Мы поможем в написании ваших работ!
ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
|
Стадия разрушения антициклона
В четвертой стадии развития антициклон является высоким барическим образованием с квазивертикальной осью. Замкнутые центры высокого давления прослеживаются на всех уровнях тропосферы, координаты высотного центра практически совпадают с координатами центра у Земли (рис. 12.9).
С момента усиления антициклона температура воздуха на высотах повышается. В системе антициклона происходит опускание воздуха, и, следовательно, его сжатие и нагревание. В тыловой части антициклона происходит поступление тёплого воздуха (адвекция тепла) в его систему. В результате продолжающейся адвекции тепла и адиабатического нагревания воздуха антициклон заполняется однородным тёплым воздухом, а область наибольших горизонтальных контрастов температуры перемещается на периферию. На над приземным центром располагается очаг тепла.
Антициклон становится термически симметричным барическим образованием. Соответственно уменьшению горизонтальных градиентов термобарического поля тропосферы, адвективные и динамические изменения давления в области антициклона значительно ослабевают.
Из-за расходимости воздушных течений в приземном слое атмосферы давление в системе антициклона понижается, и он постепенно разрушается, что на начальном этапе разрушения более заметно у земной поверхности.
Циклон — атмосферный вихрь огромного (от сотен до нескольких тысяч километров) диаметра с пониженным давлением воздуха в центре.
Воздух в циклоне циркулирует против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой стрелке в южном. Кроме того, в воздушных слоях на высоте от земной поверхности до нескольких сот метров, ветер имеет слагаемое, направленное к центру циклона, по барическому градиенту (в сторону убывания давления). Величина слагаемого уменьшается с высотой.
Схематическое изображение процесса образования циклонов (чёрные стрелки) из-за вращения Земли (синие стрелки).
Циклон — не просто противоположность антициклону, у них различается механизм возникновения. Циклоны постоянно и естественным образом появляются из-за вращения Земли, благодаря силе Кориолиса. Следствием теоремы Брауэра о неподвижной точке является наличие в атмосфере как минимум одного циклона или антициклона.
Различают два основных вида циклонов — внетропические и тропические. Первые образуются в умеренных или полярных широтах и имеют диаметр от тысячи километров в начале развития, и до нескольких тысяч в случае так называемого центрального циклона. Среди внетропических циклонов выделяют южные циклоны, образующиеся на южной границе умеренных широт (средиземноморские, балканские, черноморские, южнокаспийские и т. д.) и смещающиеся на север и северо-восток. Южные циклоны обладают колоссальными запасами энергии; именно с южными циклонами в средней полосе России и СНГ связаны наиболее сильные осадки, ветры, грозы, шквалы и другие явления погоды.
Тропические циклоны образуются в тропических широтах и имеют меньшие размеры (сотни, редко — более тысячи километров), но бо́льшие барические градиенты и скорости ветра, доходящие до штормовых. Для таких циклонов характерен также т. н. «глаз бури» — центральная область диаметром 20—30 км с относительно ясной и безветренной погодой. Тропические циклоны могут в процессе своего развития превращаться во внетропические. Ниже 8—10° северной и южной широты циклоны возникают очень редко, а в непосредственной близости от экватора — не возникают вовсе.
Циклоны в атмосфере Сатурна. Фотография зонда Кассини.
Циклоны возникают не только в атмосфере Земли, но и в атмосферах других планет. Например, в атмосфере Юпитера уже многие годы наблюдается так называемое Большое красное пятно, которое является, по всей видимости, долгоживущим антициклоном. Однако циклоны в атмосферах других планет изучены недостаточно.
Общая циркуляция атмосферы.
Процессы формирования воздушных масс. Процессы их трансформации.
Географические типы воздушных масс. Воздух морской и континентальный.
Постоянные и сезонные центры действия атмосферы. Муссоны. Широтные и меридиональные типы циркуляции атмосферы.
Погода. Элементы и классификация. Погода в циклоне и антициклоне.
38)процессы и факторы климатообразования
Классификация климатов. Карты климатов.
Изменение и колебание климата. Воздействие человека на климат. Проблема прогноза климата.
Изменение климата — колебания климата Земли в целом или отдельных её регионов с течением времени, выражающиеся в статистически достоверных отклонениях параметров погоды от многолетних значений за период времени от десятилетий до миллионов лет. Учитываются изменения как средних значений погодных параметров, так и изменения частоты экстремальных погодных явлений. Изучением изменений климата занимается наука палеоклиматология. Причиной изменения климата являются динамические процессы на Земле, внешние воздействия, такие как колебания интенсивности солнечного излучения, и, по одной из версий, с недавних пор, деятельность человека.
Факторы изменения климата. Изменения климата обусловлены переменами в земной атмосфере, процессами, происходящими в других частях Земли, таких как океаны, ледники, а также эффектами, сопутствующими деятельности человека. Внешние процессы, формирующие климат, — это изменения солнечной радиации и орбиты Земли.
· изменение размеров, рельефа и взаимного расположения материков и океанов,
· изменение светимости солнца,
· изменения параметров орбиты и оси Земли,
· изменение прозрачности атмосферы и ее состава в результате изменений вулканической активности Земли,
· изменение концентрации парниковых газов (СО2 и CH4) в атмосфере,
· изменение отражательной способности поверхности Земли (альбедо),
· изменение количества тепла, имеющегося в глубинах океана.
Климатические изменения на Земле
Погода — это ежедневное состояние атмосферы. Погода является хаотичной нелинейной динамической системой. Климат — это усредненное состояние погоды и он предсказуем. Климат включает в себя такие показатели, как средняя температура, количество осадков, количество солнечных дней и другие переменные, которые могут быть измерены в каком-либо определенном месте. Однако на Земле происходят и такие процессы, которые могут оказывать влияние на климат:
· Оледенения
· Изменчивость мирового океана
· Парниковые газы
· Тектоника литосферных плит
· Солнечное излучение
· Изменения орбиты
· Вулканизм
· Антропогенное воздействие:
Антропогенное воздействие на климат.
Антропогенные факторы включают в себя деятельность человека, которая изменяет окружающую среду и влияет на климат. Главными проблемами сегодня являются:
Сжигание топлива
Начав расти во время промышленной революции в 1850-х годах и постепенно ускоряясь, потребление человечеством топлива привело к тому, что концентрация СО2 в атмосфере возросла. Вместе с увеличивающейся концентрацией метана эти изменения предвещают рост температуры.
Проблема долгосрочного прогноза погоды — одна из труднейших не только в метеорологии, но и во всей геофизической науке в целом. Прогнозы погоды на 4—6 дней основаны на так называемом синоптическом периоде. По статистическим данным, атмосферные процессы за 4—6 дней протекают однотипно на достаточно большой территории, например в Европе и Западной Сибири. За это время в отдельных районах на прогнозируемой территории погода может изменяться, но, как правило, основные пути перемещения или траектории циклонов и антициклонов не пересекаются. Смена синоптических периодов сопровождается крупными изменениями атмосферных процессов и погоды. Чтобы предсказать погоду на месяц, находят различные статистические связи между крупными атмосферными процессами прошедшей и будущей циркуляции атмосферы, протекающей на всем Северном полушарии. На этой основе подбирают карты-аналоги за прошлые годы, когда наиболее яркие черты атмосферных процессов в предшествующие месяцы протекали аналогично текущему году.
Прогнозировать погоду на сезон еще труднее. Опытные прогнозы погоды на сезон составляются в Гидрометцентре СССР уже несколько лет. Метеорологи все время ищут новые пути прогнозирования погоды, дающие наибольший экономический эффект для народного хозяйства. Например, прогнозисты-агрометеорологи, используя данные о запасах влаги, влагообеспеченности в конце весны и в начале лета, составляют прогнозы урожайности сельскохозяйственных культур и валового сбора зерна почти на всей территории СССР.
На Северном Кавказе, в Закавказье и в Средней Азии стоят противоградовые отряды, вооруженные радиолокаторами, орудиями и ракетами. Когда по прогнозу ожидается град, они стреляют по градовым облакам, которые обнаруживаются на экране радиолокаторами, вносят в них реагент — йодистое серебро. Мелкие капли воды кристаллизуются, не успевая смерзаться в градины.
В рыбопромысловых экспедициях прогнозисты-гидрометеорологи предсказывают погоду, температуру, соленость и волнение моря. Для корабля, пересекающего океаны, гидрометеорологи рекомендуют специальный курс, следуя которому корабли избегают встречи со штормами. Усовершенствуя методику исследований с помощью электронно-вычислительных машин, метеорологи получают все больше информации с метеорологических спутников Земли, все точнее прогнозируют погоду.
Термическая, соленосная и плотностная стратификация океанических вод. Слой скачка.
Все типы изменения температуры воды по вертикали принято делить на три вида.
Первый вид объединяет экваториально -тропический, тропический, восточно -тропический и субтропические типы. Этот вид характерен для низких широт где вертикальные гридиенты в поверхностных и промежуточных водах очень велики. Ниже наблюдаются незначительные изменение абсолютных величин с глубиной.Такая стратификация возникает из-за сильного прогрева поверхностных вод. Кривые всех типов термической стратификации входящих в этот вид мало отличается друг от друга и близки по форме к тропическому типу с ярко выраженным термоклинном.Достаточно близким к первому виду является своеобразный присредиземноморский тип, возникающий из-за выноса в океан вод из Средиземного и Красного морей.
Температура в этом случае значительно меньше.
К второму виду относятся атлантико-тихоокеанский и субполярный типы термической стратификации, которые наблюдаются в умеренных и субполярных широтах.В этих районах из-за отрицательного теплообмена океана с атмосферой происходит охлаждение поверхностных вод и увеличение развития конвекции. Небольшой прогрев вод и конвекционное перемешивание обуславливает слабую термическую стратификацию и относительно малые вертикальные градиенты температуры.
Третий вид стратификации температуры характерной для полярных областей и имеет подповерхностный минимум и промежуточный максимум температуры. Для этого вида наблюдается очень слабая стратификация.
Соленостная стратификация.
Индомалайский тип изменения солености воды по вертикали можно рассматривать как своеобразную модификацию экваториального типа, который встречается лишь в северо-восточной части Индийского океана.
Слой скачка — слой воды в океане (море), в котором вертикальные градиенты океанографических характеристик (температура, солёность,плотность, скорость звука и др.) резко возрастают по сравнению с вертикальными градиентами в выше- и нижележащих слоях.
Характеристика
Слой скачка образуется при интенсивном ветровом и конвективном перемешивании поверхностного слоя или при наложении друг на друга двух масс воды различного происхождения. Слой температурного скачка (термоклин) обычно возникает при сильном прогревании верхнего слоя воды и его ветровом перемешивании. Слой скачка солёности (галоклин) и плотности (пикноклин) образуется при распространении по поверхности моря пресных вод материкового стока или образующихся при таянии льдов.
Мощность слоя скачка колеблется от нескольких метров до нескольких десятков метров, а величина вертикального градиента в нём может превышать по температуре 8-10 °C на метр, по солёности 5 ‰ на метр, по плотности 0,05-0,07 кг/м³ на метр. Слой скачка характерен для небольших глубин моря. В отдельных случаях по вертикали могут располагаться несколько слоев скачка.
| Физико-химические свойства океанических вод.
В атмосфере нашей планеты вода находится в виде капель малого размера, в облаках и тумане, а также в виде пара. При конденсации выводится из атмосферы в виде атмосферных осадков (дождь, снег, град, роса). В совокупности жидкая водная оболочка Земли называется гидросферой, а твёрдая криосферой. Вода является важнейшим веществом всех живых организмов на Земле. Предположительно, зарождение жизни на Земле произошло в водной среде.
Мировой океан содержит более 97,54 % земной воды, подземные воды — около 0,63 %, ледники — 1,81 %, реки и озера — 0,009 %, материковые соленые воды — 0,007 %, атмосфера — 0,001 %Для того чтобы нагреть один литр воды на один градус, требуется затратить 4,1868 кДж энергии. Однако удельная теплоёмкость воды, в отличие от других веществ непостоянна: при нагреве от 0 до 35 градусов Цельсия её удельная теплоёмкость падает, в то время как у других веществ она постоянна при изменении температуры. Помимо большой удельной теплоёмкости, вода также имеет большие значения удельной теплоты плавления (0 °C и 333,55 кДж/кг) и парообразования (2250 кДж/кг).Вода обладает отрицательным электрическим потенциалом поверхности. Чистая вода — хороший изолятор. При нормальных условиях вода слабо диссоциирована и концентрация протонов (точнее, ионов гидроксония H3O+) и гидроксильных ионов HO− составляет 0,1 мкмоль/л. Но поскольку вода — хороший растворитель, в ней практически всегда растворены те или иные соли, то есть в воде присутствуют положительные и отрицательные ионы. Благодаря этому вода проводит электричество. По электропроводности воды можно определить её чистоту.
Агрегатные состояния: Твёрдое — лёд. Жидкое — вода. Газообразное — водяной пар.
Изотопный состав воды: Лёгкая вода (основная составляющая привычной людям воды).Тяжёлая вода (дейтериевая).Сверхтяжёлая вода (тритиевая).
Средняя соленость океана воды 35 прямили Отклонение от средней солености в ту или иную сторону вызывается изменениями в приходно-расходном балансе пресной воды. Так, атмосферные осадки, воды с ледников, сток с суши уменьшают соленость; испарение – повышает соленость. Плотность воды на поверхности океана изменяется в пределах от 0,996 до 1,083. С увеличением солености и понижением температуры воды плотность повышается. С глубиной плотность воды увеличивается. На каждые 10 м глубины давление увеличивается на 1 атм. Давление на глубине 10 000 м равно 1119 атм.
| Мировой океан и его части. Классификация морей.
Мировой океан – водное пространство, окружающее сушу, занимает 71,7% (около 365 млн. кв. км.). Океан - крупная часть Мирового океана, обладающая всеми свойствами, присущими мировому океану. Части океанов, прилегающие к суше, называются морями, заливами, бухтами, проливами. Море - часть океана, более или менее обособленная сушей, островами или
возвышениями подводного рельефа и отличающаяся от открытой части океана гидрологическим и метеорологическим режимом: солёностью, температурой вод, течениями и т.д. Чем более замкнуто море сушей, тем в большей степени оно отличается от океана. Иногда морем может быть открытая часть океана или крупное озеро.
Классификация по степени обособления от океана:
Внутренние моря — моря, большей частью закрытые от сообщения с океаном, которым присущ ограниченный (по сравнению с окраинными морями) водообмен с Мировым океаном. В зависимости от количества континентов, чьи берега моря омывают, внутренние моря делятся на межконтинентальные (Средиземное и Красное моря) и внутриконтинентальные (Жёлтое и Чёрное моря). В зависимости от наличия связи с другими морями или Мировым океаном внутренние моря разделяют на изолированные (замкнутые) (Мертвое, Аральское моря) и полуизолированные (полузамкнутые) (Балтийское, Азовское моря). Фактически изолированные моря являются озёрами.
Окраинные моря — это моря, которые характеризуются свободным сообщением с океаном и, в ряде случаев, отделённые от них цепью островов или полуостровами. например, Берингово, Охотское, Японское, Восточно-Китайское, Южно-Китайское, Карибское моря.
Межконтинентальные моря (иногда называемые средиземными морями) — это моря, которые окружены со всех сторон сушей и соединяются с океаном одним или несколькими проливами. К таким морям относятся Средиземное, Красное, Карибское.
Межостровные моря — моря, окружённые более или менее плотным кольцом островов, поднятия рельефа между которыми препятствуют свободному водообмену этих морей с открытой частью океана.
Классификация по температуре поверхностных вод:
Существует также классификация морей в зависимости от температуры их поверхностных вод (тропические моря, моря умеренной зоны, полярные моря), но она практически не используется.
Классификация по солёности вод:
Сильносолёные моря — моря, имеющие большую, чем в океане, солёность благодаря активному испарению, и их водообмен заключается в оттоке более солёной морской воды в нижние слои, и притоке более пресной воды в поверхностные слои через проливы из океана. Пример такого моря — Красное море.
Слабосолёные моря — моря, имеющие меньшую, чем океан солёность благодаря тому, что приток пресной воды со стоком рек и осадками не компенсируется испарением. В этом случае водообмен заключается в оттоке менее солёной морской воды в поверхностные слои и притоке более солёной воды в придонные слои через проливы. В таких бассейнах часто водообмен с придонными слоями недостаточен для поддержания необходимого для существования большинства биологических видов содержания кислорода. Пример такого моря — Чёрное море.
| Большой и малый круговорот воды в природе. Мировой водный баланс.
Круговорот воды в природе (гидрологический цикл) — процесс циклического перемещения воды в земной биосфере. Состоит из испарения, конденсации и осадков. Различают несколько видов круговоротов воды в природе:
Большой, или мировой, круговорот — водяной пар, образовавшийся над поверхностью океанов, переносится ветрами на материки, выпадает там в виде атмосферных осадков и возвращается в океан в виде стока. В этом процессе изменяется качество воды: при испарении соленая морская вода превращается в пресную, а загрязненная — очищается.
Малый, или океанический, круговорот — водяной пар, образовавшийся над поверхностью океана, сконденсируется и выпадает в виде осадков снова в океан.
Внутриконтинентальный круговорот — вода, которая испарилась над поверхностью суши, опять выпадает на сушу в виде атмосферных осадков.
В конце концов, осадки в процессе движения опять достигают Мирового океана. Воды, входящих в состав живых организмов, восстанавливаются в течение нескольких часов. Это наиболее активная форма водообменная. Период обновления запасов воды в горных ледниках составляет около 1 600 лет, в ледниках полярных стран значительно больше — около 9 700 лет. Полное обновление вод Мирового океана происходит примерно в 2700 лет.
ВОДНЫЙ БАЛАНС — количественная характеристика прихода и расхода воды на данной территории.
| .
Гидросфера.Её объем и структура.
Гидросфе́ра— 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 км³.
Масса гидросферы примерно 1,46*10²¹ кг. 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.
Водные массы мирового океана и гидрологические фронты.
Водные массы — это большие объемы воды, образующиеся в определенных частях океана и отличающиеся друг от друга температурой, соленостью, плотностью, прозрачностью, количеством кислорода и другими свойствами.
В зависимости от происхождения различают следующие типы водных масс:
Глубинные водные массы.Несмотря на относительно большую гомогенность, все глубинные водные массы имеют свои специфические свойства, по которым их можно отличить друг от друга. Они формируются главным образом в результате смешения поверхностных и промежуточных водных масс. Наиболее благоприятные условия для образования глубинных вод создаются по периферии высокоширотных циклонических макроциркуляционных систем и особенно в той их части, которая проходит вдоль материковых склонов. Поэтому основные глубинные водные массы образуются на севере океанов и у Антарктиды.
Придонные водные массы. Они заполняют наиболее глубокие части океанов, перемещаясь по котловинам и соединяющим их подводным долинам.Подобно другим видам водных масс, придонные воды образуются в результате опускания вышележащих вод, которое, в конечном счете, вызывается поверхностной горизонтальной циркуляцией. При этом все типы придонных водных масс, кроме северо-индийских, формируются в высоких широтах одновременно с промежуточными и глубинными водами. Из-за расчлененности рельефа дна придонные воды при своем перемещении подвергаются более сильной трансформации. Как уже говорилось, для них характерно преобладание меридионального переноса, скорость которого меняется приблизительно от 0,1 до 1 см/сек.
Поверхностные:
Экваториальные. В течение всего года вода сильно нагревается солнцем. Температура ее 27-28°С. По сезонам она меняется не больше чем на 2°. Эти водные массы имеют соленость ниже, чем в тропических широтах, так как опресняющее действие на них оказывают многочисленные реки, впадающие в океан в экваториальных широтах, и обильные атмосферные осадки;
Тропические. Они формируются в тропических широтах. Температура воды здесь 20-25°. На температуру тропических водных масс оказывают большое влияние океанические течения. Более теплыми являются западные части океанов, куда приходят теплые течения (см. Океанические течения) от экватора. Восточные части океанов холоднее, так как сюда приходят холодные течения. По сезонам температура тропических водных масс меняется на 4°. Соленость этих водных масс значительно больше, чем экваториальных, так как в результате нисходящих воздушных потоков здесь устанавливается область высокого давления и выпадает мало осадков;
Умеренные водные массы. В умеренных широтах Северного полушария холодными являются западные части океанов, где проходят холодные течения. Восточные области океанов согреваются теплыми течениями. Даже в зимние месяцы вода в них имеет температуру от 10°С до 0°С. Летом она изменяется от 10°С до 20°С. Таким образом, по сезонам температура умеренных водных масс различается на 10°С. Для них уже характерна смена времен года. Но наступает она позднее, чем на суше, и выражена не так резко. Соленость умеренных водных масс ниже, чем тропических, так как опресняющее действие оказывают не только реки и атмосферные осадки, которые здесь выпадают, но и айсберги, заходящие в эти широты;
Полярные водные массы. Формируются в Арктике и у берегов Антарктиды. Эти водные массы могут выноситься течениями в умеренные и даже тропические широты. В полярных областях обоих полушарий вода охлаждается до —2°С, но еще остается жидкой. Дальнейшее понижение температуры приводит к образованию льда. Для полярных водных масс характерно обилие плавающего льда, а также льда, формирующего огромные ледяные пространства. В Северном Ледовитом океане лед держится весь год и находится в постоянном дрейфе. В Южном полушарии в районах полярных водных масс морские льды заходят в умеренные широты много дальше, чем в Северном. Соленость полярных водных масс низка, так как лед оказывает сильное опресняющее влияние. Между перечисленными водными массами нет четких границ, а существуют переходные зоны — зоны взаимовлияния соседних водных масс. Наиболее отчетливо они выражены в местах соприкосновения теплых и холодных течений. Каждая водная масса более или менее однородна по своим свойствам, но в переходных зонах эти характеристики могут резко меняться.
Водные массы активно взаимодействуют с атмосферой:
отдают ей тепло и влагу, поглощают из нее углекислый газ, выделяют кислород.
|
Ледники: образование, распространение и роль в географической оболочке.
Ледни́к — масса льда преимущественно атмосферного происхождения, испытывающая вязкопластическое течение под действием силы тяжести и принявшая форму потока или плавучей плиты. Образуются ледники в результате накопления и последующего преобразования твёрдых атмосферных осадков (снега) при их положительном многолетнем балансе. Общим условием образования ледниковявляется сочетание низких температур воздуха с большим количеством твёрдых атмосферных осадков, что имеет место в холодных странах высоких широт и в вершинных частях гор. Однако, чем больше суммы осадков, тем выше могут быть температуры воздуха. Так, годовые суммы твёрдых осадков меняются от 30-50 мм в Центральной Антарктиде, до 4500 мм на ледниках Патагонии, а средняя летняя температура от −40 °C в Центральной Антарктиде, до +15 °C у концов самых длинных ледников Средней Азии, Скандинавии, Новой Зеландии, Патагонии. Преобразование снега в лёд, может идти как при отрицательной температуре, так и при температуре таяния. В первом случае — путём рекристаллизации, вызываемой давлением вышележащей толщи и уменьшением пористости снега. Во втором случае — посредством таяния снега с повторным замерзанием талой воды в толще.
Распространение. Площадь оледенения занимает на земном шаре 16,2 млн. кв. км, т. е. около 3% всей поверхности земного шара, или около 10% поверхности суши, но ледникв распространены очень неравномерно. Большая часть их приходится на антарктические области, погребенные под ледяным покровом. Площадь оледенения здесь - 13 млн. кв. км. В северном полушарии наибольшее количество ледников падает на полярные страны; так, площадь оледенения Гренландии занимает пространство приблизительно в 1,9 млн. кв. км. На долю полярного архипелага Америки приходится 100 000 кв. км, покрытых ледниками, па другие острова северного полушария около 100 000 кв. км, так что всего на Арктику 2 100 000 кв. км. В Европе площадь оледененияприблизительно равна 9000 кв. км, причем на долю Пиренеев приходится лишь 40 кв. км, на долю Альп 3800 кв. км, Скандинавии 6000 кв. км. В Азии вследствие сухости климата лед занимает небольшое сравнительно с ее площадью пространство в 12 000 кв. км. Гораздо большая площадь занята ледниками в Северной Америке - 20 000 кв. км, в Южной Америке площадь оледенения 10 000 кв. км. Африка бедна ледниками- они занимают здесь лишь 20 кв. км.
| Режим и движение ледников. Роль ледников в режиме рек. Хозяйственное значение ледников.
Движение ледников.Движение ледников представляет собой достаточно сложный, ещё не вполне выясненный процесс. Как и в речном потоке, движущей силой здесь является сила тяжести. Многочисленные наблюдения и специально поставленные опыты показали, что течение ледника сходно с течением водного потока. Скорость движения льда в результате трения его о склоны долины постепенно уменьшается от середины ледника к краям. Вследствие различного сопротивления скорость также убывает от поверхности ледника к его дну. Всякое сужение долины вызывает увеличение скорости движения ледника в этом месте, всякое расширение снижает скорость. Уменьшение скорости движения ледника наблюдается также на участке от выхода его из-под фирнового поля до конца ледника. Скорость движения ледников колеблется в значительных пределах, оставаясь, однако, во всех случаях достаточно малой. Так, материковый лед движется со скоростью 20-30 м в год, самые крупные ледники в Альпах имеют скорость движения 30-150 м, на Шпицбергене - до 365 м, а некоторые гималайские ледники - до 700-1300 м.
Особенности режима рек с ледниковым питанием. Большие запасы воды, заключённые в ледниках, в сочетании с высокогорными сезонными снегами обеспечивают длительноеполоводье на горных реках, имеющих ледниковое питание. С наступлением положительных температур воздуха начинается таяние снега, выпавшего за зиму в долинах рек и на сравнительно небольших высотах гор. Обычно наблюдающиеся весной временные похолодания обусловливают задержки в таянии снега, находящегося на разных высотах, в результате чего весеннее половодье горных рек часто состоит из ряда подьемов уровня. При дальнейшем повышении температуры воздуха к таянию снега присоединяется таяние ледников в высокогорных областях и постепенно весеннее половодье переходит в летнее. Чем выше температура воздуха, тем больше сток рек, имеющих ледниковое питание. В то время как на равнинных реках, имеющих снеговое питание, весеннее половодье проходит за один - полтора месяца, после чего наступает маловодный период, на реках ледникового питания высокая водность наблюдается в течение пяти-шести месяцев. Кроме того, в отличие от равнинных рек, имеющих весеннее половодье и характеризующихся в этот период очень резким подъемом и спадом уровней, реки с ледниковым питанием имеют значительно более плавный ход водности. И, наконец, колебания водности рек, имеющих ледниковое питание, от года к году не столь велики, как колебания водности большинства равнинных рек. Горные ледники дают начало мощным рекам, имеющим большое значение для ландшафтообразования и народного хозяйства при орошении пустынных и степных земель. Хозяйственное значение ледников. Прямое или косвенное влияние ледников испытывают люди и многие объекты, и виды человеческой деятельности: жилая застройка, транспорт, мосты, растениеводство, живот-новодство, гидроэнергетика, горнодобывающая промышленность и т.д.
Косвенное воздействие связано в основном с возникновением ледниковых озёр, неизбежные прорывы которых вызывают катастрофические паводки. Многочисленные примеры таких явлений в разных районах земного шара приведены в монографии. Влияние ледников на жилые строения происходит как под действием катастрофических факторов (прорывы подпряжённых ледниковых озёр, обвалы льда и ледниковые сели), так и вследствие медленного продвижения ледников. Ледники по различным причинам (прежде всего под действием климатических факторов) периодически наступают или от-ступают. Для судоходства представляют опасность ледники, выдвигающиеся в море, перекрывающие бухты и фьорды, а также продуцирующие большое количество айсбергов. Для авиационного транспорта потенциальную угрозу представляют ледниковые обвалы. Крупные обвалы сопровождаются мощной воздушной волной, переносящей тучи снега и ледяных осколков. Клубы снежной пыли вызывают временную потерю видимости у экипажей заходящих на посадку или взлетающих вертолётов. Растениеводство и животноводство страдают от наступления ледников, прорывов подпряжённых озёр и гляциальных селей. Нередко ледниками бывают, погребены фермы и поля. Ледники могут оказывать на сельское хозяйство и положительное влияние. Оно заключается в их большом вкладе в питание рек, это особенно благоприятно в странах Средней Азии и канадских прериях. Известны примеры и более оригинального использования ледников для выработки электроэнергии.
|
Гидрология, её предмет и задачи. Составные части гидрологии и её связь с другими науками.
Гидрология(буквально - наука о воде) занимается изучением природных вод, явлений и процессов, в них протекающих, а также определяющих распространение вод по земной поверхности и в толще почво- грунтов, и закономерностей, по которым эти явления и процессы развиваются.
Предметом изучения гидрологии являются водные объекты: океаны, моря, реки, озера и водо-хранилища, болота и скопления влаги в виде снежного покрова, ледников, почвенных и подземных вод.
Задача – рассмотрение осн. закономерентей процессов водн.объектов, выявление взаи-мосвязей с процессами в лит.,атм.,биосфере.
Тесно связана с др.геогр.науками, геоло-гией, биологией, почвоведением, геохимией, физикой, химией, математикой, техникой.
Основное содержание гидрологических исследований в зависимости от их направления - либо определение географических характеристик водных объектов (их распределения по территории, размеров, общих описаний), либо выяснение физических закономерностей взаимодействия воды с окружающей средой (з аконы перемещения водных масс, испарения воды, таяния снега и ледяного покрова, воздействия воды на речное ложе и п р.). Таким образом, всестороннее изучение гидрологических процессов должно предусматривать, с одной стороны, исследование вод как элемента географического ландшафта, а с другой - установление физических закономерностей, которым подчиняются гидрологические процессы.
Воды поверхности Земли (океанов, морей, рек, озёр, болот, ледников), ее воздушной оболочки (атмосферы) и находящиеся в земной коре тесно связаны между собой, поэтому ряд вопросов, относящихся к деятельности воды на земном шаре, одновременно рассматривается гидрологией, метеорологией, геологией, почвоведением, геоморфологией, географией и другими науками, изучающими атмосферу и литосферу.
Так, например, общими для гидрологии и метеорологии являются вопросы образования, выпадения и распределения по земной поверхности атмосферных осадков, испарения воды с поверхности рек, озёр и водохранилищ, испарения влаги с почвы и растительного покрова.
Общими вопросами для гидрологии, геоморфологии и почвоведения являются процессы размыва (эрозии) и отложения (аккумуляции) продуктов разрушения горных пород, совершающиеся на земной поверхности. В гидрологических исследованиях широко используются выводы физики, гидравлики и гидродинамики.
Гидросфера играет огромную роль в формировании природной среды нашей планеты. Весьма активно она влияет и на атмосферные процессы (нагревание и охлаждение воздушных масс, насыщение их влагой, и т. д.).
|
|
Приливно-отливные явления в океанах, причины их возникновения и их типы.
Движение Луны вокруг Земли приводит к тому, что существует не только суточная ритмика приливов, но и месячная. Максимальной высоты приливы достигают примерно раз в 14 дней, когда Солнце и Луна находятся на одной прямой с Землёй и |
| Поделиться:
|
|