землям следует присовокупить также сельскохозяйственные угодья и леса, на которые горнопромышленное производство оказывает непосредственно негативное воздействие. Подсчитано, что в радиусе до 35 – 40 км от действующего карьера урожайность сельскохозяйственных культур снижается на 30 % по сравнению со средним уровнем. Формирование техногенных форм рельефа – это одновременно и появление нового субстрата. Этот субстрат из-за неблагоприятных физических свойств, высокой кислотности, содержания токсичных веществ малопригоден или совсем непригоден для естественного возобновления растительности. Побочным эффектом техногенного перемещения горных пород является нарушение естественного режима поверхностных и подземных вод. Вследствие дренирующего воздействия карьеров и откачки воды подземные воды истощаются на расстоянии, многократно превышающем ширину карьера. Создание насыпей и дамб усугубляет застой поверхностных вод и заболачивание территории. Побочные изменения водного режима в результате добычи полезных ископаемых проявляются иногда на площади, почти в 10 раз превышающей территорию, непосредственно нарушенную разработками. Так, при добыче угля на шахтах Ростовской области на каждую тонну добываемого угля приходится откачивать свыше 20 м3 пластовой воды, а при добыче железной руды в Курской магнитной аномалии – до 8 м3. Необходимость откачки воды из карьера приводит к образованию депрессионных воронок, связанных с интенсивным понижением уровня грунтовых вод. В результате высыхают колодцы, исчезают ручьи, ключи, многие малые реки, уменьшается влажность почвы, что отражается на урожае сельско-хозяйственных культур. Еще более интенсивные процессы гравитационного перемещения твердого материала связаны с нарушением растительности, распашкой земель, выпасом скота. Механическое воздействие производства на твердую земную поверхность по объему перемещаемого материала и по охвату территории уступает примерно на целый порядок значению механической обработки почвы, ее рыхлению, переворачиванию, перемещению. Этим путем перерабатывается ежегодно не менее 3х1012 т твердого вещества. В результате механической обработки почвы улучшаются ее физические свойства, что сказывается на продуктивности растений. Однако до обработки почвы уничтожается естественная растительность. Растительность является важнейшим стабилизирующим фактором в геосистемах с неустойчивым гравитационным равновесием. Уничтожение естественной растительности в сочетании с механической обработкой почвы способствует развитию эрозии, дефляции. Эрозии и смыву подвержена почти половина пахотных земель в мире. Вынос материала вследствие эрозии и дефляции сопровождается, с одной стороны, образованием эрозионных и эоловых форм рельефа, с другой стороны, аккумуляцией наносов в понижениях, заиливанием водоемов, образованием мелей в реках. В этом случае преобразование рельефа – косвенный результат человеческого воздействия. Многие из перечисленных процессов имеют региональное значение и стали типичными для многих зон. Важнейшая особенность вторичного гравитационного переноса твердого материала – его практическая необратимость. Деятельность человека влияет на влагооборот и водный баланс. Изменение влагооборота обусловлено прежде всего преобразованием поверхностного стока. Известны два пути преобразования стока: 1) прямое гидротехническое воздействие на водные объекты, включая регулирование водного режима рек, перераспределение стока, забор вод на производственные и другие нужды; 2) воздействие на физико-географическое факторы стока, а через них на элементы водного баланса. Первый путь изменения стока обычно связан с сооружением водохранилищ. Появление водохранилища – это прежде всего замена наземных геосистем водным природным комплексом. Этот природный комплекс функционирует согласно законам, действующим в естественных водоемах. Однако естественный режим нарушен искусственным регулированием уровня. При сработке уровня в меженный период может обнажиться до 50 % площади дна. Водохранилища дают возможность искусственно перераспределять сток внутри года и за многолетний период и тем самым рационально использовать водные ресурсы. Например, создание водохранилищ на Волге позволило уменьшить сток в весенний период в 1,5 раза и увеличить его в зимнюю межень почти в 2 раза. Одновременно возросло испарение с поверхности водоема (на 10 – 30 % в лесной зоне и в 2 – 3 раза в степи и лесостепи), несколько уменьшился общий объем годового стока (на 5 – 10 %). В целом водохранилища позволяют увеличить устойчивый сток рек земного шара на 15 %. В этих водоемах отлагается часть речных наносов, в результате чего сокращается твердый сток, рост дельт и вынос твердого материала в море. Создание на реках водохранилищ замедляет обмен воды в них, что сказывается на их биологическом и химическом режимах. В. Е. Синельников отмечал, что на реке Волге в результате перераспределения стока воды после образования водохранилищ минерализация после паводков протекала медленно, проявлялась вертикальная неоднородность в распределении органических веществ и биогенных элементов (N, P, Sі, Fe), необходимых для жизни бактерий, водорослей, зоопланктона. Таким образом изменяются условия жизнедеятельности живых организмов и самоочищение водоемов. Водохранилища используются для гидроэнергетики, водоснабжения населенных пунктов, для мелиоративных целей, для развития рыбного хозяйства и рекреации. Они улучшают условия судоходства. Себестоимость перевозок грузов по водохранилищам в зависимости от гарантированных глубин уменьшается в 1,5 – 5 раз по сравнению с река -ми, а капиталовложения меньше чем в 1,2 – 3 раза. Крупные водохранилища прямо или косвенно влияют на ландшаф-ты окружающих территорий. На пологих берегах равнинных водохранилищ можно выделить зоны периодического затопления, подтопления и климатического влияния. Зона периодического затопления характеризуется интенсивным зарастанием гидрофитами, заилением и сильным заболачиванием. Выше этой зоны находится территория, где поднятие уровня грунтовых вод ведет к избыточному увлажнению и изменению природных комплексов побережья, т. е. подтопления. В зависимости от степени изменения природных условий выделяют подзоны сильного (уровни грунтовых вод на 0,2 – 0,4 м от дневной поверхности), умеренного (0,4 – 1 м) и слабого (1 – 1,3 м) подтопления. Подтопление трансформирует исходные угодья: пахотные земли – в заболоченные луга, сенокосы и пастбища – в болота, заболачиваются леса, что влияет на их продуктивность. Климатическое влияние водохранилищ отчетливо проявляется в зоне подтопления, а во многих случаях распространяется за ее пределы. Практически значимое воздействие самых крупных водохранилищ на климат ощущается на расстоянии 1 – 3 км, хотя приборы могут зарегистрировать его в 10 и даже 30 – 45 км от берегов. В зоне влияния водохранилищ изменяется радиационный баланс, температура и влажность воздуха, направление и скорость ветра, количество осадков. Характер проявления этих изменений зависит от размеров водохранилищ и особенностей природы прилегающей суши. Все климатические изменения имеют место только в безледоставное время, которое делится на два основных периода с преобладанием охлаждающего и отепляющего влияния на сушу. В условиях Беларуси время охлаждающего влияния продолжается около 3 месяцев. Период отепляющего влияния короче и менее выражен. Ширина прямого влияния водохранилищ Беларуси на сушу в охлаждающий период составляет 250 – 300 м, в отепляющий – 25 – 50 м. Температура в зоне постоянного влияния и вне ее достигает 300о. Сумма осадков над водоемами изменяется на 8 – 10 %. Изменяется направление и скорость ветра. Более чем на 30 % уменьшается количество штилей над водоемами. Второй путь изменения поверхностного стока – это преобразование водного баланса на водосборах. Сильным преобразующим фактором являются мероприятия по интенсификации сельского хозяйства. Глубокая зяблевая вспашка повышает инфильтрационную способность почв и тем самым запасы почвенной влаги, сокращает поверхностный сток и, по-видимому, несколько увеличивает питание грунтовых вод. Травосеяние в сочетании с удобрениями также увеличивает ин-фильтрацию почвы и сокращает поверхностный сток. Дополнительный эффект дает снегозадержание. В результате, по данным М. И. Львовича, относящимся к бассейну Дона, поверхностный сток уменьшился на 15 – 20 %, полный речной сток – на 10 – 15 %. Эффективно воздействует на водный баланс лесная растительность. Лесные породы переводят поверхностный сток в подземный и внутрипочвенный вследствие повышенной скважности лесных почв и неодновременности снеготаяния в поле и в лесу. Увеличение внутри-годовой зарегулированности стока (при наличии прирусловых лесов) приводит к уменьшению максимумов половодий и паводков и увеличению межени на реках. Растительность влияет на испарение. Испаряющая поверхность дерева в 20 раз больше площади, которую оно занимает. Поэтому суммарное испарение растительного сообщества, как отмечает Р. Слейчер, на единицу занимаемой им площади может превосходить испарение с той же площади оголенной почвы или водной поверхности. Например, 1 га парка за год испаряет 3 тыс. т воды. Важными факторами изменения влагооборота и водного баланса являются осушительная и оросительная мелиорация, расширение застроенных территорий. В результате осушительной мелиорации понижается уровень грунтовых вод. Снижение уровня грунтовых вод на прилегающих территориях произошло, по различным данным, в радиусе 1,5 – 10 км от объекта осушения, а по глубине залегания до 1 м. При этом в результате уменьшения поверхностного стока и величины испарения может наблюдаться увеличение подземного стока до 10 раз. Влияние оросительной мелиорации на составляющие водного баланса неоднозначно. Увеличивается влажность почвы до оптимального уровня и влажность приземного слоя воздуха. Увеличение влажности приземного слоя воздуха снижает транспирацию растений, но при орошении увеличивается расход воды на испарение (в тропиках – в 20 раз). В результате орошения наблюдается повышение уровня грунтовых вод, что при обычной агротехнике приводит часто к заболачиванию, уменьшению количества гумуса, осолонцеванию. Наблюдается уплотнение поверхностного слоя почвогрунта, снижается его водонепроницаемость, ухудшаются другие водно-физические свойства. Водный баланс изменяется в городах. Застройка, искусственные покрытия, водостоки, уборка снега – все это уменьшает инфильтрацию и усиливает поверхностный сток. Откачка подземных вод может привести к уменьшению и даже практическому прекращению грунтового питания рек. Например, в условиях Москвы, где доля непроницаемых территорий составляет 35 %, поверхностный сток увеличивается на 93 %, подземный сток уменьшается на 28 %, испарение понизилось на 20 %. Антропогенная деятельность влияет на тепловой баланс, изменение которого имеет непреднамеренный характер и является побочным ре-зультатом хозяйственной деятельности человека. Техногенные факторы изменения теплового баланса и температурного режима можно разбить на четыре группы: 1) преобразование характера подстилающей поверхности; 2) увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере; 3) антропогенное поступление тепловой энергии в воздушную оболочку Земли; 4) увеличение содержания аэрозолей в атмосфере. Преобразование подстилающей поверхности происходит путем из-менения растительного покрова и увлажнения (вырубка лесов, осушение болот, орошение), создания водохранилищ, искусственных покрытий в городах и др. Все эти факторы воздействуют на радиационный и теп-ловой баланс через изменение отражательной способности и интенсив-ности испарения. Наиболее очевиден локальный энергетический эффект преобразования подстилающей поверхности, в частности при орошении и осушении. В условиях засушливого климата при орошении происходит уве-личение радиационного баланса, что связано с уменьшением альбедо (за счет увлажнения почвы и появления растительности) и снижением эффективного излучения (за счет повышения влажности приземного слоя воздуха). В сухостепных районах европейской части России величина радиационного баланса возрастает при орошении на 10 – 30 %. Это должно приводить к усилению нагревания поверхности почвы. Однако при орошении значительно возрастают затраты тепла на испарение на 50 – 100 %, что в абсолютных единицах (ккал/см2) значительно пре-восходит увеличение радиационного баланса. Поэтому существенно (на 30 – 50 %) уменьшается теплообмен с атмосферой и соответственно затраты тепла на нагревание воздуха и почвы. В результате осушения болот изменяется поступление солнечной радиации к земной поверхности, а альбедо возрастает. В результате увеличения дефляции с торфяных почв в Полесье снижается прозрач-ность воздуха, а следовательно, уменьшается приток суммарной радиа-ции (в некоторых районах на 4…7 ккал/см2 в год). Это увеличивает вероятность заморозков. При осушении уменьшается расход тепла на испарение (на 10 – 15 %) и заметно увеличиваются затраты энергии на турбулентный теплообмен с атмосферой (на 10 – 25 %). В результате происходит больший, чем ранее, нагрев приземного слоя воздуха и почв днем и охлаждение их в ночное время. Создание водохранилищ приводит к некоторому увеличению радиационного баланса, при этом в условиях избыточного влажного климата основная часть этого прироста расходуется на турбулентный обмен с атмосферой, в аридных – на испарение. В городах на тепловой режим влияет резкое сокращение испарения и аккумуляция солнечного тепла бетоном, кирпичом, асфальтом. В результате антропогенной деятельности произошло изменение концентрации парниковых газов в атмосфере. За счет хозяйственной деятельности увеличилось содержание следующих парниковых газов: углекислого газа (СО2), метана (СН4), окислов азота (NхО), фреонов. Вклад газов в парниковый эффект зависит от следующих факторов: 1) эффекта, вызываемого единичным объемом поступившего в атмосферу газа, по сравнению с эффектом СО2, принимаемым за единицу; 2) продолжительности пребывания газа в атмосфере; 3) объема эмиссии газа. Комбинация первых двух факторов называется относительным парниковым потенциалом, выражается в единицах от потенциала СО2 и характеризует текущее состояние парникового эффекта следующим образом: СО2 – 64 %, СН4 – 15 %, N2О – 6 %, фреонов – 7 % и др. Роль углекислого газа в изменении температуры воздуха связана со значи-тельной продолжительностью существования в атмосфере (50 – 200 лет) и сравнительно высокой концентрацией. Однако СО2 отличается низким потенциалом парникового эффекта. Главным антропогенным источни-ком поступления СО2 является сжигание ископаемого топлива, цемент-ное производство и изменение земной поверхности (вырубка лесов, осушение болот и т. д.). В результате увеличения концентрации углерода, по прогнозам ученых, увеличится средняя глобальная температура земной поверхности на 1,5 … 4,5 оС. Существенным фактором антропогенного влияния на тепловой баланс является тепловое загрязнение атмосферы, в первую очередь вследствие сжигания топлива. Не менее 2/3 энергии, содержащейся в потребляемом топливе, не используется в производстве из-за низкого КПД и рассеивается не-посредственно в атмосфере в виде тепловой энергии (часть тепла выбрасывается непосредственно с нагретой водой, используемой для охлаждения на тепловых и атомных электростанциях). В среднем за год в атмосферу поступает количество техногенного тепла, составляющего 0,006 % от величины солнечной радиации, поглощаемой земной поверхностью и атмосферой. В некоторых развитых странах выделяется больше тепловой энергии. Например, в США количество техногенного тепла составляет около 0,2 % от средней величины годового радиационного баланса. В пределах крупных городов и промышленных центров тепловые нагрузки составляют 5…6 Втхм1-2, в пределах весьма ограниченных районов – 100 Втхм-2. По данным М. И. Будыко, температура земной поверхности повышается на 0,01 %. Следующим фактором изменения температуры воздуха является увеличение содержания аэрозолей в атмосфере. Запыленность воздуха способствует образованию облаков и увеличивает величину отраженной радиации, но, с другой стороны, усиливая поглощение длинноволнового излучения, повышает парниковый эффект. По мнению М. И. Будыко, изменение концентрации аэрозоля в атмосфере снижает среднюю годовую температуру примерно на 0,5 0С (особенно в высоких широтах). Среднеглобальное термическое воздействие выхолаживания за счет аэрозоля может составить от 1,5 до 2,0 Втхм/м-2, т. е. сравнимо с эффек-том парникового воздействия. Однако время жизни тропосферного аэрозоля, в отличие
|
||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-09-25; просмотров: 97; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.133.113.24 (0.022 с.) |