Лекции по естественной географии
условия.
В стратосфере температура воздуха постепенно повышается с высотой,
градиент составляет 1-2 мК/м, т.е. у верхней границы слоя температура
достигает 10оС. Причиной повышения температуры является слой озона,
который, поглощая ультрафиолетовую радиацию, выделяет затем в вышележащие
слои атмосферы тепловую энергию. Сам же озон, по-видимому, возникает под
действием на кислород той же ультрафиолетовой солнечной радиации или же
космических лучей.
В стратосфере происходит интенсивная циркуляция воздуха,
сопровождающаяся вертикальными и горизонтальными его перемещениями. В
переходном слое от стратосферы к мезосфере, который называется
стратопаузой, температура с высотой начинает понижаться.
В мезосфере температура с высотой непрерывно падает. Здесь возможно
движение воздушных масс, и здесь образуются так называемые серебристые
облака, которые располагаются на довольно постоянной высоте - 80-85 км.
Слой серебристых облаков является пограничным между мезо- и термосферой;
этот пограничный слой называется мезопаузой.
Температура с высотой довольно быстро возрастает в термосфере. Если на
высоте 90 км Т= (90 оС, то на высоте 400 км она достигает 1000-2000 оС;
выше температура остается почти неизменной. Под действием ультрафиолетового
солнечного излучения и космических лучей воздух сильно ионизируется и
становится электропроводным. Этот слой иногда называют ионосферой. Однако
следует заметить, что и в вышележащем слое - экзосфере, где температура
составляет примерно 200 оС, газы также ионизированы, но их плотность очень
низка, поэтому отдельные молекулы газа двигаются с огромными скоростями и
преодолевают притяжение Земли.
Охрана атмосферы
Жизнь на Земле была бы невозможна без атмосферы. Она также является
одним из основных экзогенных факторов непрерывного изменения и
преобразования земной коры (процессы выветривания, эолового переноса
вещества и др.). Вместе с тем, она играет важную роль и в хозяйственной
деятельности человека. Антропогенное воздействие на атмосферу имеет много
направлений. Прежде всего это использование в производстве некоторых
составных частей атмосферы - азота для производства удобрений, кислорода
для металлургии, медицинских целей, горения и т.д.
Обычная хозяйственная деятельность человечества много тысячелетий
оказывает воздействие на климат, причем чаще всего отрицательное. Одним из
главных отрицательных факторов глобального воздействия является загрязнение
атмосферы углекислым газом. Помимо обычного, природного поступления СО2 в
атмосферу, происходит систематическое пополнение атмосферы этим газом за
счет сжигания огромного количества топлива. Оценки показывают, что
содержание СО2 в атмосфере за последние 20-30 лет возросло на 10-15% и
продолжает увеличиваться. Увеличение содержания СО2 приводит к повышению
температуры воздуха у поверхности Земли. Расчеты показывают, что по этой
причине уже к началу следующего тысячелетия среднегодовая температура может
подняться на 0,5оС, что не так уж и мало. Даже такое, казалось бы,
незначительное повышение среднегодовой температуры может привести к
усилению таяния и некоторому сокращению ледникового покрова, а это, в свою
очередь, вызовет цепную реакцию в изменении целого ряда других природных
явлений на Земле.
Воздействие человека сказывается и на содержании кислорода в воздухе.
Кислород восстанавливается в атмосфере благодаря естественным процессам, и
в первую очередь, в результате фотосинтеза растений. Поэтому уменьшение
площади лесов ослабляет один из основных источников пополнения атмосферы
кислородом.
Загрязнение атмосферы промышленными и транспортными выбросами (сажа,
зола, сернистые соединения, СО, СО2, пыль и др.) делают в ряде случаев
атмосферу мало или даже совсем непригодной для жизнедеятельности человека и
для некоторых видов флоры и фауны. В промышленных городах, где выбросы в
атмосферу особенно велики, нередко образуются смоги - это густой туман,
состоящий из смеси вредных соединений: оксидов серы, азота, углерода и
др.). «Рекордсменами» по смогу можно считать такие города, как Лос-
Анджелес, Мехико-Сити, Сан-Пауло, и некоторые другие. Все это указывает на
настоятельную необходимость сочетания хозяйственной деятельности человека с
тщательной охраной атмосферы.
Особое внимание необходимо обратить на сохранение озонового слоя.
Разрушающе действуют на озон водяные пары, ОН( , NO2, CH4, и некоторые
другие вещества. Самую большую опасность для озонового слоя представляют
наземные и воздушные испытания атомных и водородных бомб, на которые,
правда, уже 15 лет наложен международный мораторий. Тем не менее, следует
упомянуть о том, что при наземном испытании одной водородной бомбы средней
мощности в атмосферу выбрасывается до 100 млн.т пыли; возникающее при этом
помутнение атмосферы равносильно помутнению при крупном вулканическом
извержении. (Примеры последних мы будем рассматривать ниже).
Специалисты по моделированию природных катастроф из ВЦ РАН
(акад.Н.Н.Моисеев и др.) пришли к выводу, что в случае взрыва даже 25%
существующего арсенала атомного оружия, вследствие выброса в атмосферу пыли
и дыма (помимо других изменений природной среды) может возникнуть
катастрофическая «ядерная зима» на всей планете. В качестве примера
подобного явления, но в значительно меньших масштабах, приводятся
последствия извержения вулкана Тамбор в Индонезии в 1815 г., послужившее
причиной того, что в следующем году в США выпал невиданной толщины снежный
покров, а в Европе лето оказалось самым холодным за всю историю.
Гидросфера - это, в первом приближении, прерывистая оболочка Земли,
включающая воды океанов, морей, озер и рек, подземные воды, воды, собранные
в виде вечных снегов и льда, а также химически связанные воды горных пород.
Здесь мы рассмотрим характеристики основного земного резервуара вод -
Мирового океана, объединяющего все океаны, окраинные и внутренние моря.
На Мировой океан приходится примерно 71% всей поверхности Земли (361
млн.км2 из 510 млн.км2). Если объем воды всей гидросферы составляет,
примерно, 1458 млн км3, то на Мировой океан приходится 1370 млн км3, что
равно 94% всего объема воды планеты. Масса гидросферы составляет примерно
0,025% от массы всей Земли.
На океанском дне в зависимости от глубины можно выделить несколько
основных батиметрических зон, отличающихся тектонической природой, физико-
географическими условиями, биологическими видами и другими особенностями
(табл.1).
Наглядное представление о характере распределения высот суши и глубин
океанского дна дает гипсометрическая кривая (рис.2). Она отражает
соотношение площадей твердой оболочки Земли с различной высотой - на суше и
с различной глубиной - в море. С помощью кривой вычислены средние значения
уровня земной поверхности с учетом уровня земной поверхности (245 м),
твердой оболочки (-2440 м), суши (840 м) и средней глубины моря (-3880 м).
Если не принимать во внимание горные области и глубоководные впадины,
занимающие относительно небольшую площадь, то на гипсометрической кривой
можно отчетливо выделить два преобладающих уровня: уровень континентальной
платформы высотой примерно 1000 м и уровень океанического ложа с отметками
от -2000 до -6000 м. Соединяющая их переходная зона представляет собой
относительно резкий уступ и называется континентальным склоном.
Естественным продолжением континента является его внешняя, затопленная
морем часть, - континентальный шельф. Таким образом, естественной границей,
разделяющей океан и континенты, является не видимая береговая линия, а
внешняя граница склона.
Основные зоны дна Мирового океана
Таблица 1
|Элементы рельефа |Глубина, м |Доля относительно |
| | |площади океанов,% |
|Шельф |0-300 |9,6 |
|Континентальный |300-2500 |13,0 |
|склон | | |
|Абиссаль |2500-6500 |76,5 |
|Глубоководные |6500-11000 |0,9 |
|впадины | | |
Являясь продолжением континентов, близким с ним по геологическому
строению, и располагаясь на доступных глубинах, шельф представляет особый
интерес с точки зрения поисков и разведки месторождений полезных
ископаемых. Происхождение шельфа обычно связывают с эвстатическими
колебаниями уровня вод Мирового океана, обусловленными глобальными
