Ορυκτοί πόροι της λιθόσφαιρας. Παροχή μεταλλικών νερών στο έδαφος της πρώην ΕΣΣΔ
περιβαλλοντική γεωλογία
Θέμα 2Οικολογικά χαρακτηριστικά
λιθόσφαιρα (μέρος 1)
Οικολογική λειτουργία των πόρων της λιθόσφαιρας και ο μετασχηματισμός της υπό την επίδραση της τεχνογένεσης
Μέρος 1ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΠΟΡΩΝ
Η ΛΙΘΟΣΦΑΙΡΑ ΚΑΙ Η ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΣΗ ΤΗΣ ΚΑΤΩ
ΕΠΙΡΡΟΗ ΤΕΧΝΟΓΕΝΕΣΗΣ
Ορισμός, έννοια και δομή της οικολογικής λειτουργίας του πόρου της λιθόσφαιρας
Κάτω από την οικολογική λειτουργία των πόρων της λιθόσφαιρας, καταλαβαίνουμε πώςήδη
απεικονίζεται
προηγουμένως,
ρόλος
ορυκτό,
οργανικός,
οργανικών ορυκτών πόρων της λιθόσφαιρας, καθώς και των γεωλογικών της
χώρο για τη ζωή και τη δραστηριότητα των ζώντων τόσο ως
βιοκένωση και η ανθρώπινη κοινότητα ως κοινωνική
δομές.
Αντικείμενο μελέτης σε αυτή την προσέγγιση είναι τα χαρακτηριστικά της σύνθεσης και
δομές της λιθόσφαιρας με όλα τα συστατικά τους που επηρεάζουν
τη δυνατότητα και την ποιότητα της ύπαρξης ζώντων οργανισμών, και το θέμα - γνώση για
δυναμικό πόρων της λιθόσφαιρας, η καταλληλότητα του χώρου της για
κατοίκηση ζώντων οργανισμών (συμπεριλαμβανομένου του ανθρώπου ως βιολογικού είδους) και
ανάπτυξη της ανθρωπότητας ως κοινωνικής δομής.
Η οικολογική λειτουργία των πόρων της λιθόσφαιρας κατέχει ηγετική θέση,
θέση σε σχέση με τα γεωδυναμικά, γεωχημικά και
γεωφυσικές λειτουργίες. Δεν καθορίζει μόνο την άνεση
«ζωντανό βίωμα», αλλά και η ίδια η πιθανότητα ύπαρξής του και
ανάπτυξη.
Πόροι της λιθόσφαιρας απαραίτητοι για τη ζωή του ζώντος
Πόροι της λιθόσφαιρας που είναι απαραίτητοι για τη ζωή του ζώντος,συμπεριλαμβανομένου
ο άνθρωπος
πως
βιολογικός
θέα,
αντιπροσωπεύεται από τέσσερα συστατικά:
πετρώματα που περιέχουν στοιχεία
βιοφιλική σειρά - διαλυτά στοιχεία, ζωτικής σημασίας
απαραίτητο για τους οργανισμούς και ονομάζεται βιογενές
στοιχεία;
kudyurites - η ορυκτή ουσία των kudyurs,
είναι η ορυκτή τροφή των ζώων - λιθοφάγων.
επιτραπέζιο αλάτι;
υπόγεια νερά.
Βιοφιλικά στοιχεία της λιθόσφαιρας
Στοιχεία και οι ενώσεις τους που απαιτούνται από τους ζώντες σε μεγάλο βαθμόΟι ποσότητες ονομάζονται μακροβιογόνες (άνθρακας, οξυγόνο,
άζωτο, υδρογόνο, ασβέστιο, φώσφορο, θείο) και σε μικρές ποσότητες -
μικροβιογόνος.
Για τα φυτά, αυτά είναι Fe, Mg, Si, Zn, B, Si, Mo, CI, V, Ca, τα οποία
παρέχουν τις λειτουργίες της φωτοσύνθεσης, του μεταβολισμού του αζώτου και
μεταβολική λειτουργία.
Για τα ζώα, απαιτούνται και τα δύο στοιχεία που αναφέρονται (εκτός
βόριο), και επιπλέον σελήνιο, χρώμιο, νικέλιο, φθόριο, ιώδιο και
κασσίτερος.
Παρά τις μικρές ποσότητες, όλα αυτά τα στοιχεία είναι απαραίτητα
Για
ζωτικής δραστηριότητας
βιοσυστήματα,
Για
εκτέλεση
βιογεωχημικές λειτουργίες της ζωντανής ύλης
Μέση χημική σύνθεση πρωτεϊνών, λιπών και υδατανθράκων, %
Μέση χημική σύσταση φυτού και ανθρώπου, % ξηρής ουσίας
Ορυκτά βιογονικά σύμπλοκα-κουδιουρίτες
Λιθοφαγία, ή λιθοφαγία ("λίθος" - μια πέτρα, "φάγος" -καταβροχθίζοντας) είναι γνωστό εδώ και πολύ καιρό. Στον κόσμο των ζώων, αυτό το φαινόμενο είναι έτσι
το ίδιο συνηθισμένο με το παραδοσιακό φαγητό.
Εκτός από τα τρόφιμα και τα φαρμακευτικά άλατα στη φύση, υπάρχει ένα μεγάλο
μια ομάδα αργιλοπυριτικών και πυριτικών ορυκτών που καταναλώνονται
πουλιά, ζώα και ανθρώπους.
-Στις πλαγιές των λόφων. Σουμάτρα διπλωμένος ζεόλιθος και
τούφες, περιγράφονται σπήλαια διαστάσεων 3,5 × 7,5 μ., τα οποία «ξύνθηκαν»
ελέφαντες, εξόρυξη λευκής ελαφρόπετρας (προϊόν της διάβρωσης τουφ,
εμπλουτισμένος
ορυκτά
Με
υψηλός
ρόφηση
και
ιδιότητες ανταλλαγής ιόντων). Αυτές οι ανασκαφές ελεφάντων
χρησιμοποιήθηκαν και άλλα ζώα - ουρακοτάγκοι, γίβωνες, ελάφια και ακόμη
πρωτεΐνες.
– Σε πολλά μέρη της Αφρικής, υπάρχουν ολόκληρες βιομηχανίες για
παρασκευή ορυκτών τροφών. Έτσι, στον οικισμό Anfoeda (Γκάνα)
δύο χιλιάδες εργάτες βγάζουν πηλό και φτιάχνουν κέικ από αυτόν
προς πώληση, και οι κάτοικοι του χωριού Uzalla (Νιγηρία) τρώνε ετησίως
400-500 τόνοι «βρώσιμο» άργιλο.
– Μέσα σε ενεργά τεκτονικά ρήγματα, σε ρουλεμάν πετρελαίου και αερίου και
ανθρακοφόρων περιοχών, όπου σχετικά
έντονη εκροή CO2 από τα έντερα, η βλάστηση είναι σημαντικά
διαφορετικό από τη ζώνη. Είναι πιο «πλούσιο» και πιο «νότιο».
Η φύση της λιθοφαγίας
Η λιθοφαγία είναι η φυσική ανάγκη των άγριων ζώων γιαεξισορρόπηση της σύστασης αλατιού του σώματος, ειδικά σε
περιόδους εποχικής αλλαγής τροφίμων.
Η λιθοφαγία βασίζεται στη λιθοθεραπεία, με στόχο
ρύθμιση της ισορροπίας αλατιού του σώματος. ως μενού
τα ζώα επιλέγουν μείγματα ορυκτών που έχουν
υψηλές ιδιότητες ανταλλαγής ιόντων και ρόφησης.
Ο τελευταίος έλαβε το όνομα kudyurites στο Αλτάι από τη λέξη
"kudur" - solonets χώμα, solonchak, solonetz, το οποίο
από την αρχαιότητα που χρησιμοποιούνταν από αρχέγονους κτηνοτρόφους - Αλταίους, Μογγόλους,
μαντζούρα κ.λπ.
Τα τελευταία χρόνια, οι kudyurites έχουν χρησιμοποιηθεί ως
πρόσθετα στις τροφές για ζώα συντροφιάς, κάτι που είναι απαραίτητο
αύξησαν την ανάπτυξή τους και βελτίωσαν τη φυσική τους κατάσταση.
Αλας
Το επιτραπέζιο αλάτι είναι ένας τυπικός ορυκτός σχηματισμός,καταναλώνεται από τους ζώντες οργανισμούς και, πρώτα από όλα, από τον άνθρωπο. Προς
όλοι τους είναι λιθοφάγοι.
Οι κάτοικοι της Γης το χρησιμοποιούν σε ποσότητα 8-10 κιλών ανά άτομο ετησίως.
Από άποψη πόρων, αυτός ο ορυκτός σχηματισμός είναι
εξαίρεση από τον γενικό κανόνα, αφού σε κάποιο βαθμό
ανήκει στην κατηγορία των ανανεώσιμων πηγών. επιτραπέζιο αλάτι
λαμβάνονται είτε από άλμη στη ζώνη αποθέσεων αλατιού είτε συλλέγονται σε
τόποι φυσικής εξάτμισης του αλμυρού θαλασσινού νερού. Αντίο
φυσικά αποθέματα επιτραπέζιου αλατιού από πλευράς πόρων μιας ειδικής
δεν προκαλεί κανένα συναγερμό.
Θα πρέπει να υπενθυμίσουμε ότι αυτός ο ορυκτός πόρος είναι απαραίτητος για τον άνθρωπο
ως βιολογικό είδος. Το επιτραπέζιο αλάτι ενεργοποιεί μερικά
ένζυμα, διατηρεί την οξεοβασική ισορροπία, αυτό
απαραίτητο για την παραγωγή γαστρικού υγρού. Απουσία ή έλλειψη
Το αλάτι στο σώμα οδηγεί σε διάφορες διαταραχές:
αρτηριακή πίεση, μυϊκές κράμπες, αίσθημα παλμών
και άλλες αρνητικές συνέπειες.
Να σημειωθεί ότι, παρά τα σχεδόν απεριόριστα αποθεματικά
επιτραπέζιο αλάτι, στα τέλη της δεκαετίας του '80 η ανάγκη για αυτό του πληθυσμού
Η Βόρεια Ευρασία ήταν μόνο το 90% ικανοποιημένος. Η ίδια θέση
έχει διατηρηθεί μέχρι τις μέρες μας.
Τα υπόγεια ύδατα ως πόρος της λιθόσφαιρας απαραίτητος για τη ζωή των ζώντων οργανισμών
Από αυτές τις θέσεις, η οικολογική σημασία του γλυκού νερούτα υπόγεια ύδατα δεν χρειάζονται ιδιαίτερη εξήγηση.
Ο V.I. Vernadsky έδειξε ότι η ζωντανή ύλη κατά τη διάρκεια
μόνο 1 εκατομμύριο χρόνια περνά από τον εαυτό του ένα τέτοιο ποσό
νερό, που είναι ίσο σε όγκο και ποσότητα με τον κόσμο
ωκεανός.
Υπόγειος
νερό,
κατάλληλος
Για
πίνω
Η παροχή νερού αντιπροσωπεύει το 14% του συνόλου του γλυκού νερού
πλανήτες. Ωστόσο, υπερτερούν σημαντικά
ποιότητα των επιφανειακών υδάτων και σε αντίθεση με αυτά
πολύ καλύτερα προστατευμένα από μόλυνση, περιέχουν
μικρο και μακροστοιχεία απαραίτητα για το σώμα
άνθρωποι, δεν απαιτούν ακριβό καθάρισμα. Ακριβώς
αυτό καθορίζει τη σημασία τους ως το πιο σημαντικό
πηγή παροχής πόσιμου νερού, δηλ. εξασφαλίζω
το ανθρώπινο νερό ως βιολογικό είδος.
Παροχή υπόγειων υδάτων
Επί του παρόντος, περισσότερο από το 60% των πόλεων στη Ρωσική Ομοσπονδία έχουνκεντρικές πηγές νερού. Από πλευράς πόρων
Η χρήση των υπόγειων υδάτων είναι πολύ κατώτερη των δυνατοτήτων
ευκαιρίες και είναι περίπου το 5% (για ύδρευση) των πιθανών πόρων που υπολογίζονται σε 230 km3/έτος. Ωστόσο, οι εκτιμήσεις
ισχύουν μόνο για τη Ρωσία συνολικά και αλλάζουν σημαντικά με
μετάβαση σε μεμονωμένες περιοχές.
Η έλλειψη πόσιμου νερού προκαλείται βασικά από τρία κύρια
παράγοντες:
– έλλειψη επαρκών υπόγειων υδάτινων πόρων για φυσικά αίτια (ζώνη μόνιμου παγετού, ευρεία ανάπτυξη σχετικά
άνυδρα στρώματα - περιοχές Καρελία, Μουρμάνσκ, Κίροφ και Αστραχάν).
– εντατική εκμετάλλευση και εξάντληση των κύριων υδροφορέων
(Μέσα Ουράλια, περιοχές μεγάλων αστικών οικισμών).
– τεχνογενής ρύπανση των υδροφορέων που χρησιμοποιούνται για
παροχή πόσιμου νερού.
Παραδείγματα λειψυδρίας υπόγειων υδάτων
Το πιο εντυπωσιακό παράδειγμα τέτοιων καταστροφικών τεχνολογικών επιπτώσεων είναι η αρτεσιανή λεκάνη της Πεδιάδας της Κριμαίας. Εντατική εκμετάλλευση των υπόγειων υδάτων για άρδευση, καθώς καιη κατασκευή και η θέση σε λειτουργία του καναλιού της Βόρειας Κριμαίας οδήγησε στην αλάτωση των γλυκών υπόγειων υδάτων. Πάνω από 30
χρόνια λειτουργίας των υδροφορέων, περίπου 10 km3 γλυκού νερού έγιναν υφάλμυρο.
Η αδυναμία χρήσης των υπόγειων υδάτων για παροχή οικιακού και πόσιμου νερού ως αποτέλεσμα της
σημειώνεται ρύπανση στους χώρους αποθήκευσης στερεών οικιακών απορριμμάτων. Για παράδειγμα, στην περιοχή του πολυγώνου
MSW Shcherbinka, περιοχή της Μόσχας Μολυσμένα υπόγεια ύδατα που υπερβαίνουν το MPC για έναν αριθμό εξαρτημάτων σε
Διεισδύθη 100-130 φορές στον υδροφόρο ορίζοντα Podolsko-Myachkovsky των ανθρακοφόρων κοιτασμάτων. Σαν άποτέλεσμα
Ως αποτέλεσμα, η περιεκτικότητα σε χλωρίδια στα νερά του ορίζοντα αυξήθηκε κατά 3-7 φορές, τα θειικά άλατα υπερδιπλασιάστηκαν, σημειώθηκε
την παρουσία χρωμίου και καδμίου.
Η ανάπτυξη κοιτασμάτων στερεών ορυκτών οδηγεί στην εξάντληση των λειτουργικών αποθεμάτων
υπόγεια ύδατα, τα οποία συνδέονται όχι μόνο με την επιλογή αντλούμενου νερού στο αναπτυγμένο πεδίο, αλλά και
με αστοχία των υφιστάμενων υδροληψιών υπόγειων υδάτων. Οι μεγαλύτερες χοάνες κατάθλιψης
σχηματίζονται σε εκείνες τις περιπτώσεις που υδροφορείς με
περιφερειακή κατανομή. Έτσι, η μακροχρόνια λειτουργία (από το 1956) του συστήματος αφυδάτωσης γύρω
Τα κοιτάσματα KMA οδήγησαν στο κλείσιμο των χωνίων κατάθλιψης γύρω από το λατομείο Lebedinsky και το ορυχείο.
Γκούμπκιν. Τα επίπεδα του κρητιδικού υδροφορέα έχουν μειωθεί κατά 20-25 m, προκαλώντας δόμηση
Το επόμενο λατομείο Stoilensky πραγματοποιήθηκε στο πρώτο στάδιο σε πρακτικά αφυδατωμένα πετρώματα. ΣΤΟ
Επί του παρόντος, το καθεστώς των υπόγειων υδάτων της περιοχής ανάπτυξης διαταράσσεται κατά μήκος του ορίζοντα του ανώτερου κρητιδικού ορίζοντα σε μια ακτίνα
40 km, και σύμφωνα με το Precambrian - σε ακτίνα 80 km, γεγονός που καθιστά οικονομικά ακατάλληλη τη χρήση
υπόγεια νερά της περιοχής αυτής για υδροδότηση του πληθυσμού.
Οι ορυκτοί πόροι, η δομή τους και η ανθρώπινη κοινωνία
Οι ορυκτοί πόροι αντιπροσωπεύονται από ένα σύνολο προσδιοριζόμενων στα έντερασυσσωρεύσεις (κοιτάσματα) διαφόρων ορυκτών, στα οποία
Τα χημικά στοιχεία και τα ορυκτά που σχηματίζουν βρίσκονται μέσα απότομα
αυξημένη συγκέντρωση σε σύγκριση με την περιεκτικότητα σε clarke
ο φλοιός της γης, που επιτρέπει
τη βιομηχανική τους
χρήση.
Όλοι οι φυσικοί πόροι είναι φυσικά σώματα και ουσίες (ή τους
σετ), καθώς και είδη ενέργειας που σε ένα συγκεκριμένο στάδιο ανάπτυξης
χρησιμοποιούνται ή μπορούν να χρησιμοποιηθούν τεχνικά
Για
αποτελεσματικός
ικανοποίηση
ποικίλος
ανάγκες
ανθρώπινη κοινωνία.
Η δομή των ορυκτών πόρων καθορίζεται από τον σκοπό χρήσης τους.
Υπάρχουν πέντε κύριες κατηγορίες ορυκτών πόρων:
– καύσιμα και ενέργεια (πετρέλαιο, συμπύκνωμα, εύφλεκτο αέριο, σκληρός και καφές άνθρακας, ουράνιο,
ασφαλτούχος σχιστόλιθος, τύρφη κ.λπ.),
σιδηρούχα και κράματα μετάλλων (μεταλλεύματα σιδήρου, μαγγανίου, χρωμίου, τιτανίου, βαναδίου, βολφραμίου και
μολυβδαίνιο),
– μη σιδηρούχα μέταλλα (μεταλλεύματα χαλκού, κοβαλτίου, μολύβδου, ψευδαργύρου, κασσίτερου, αλουμινίου, αντιμονίου και υδραργύρου),
– μη μεταλλικά ορυκτά (διάφοροι τύποι ορυκτών αλάτων (φωσφορικά,
ποτάσα, νάτριο), κατασκευές (θρυμματισμένη πέτρα, γρανίτης και άμμος) και άλλα υλικά (εγγενή
θείο, φθορίτης, καολίνης, βαρίτης, γραφίτης, αμίαντος-χρυσοτίλης, μαγνησίτης, πυρίμαχος πηλός))
-Τα υπόγεια νερά.
Σχηματικό διάγραμμα χρήσης φυσικών πόρων της λιθόσφαιρας στη σφαίρα
Ο ρόλος και η θέση των ορυκτών πόρων στα κοινωνικοοικονομικά και περιβαλλοντικά ζητήματα της ανάπτυξης της υλικής βάσης της σύγχρονης κοινωνίας
Ο ρόλος και η θέση των ορυκτών πόρων σε κοινωνικοοικονομικά και περιβαλλοντικά ζητήματα ανάπτυξηςυλική βάση της σύγχρονης κοινωνίας
Στα αποθέματα ορυκτών πόρων των ανώτερων οριζόντων της λιθόσφαιρας
Μια ανάλυση της αξιολόγησης της διαθεσιμότητας καυσίμων και ενεργειακών πόρων δείχνει ότι τα περισσότεραΤο πετρέλαιο είναι σπάνιο είδος καυσίμου, τα αποδεδειγμένα αποθέματά του είναι αρκετά, σύμφωνα με διάφορους
πηγές, για 25-48 χρόνια. Τότε, σε 35-64 χρόνια, τα αποθέματα καύσιμου αερίου και ουρανίου θα εξαντληθούν. Καλύτερα
η κατάσταση είναι με τον άνθρακα, τα αποθέματά του στον κόσμο είναι μεγάλα και η ασφάλεια είναι 218-330 χρόνια.
Παράλληλα, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι στην παγκόσμια προμήθεια υγρών μεταφορέων ενέργειας υπάρχουν
σημαντικά αποθέματα που συνδέονται με παραγωγικά κοιτάσματα πετρελαίου και φυσικού αερίου στο ράφι του Κόσμου
ωκεανός. Οι προοπτικές της Ρωσίας συνδέονται με την ανάπτυξη της υφαλοκρηπίδας των θαλασσών της Αρκτικής, όπου, σύμφωνα με εκτιμήσεις,
Οι ειδικοί περιέχουν πάνω από 100 δισεκατομμύρια τόνους υδρογονανθράκων σε ισοδύναμο πετρελαίου.
Μεταξύ των σιδηρούχων και κραματικών μετάλλων, τα μεταλλεύματα τιτανίου έχουν τη χαμηλότερη διαθεσιμότητα (65
έτη) και βολφράμιο (από 10 έως 84 ετών σύμφωνα με διάφορες πηγές).
Η παγκόσμια προσφορά μη σιδηρούχων μετάλλων είναι γενικά πολύ χαμηλότερη από αυτή των σιδηρούχων και
κράμα. Τα αποθέματα κοβαλτίου, μολύβδου, ψευδαργύρου, κασσίτερου, αντιμονίου και υδραργύρου θα διαρκέσουν για 10-35 χρόνια.
Η παροχή της Ρωσίας με αποθέματα χαλκού, νικελίου, μολύβδου είναι 58-89%, και αντιμόνιο - μόνο 17-18%
από τον παγκόσμιο μέσο όρο. Σε αυτό το πλαίσιο, τα αποθέματα αλουμινίου αποτελούν εξαίρεση: με το ρεύμα
το επίπεδο κατανάλωσης και παραγωγής των αποθεμάτων της θα είναι αρκετό για άλλα 350 χρόνια.
Ο παγκόσμιος πόρος των μη μεταλλικών ορυκτών είναι κατά μέσο όρο
50-100 ετών και άνω. Οι πιο σπάνιοι είναι ο χρυσοτίλης αμίαντος (παγκόσμια προσφορά 54
χρόνια) και φθορίτη (κόσμος 42 ετών).
Παγκόσμια προικοδότηση της ανθρώπινης κοινωνίας με ορυκτούς πόρους
Απόσυρση γλυκών υπόγειων υδάτων στις κύριες οικονομικές περιοχές της Ρωσίας σε km3/έτος από 1.1.1992
1 - σύνολο?2 - νοικοκυριό και πόσιμο
παροχή νερού;
3 - ορυχείο και λατομείο
αποχέτευση-απορροή;
4 - εκροή νερού χωρίς
χρήση (απώλεια
νερό στο
μεταφορά, απόρριψη
νερό πηγαδιού,
αυτοστραγγιζόμενη από πηγάδια,
αποστράγγιση φράγματος
του νερού);
5 - τεχνικό
παροχή νερού;
6 - άρδευση γης και
ποτιστικά βοσκοτόπια
Τα υπόγεια ύδατα ως πόρος της λιθόσφαιρας
Η διαθεσιμότητα των υπόγειων υδάτινων πόρων στη Ρωσία στο σύνολό της είναι αρκετά υψηλή. Σε σχέση μειδιαίτερης σημασίας, ας εξετάσουμε λεπτομερέστερα την παροχή φρέσκων,
μεταλλικά, ιαματικά και βιομηχανικά νερά.
Γλυκά υπόγεια νερά. Σύμφωνα με το GOST 2874-82, αυτά περιλαμβάνουν τα υπόγεια ύδατα
με ξηρό υπόλειμμα έως 1 g/dm3 (σε ορισμένες περιπτώσεις έως 1,5 g/dm3).
Κατά τον υπολογισμό της διαθεσιμότητας των υπόγειων υδάτινων πόρων, αζήτητα
αποθέματα υπόγειων υδάτων, επεξεργασμένα για 50 χρόνια. Έτσι, αν υποθέσουμε ότι
τα επόμενα 50 χρόνια, η συνολική απόσυρση των υπόγειων υδάτων θα διπλασιαστεί και θα ανέλθει σε
περίπου 35-40 km3/έτος, μπορεί να υποτεθεί ότι οι συνολικοί λειτουργικοί πόροι
υπόγεια ύδατα στη Ρωσία, τα οποία είναι περίπου 230 km3 / έτος, ως αποτέλεσμα της επιλογής
τα μη ανανεώσιμα αποθέματα θα μειωθούν κατά περίπου 15-20 km3/έτος.
Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι το μεγαλύτερο μέρος των γλυκών υπόγειων υδάτων χρησιμοποιείται για πόσιμο νερό.
παροχή νερού. Ωστόσο, ένα ορισμένο ποσοστό των γλυκών υπόγειων υδάτων δαπανάται για τεχνική
ανάγκες, άρδευση καλλιεργήσιμης γης και άρδευση βοσκοτόπων.
Παροχή μεταλλικών νερών στο έδαφος της πρώην ΕΣΣΔ
Ιαματικα νερα
Τα ιαματικά νερά είναι υπόγεια νερά που περιορίζονται σεφυσικοί συλλέκτες γεωθερμικής ενέργειας και παρουσιάζονται
φυσικοί φορείς θερμότητας (μείγματα νερού, ατμού και ατμού-νερού).
Για πρακτική χρήση ιαματικά νερά
χωρίζονται σε διάφορες κατηγορίες:
– χαμηλού δυναμικού (με θερμοκρασία θέρμανσης 20-100oC)
ανάγκες θέρμανσης,
- μεσαίου δυναμικού - για παροχή θερμότητας,
– υψηλού δυναμικού (περισσότερο για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
είναι μεταχειρισμένα
Για
Ιαματικά νερά με υψηλότερη θερμοκρασία (150-350°C) λόγω
οι τεχνικές δυσκολίες χειρισμού τους δεν έχουν βρει ακόμη την εφαρμογή τους.
Η παροχή της Ρωσίας με αποθέματα ιαματικού νερού είναι πολύ υψηλή. Από τον στρατηγό
την ποσότητα της βαθιάς θερμότητας που απελευθερώνεται από τις ιαματικές πηγές
ατμόσφαιρα, το 86% πέφτει στην περιοχή Kuril-Kamchatka, περίπου 7% - σε
περιοχή του Baikal Rift και μόνο το 8% σε όλες τις άλλες κινητές περιοχές
ηπειρωτικό φλοιό.
Οι περιβαλλοντικές πτυχές της ανάπτυξης των γεωθερμικών πόρων συνδέονται με
την πιθανότητα θερμικής και χημικής μόλυνσης των επιφανειακών στρωμάτων
λιθόσφαιρα, καθώς τα ιαματικά νερά, εκτός από την υψηλή θερμοκρασία,
χαρακτηρίζονται επίσης από αυξημένη ανοργανοποίηση. Για να αποφευχθεί αυτό
ρύπανσης, έχει αναπτυχθεί τεχνολογία για την εκμετάλλευση των υδροφορέων με
εκ νέου έγχυση χρησιμοποιημένων ιαματικών νερών σε αυτά.
βιομηχανικό νερό
Τα βιομηχανικά νερά περιλαμβάνουν υπόγεια ύδατα βαθιάς (15003000 m) υδροφορέων υψηλής μεταλλοποίησης. Από αυτά, σε βιομηχανική κλίμακα, στοιχεία όπως π.χνάτριο, χλώριο, βόριο, ιώδιο, βρώμιο, λίθιο ή τις ενώσεις τους (για παράδειγμα, επιτραπέζιο αλάτι).
Ενδιαφέρον για τη βιομηχανική χρήση των βαθέων υδροφόρων υδάτων καθώς
ορυκτές πρώτες ύλες καθορίζεται από την επέκταση της ανάγκης για σπάνια στοιχεία σε διάφορα
βιομηχανίες και την εξάντληση των παραδοσιακών πρώτων υλών μεταλλεύματος. Στον κόσμο
εξάγεται από βιομηχανικά νερά το 90% της συνολικής παραγωγής βρωμίου, 85% - ιώδιο, 30% - μαγείρεμα
αλάτι, θειούχο νάτριο, λίθιο, 25% - μαγνήσιο, βρώμιο κ.λπ.
Η παροχή της Ρωσίας με υπόγεια βιομηχανικά ύδατα είναι αρκετά υψηλή. Είναι σαν
κατά κανόνα περιορίζεται στα βαθιά τμήματα μεγάλων αρτεσιανών λεκανών κ.λπ.
ελπιδοφόρες για περιοχές ιωδίου και βρωμίου εντός της Ανατολικής Ευρώπης, της Δυτικής Σιβηρίας και
Περιοχές πλατφόρμας Σιβηρίας.
Οι περιβαλλοντικές πτυχές της ανάπτυξης των βιομηχανικών υδάτων συνδέονται με το πρόβλημα της διάθεσης
τα λύματα και την πιθανότητα μόλυνσης των πετρωμάτων ξενιστή και της επιφάνειας της ημέρας
εξαγωγή και επεξεργασία τους.
Ορισμός και δομή των γεωλογικών διαστημικών πόρων
Γεωλογικός διαστημικός πόρος σημαίνειγεωλογικός χώρος απαραίτητος για οικισμό και
την ύπαρξη ζώντων οργανισμών, συμπεριλαμβανομένης της ζωής και της δραστηριότητας
πρόσωπο.
Στη γενική συστηματική των οικολογικών λειτουργιών της λιθόσφαιρας, η δομή
Οι πόροι του γεωλογικού χώρου περιλαμβάνουν: βιότοπο,
τόπος ανθρώπινης εγκατάστασης, υποδοχέας εδάφους και υπόγειου
εγκαταστάσεις, τον τόπο ταφής και αποθήκευσης απορριμμάτων, συμπεριλαμβανομένων
εξαιρετικά τοξικό και ραδιενεργό.
Μια άλλη προσέγγιση για τη δόμηση των πόρων του γεωλογικού χώρου
βασίζεται σε μια προσέγγιση που μας επιτρέπει να θεωρήσουμε τη λιθόσφαιρα ως
ενδιαιτήματα και οικισμός διαφόρων εκπροσώπων της χλωρίδας και
πανίδα, συμπεριλαμβανομένου του ανθρώπου ως βιολογικού είδους, και ως
χώρος που αναπτύχθηκε ενεργά από την ανθρωπότητα ως κοινωνικό
δομή.
Γενική δομή των γεωλογικών διαστημικών πόρων
Πόροι του γεωλογικού χώρου και η επέκταση των μηχανικών και οικονομικών δραστηριοτήτων της ανθρωπότητας
Όταν εξετάζουμε τη λιθόσφαιρα ως μηχανικό και οικονομικό περιβάλλονανθρώπινη δραστηριότητα, διακρίνονται σαφώς δύο τρόποι εκτίμησης των πόρων
γεωλογικός χώρος: εκτίμηση του «τοπικού» επιφανειακού πόρου
λιθοσφαιρικός χώρος και εκτίμηση του πόρου του υπόγειου γεωλογικού
χώρο για διάφορους τύπους ανάπτυξής του. Σε κάθε περίπτωση μπορεί να υπάρχουν
πολλές επιλογές για αξιολόγηση σε σχέση με διάφορους τύπους μηχανικών δραστηριοτήτων.
Οι πρώτοι από αυτούς - "πραγματικοί" πόροι του γεωλογικού χώρου έχουν ήδη γίνει
τεράστιο έλλειμμα. Επί του παρόντος, η ανθρωπότητα έχει κυριαρχήσει περίπου το 56%
επιφάνεια γης με τάση για περαιτέρω αύξηση σε αυτή τη διαδικασία. Κι αν
για ορισμένες χώρες με μεγάλους πόρους γης, το πρόβλημα του εντοπισμού
βιομηχανικές, γεωργικές και οικιστικές εγκαταστάσεις δεν έχουν ακόμη οξύνει
σχετικά, στη συνέχεια για μικρά κράτη με μεγάλο πληθυσμό
του πληθυσμού, έχει γίνει ο σημαντικότερος περιβαλλοντικός παράγοντας του κοινωνικού
ανάπτυξη.
Το πιο εντυπωσιακό παράδειγμα είναι η Ιαπωνία, που αναγκάστηκε να φιλοξενήσει
βιομηχανικές εγκαταστάσεις και χώρους αναψυχής για την κάλυψη των παράκτιων τμημάτων της θάλασσας
υδάτινες εκτάσεις και να πραγματοποιήσουν κατασκευές σε χύδην εδάφη.
Γεωλογικοί Διαστημικοί Πόροι και Αστικοποίηση
Ιδιαίτερα οξεία, ακόμη και σε σχετικά ευημερούσα από την άποψη της συνολικής εδαφικήςασφάλεια των χωρών, υπάρχει ζήτημα έλλειψης χώρου στις αστικές περιοχές. Πως
Κατά κανόνα, αυτό ισχύει για πρωτεύουσες και μεγάλα βιομηχανικά κέντρα.
Τα παρακάτω στοιχεία μιλούν εύγλωττα για τους ρυθμούς αστικοποίησης: στις αρχές του 19ου αι. στις πόλεις του κόσμου
Ζούσαν 29,3 εκατομμύρια άνθρωποι (3% του παγκόσμιου πληθυσμού), έως το 1900 - 224,4 εκατομμύρια (13,6%), έως το 1950 - 729 εκατομμύρια
(28,8%), έως το 1980 - 1821 εκατομμύρια (41,1%), έως το 1990 - 2261 εκατομμύρια (41%).
Ο αστικός πληθυσμός της Ρωσικής Ομοσπονδίας στις αρχές του 1990 ήταν περίπου 74%.
Το μερίδιο του αστικού πληθυσμού στην Ευρώπη είναι περισσότερο από 73%, στην Ασία - 31, στην Αφρική - 32, στη Βόρεια
Αμερική - 75, Λατινική Αμερική - 72, Αυστραλία και Ωκεανία - 71%.
Συνολικά, υπάρχουν περίπου 220 εκατομμύρια και πλέον πόλεις στον κόσμο (περισσότεροι από 1 εκατομμύριο κάτοικοι), οι μεγαλύτερες
εκ των οποίων - Πόλη του Μεξικού (9,8 εκατομμύρια). Στο Μεγάλο Λονδίνο, ζουν 6,8 εκατομμύρια άνθρωποι
με έκταση μεγαλύτερη από 1800 km2, περίπου 9 εκατομμύρια άνθρωποι ζουν στη Μόσχα σε μια έκταση 1000 km2.
Με τέτοια πυκνότητα πληθυσμού δημιουργείται μια συγκεκριμένη εικόνα πόρων, στην οποία, όπως
Οι περιοχές κατάλληλες για ανάπτυξη αρχίζουν να εξετάζονται με δύσκολες μηχανολογικές-γεωλογικές και περιβαλλοντικές συνθήκες (εδάφη πρώην χωματερών, χωματερές σκωρίας, κ.λπ.).
Πόροι γεωλογικού χώρου και πολύπλοκων αστικών και βιομηχανικών εγκαταστάσεων
Πόροι του γεωλογικού χώρου για την τοποθέτηση των πιο πολύπλοκωνμηχανολογικές κατασκευές που ασκούν υψηλή πίεση στο έδαφος (0,5 MPa
και περισσότερα), ειδικότερα, αντικείμενα όπως θερμοηλεκτρικοί σταθμοί (TPP),
ορίζονται σιδηρουργεία, τηλεοπτικοί πύργοι, ουρανοξύστες
την παρουσία ευνοϊκών μηχανολογικών και γεωλογικών συνθηκών στην περιοχή
προτεινόμενη κατασκευή. Οι δομές αυτές, λόγω της ιδιαιτερότητάς τους, όπως
κατά κανόνα, βρίσκονται σε καλά ανεπτυγμένες περιοχές, συχνά εντός της
πόλη ή σε άμεση γειτνίαση. Αυτό παρουσιάζει ιδιαίτερο
απαιτήσεις για τη σταθερότητα και την ασφάλειά τους, όχι μόνο από τη μηχανική, αλλά και από
οικολογικές θέσεις.
Το κύριο πρόβλημα πόρων (καθώς και γεωχημικό περιβαλλοντικό)
που σχετίζονται με TPP - τοποθέτηση χωματερών τέφρας, η οποία είναι κοντά στο πρόβλημα
διάθεση απορριμμάτων από τις βιομηχανίες εξόρυξης και μεταποίησης
βιομηχανία που συζητείται παρακάτω.
Οι κύριοι περιορισμοί κατά την επιλογή μιας τοποθεσίας για πυρηνικά
εργοστάσια ηλεκτροπαραγωγής (NPP):
– υψηλή σεισμικότητα (πάνω από 8 σημεία στην κλίμακα MSK-64).
– η παρουσία παχύρρευστων (πάνω από 45 m) στρωμάτων καθιζόντων, υδατοδιαλυτών και
υγροποιητικά εδάφη.
– παρουσία ενεργών ρηγμάτων, καρστικών και άλλων δυνητικά επικίνδυνων
εξωγενείς γεωλογικές διεργασίες·
– υψηλή στάθμη των υπόγειων υδάτων (λιγότερο από 3 m).
– η παρουσία εδαφών με καλή διήθηση και εδαφών με χαμηλή προσρόφηση
με χωρητικότητα άνω των 10 m.
Ο κύριος περιβαλλοντικός κίνδυνος των πυρηνικών σταθμών είναι η πιθανότητα
ραδιενεργή μόλυνση μεγάλων περιοχών σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης.
Αυτές οι περιοχές ξεφεύγουν από οποιαδήποτε χρήση κατά εκατοντάδες, ακόμη και χιλιάδες
χρόνια.
Πόροι γεωλογικού χώρου και υδροτεχνικής κατασκευής
Μια έντονη ιδιαιτερότητα όσον αφοράαπαραίτητη
πόρος
γεωλογικός
χώρος
έχει
υδροτεχνική
κατασκευή. Διαστημικός πόρος πρώτα
η στροφή καθορίζεται από την παρουσία υδατορεμάτων και
τοποθεσίες με ευνοϊκές μηχανολογικογεωλογικές συνθήκες πάνω τους.
Μεγάλη υδροτεχνική κατασκευή σε
σημαντικός
μετρήσει
εξαντλημένος
πόρος
γεωλογικός χώρος κατάλληλος για
αυτοί οι στόχοι, ακόμη και στη Ρωσία, πλούσια σε νερό και
εδαφικούς πόρους.
Η ροή πολλών μεγάλων ποταμών της χώρας μας
ρυθμίζεται.
Περιοχές πλημμύρας και αριθμός μεταφερόμενων κτιρίων για μεμονωμένες μεγάλες δεξαμενές της πρώην ΕΣΣΔ
Πόροι του γεωλογικού χώρου των μεταλλευτικών περιοχών
Πόροι του γεωλογικού χώρου των μεταλλευτικών περιοχώνΥπάρχει ένα οξύ ζήτημα του ελλείμματος γεωλογικού χώρου σε περιοχές ανάπτυξης
εξόρυξης και εξόρυξης και μεταποίησης.
Το πιο χωρητικό σε σχέση με την αλλοτρίωση των φυσικών γεωλογικών
space είναι επιχειρήσεις της βιομηχανίας άνθρακα: παραγωγή 1 εκατομμυρίου τόνων
καυσίμων συνοδεύεται από την αποξένωση κατά μέσο όρο περίπου 8 εκταρίων γης.
Σε περιοχές εξόρυξης, σημαντική παραβίαση της εδαφικής
πόρος εμφανίζεται λόγω καθίζησης της επιφάνειας της γης πάνω από το υπόγειο
εργασίες. Οι αξίες διευθέτησης φτάνουν στη λεκάνη άνθρακα της Μόσχας 3
m σε έκταση km2, στο Donbass - 7 m σε έκταση μεγαλύτερη από 20 km2. Η βροχόπτωση μπορεί
συνεχίσει για 20 χρόνια και μερικές φορές αποτυγχάνει.
Σημαντική ζημιά στο δυναμικό πόρων των περιοχών προκαλεί αλλαγή
υδρογεωλογικές συνθήκες ως αποτέλεσμα της αφυδάτωσης του υδροφόρου ορίζοντα, ορυχείο
και αποστράγγιση λατομείου. Σχηματισμός μεγάλων χωνίων κατάθλιψης
έκταση έως 300 km2 μπορεί όχι μόνο να παραβιάσει το αποδεκτό σύστημα
υδροδότηση της επικράτειας και οδηγούν σε καθίζηση της επιφάνειας της γης, αλλά και
προκαλούν ενεργοποίηση των διεργασιών καρστ, ασφυξίας και αποτυχίας.
Πόροι γεωλογικού χώρου και διάθεση απορριμμάτων της ανθρώπινης κοινωνίας
Η ποικιλία των απορριμμάτων της ανθρώπινης κοινότητας καταλαμβάνει τεράστιαπεριοχή. Μόνο στη Ρωσία, η συνολική τους έκταση από το (1997) είναι πάνω από 500 χιλιάδες εκτάρια και
η αρνητική επίδραση των απορριμμάτων στο περιβάλλον εκδηλώνεται στην επικράτεια, 10 φορές
υπερβαίνει την καθορισμένη περιοχή.
Τα περισσότερα απόβλητα αλληλεπιδρούν ενεργά με το περιβάλλον (λιθόσφαιρα,
ατμόσφαιρα, υδρόσφαιρα και βιόσφαιρα). Διάρκεια "επιθετικού" (ενεργό)
η ύπαρξη απορριμμάτων εξαρτάται από τη σύνθεσή τους. Κατά την αποθήκευση, όλα τα απόβλητα υφίστανται
αλλαγές που οφείλονται τόσο σε εσωτερικές φυσικοχημικές διεργασίες όσο και
την επίδραση των εξωτερικών συνθηκών. Ως αποτέλεσμα, σε χώρους υγειονομικής ταφής για αποθήκευση και διάθεση απορριμμάτων
μπορεί να σχηματιστούν νέες περιβαλλοντικά επικίνδυνες ουσίες, οι οποίες, όταν διεισδύσουν σε
η λιθόσφαιρα θα αποτελέσει σοβαρή απειλή για τους ζώντες οργανισμούς.
Οι πόλεις είναι οι μεγαλύτεροι παραγωγοί απορριμμάτων. Τα στατιστικά δείχνουν ότι σε
συνθήκες σύγχρονης τεχνολογίας με υψηλότερο επίπεδο οικονομικής ανάπτυξης
χώρες εντός των συνόρων της και μεγαλύτερη ποσότητα απορριμμάτων κατά κεφαλήν.
Ο μέσος ρυθμός συσσώρευσης απορριμμάτων στις ανεπτυγμένες χώρες κυμαίνεται από 150-170 (Πολωνία) έως
700-1100 κιλά/άτομο ανά έτος (ΗΠΑ). Η Μόσχα παράγει ετησίως 2,5 εκατομμύρια τόνους στερεού εγχώριου προϊόντος
απόβλητα (ΑΣΑ), και ο μέσος ρυθμός «παραγωγής» ΑΣΑ ανά άτομο ανά έτος φτάνει
περίπου 1 m3 κατ' όγκο και 200 kg κατά μάζα (για μεγάλες πόλεις, συνιστάται ένα πρότυπο
1,07 m3/άτομο στο έτος).
Ταξινόμηση αποβλήτων κατά προέλευση
Ακτίνα αρνητικών επιπτώσεων των ΧΥΤΑ αστικών στερεών απορριμμάτων
Οι κύριες πτυχές των επιπτώσεων των χωματερών στερεών αποβλήτων περιβαλλοντικά και ανθρώπινα συστατικά
Οι ακτίνες των αρνητικών επιπτώσεων των χωματερών για την αποθήκευση απορριμμάτων από τις βιομηχανίες εξόρυξης και εξόρυξης και μεταποίησης
Οι ακτίνες της αρνητικής επίδρασης των πολυγώνωναποθήκευση αποβλήτων από τις βιομηχανίες εξόρυξης και μεταποίησης
Οι άνθρωποι στην αρχαιότητα έμαθαν να χρησιμοποιούν μερικούς από αυτούς τους πόρους για τις ανάγκες τους, κάτι που βρήκε την έκφρασή του στα ονόματα των ιστορικών περιόδων στην ανάπτυξη της ανθρωπότητας: "Πέτρινη Εποχή", "Εποχή του Χαλκού", "Εποχή του Σιδήρου". Σήμερα, χρησιμοποιούνται περισσότεροι από 200 διαφορετικοί τύποι ορυκτών πόρων. Σύμφωνα με τη μεταφορική έκφραση του Academician A.E. Fersman (1883–1945), τώρα ολόκληρο το περιοδικό σύστημα του Mendeleev βρίσκεται στα πόδια της ανθρωπότητας.
Τα ορυκτά είναι ορυκτοί σχηματισμοί του φλοιού της γης που μπορούν να χρησιμοποιηθούν αποτελεσματικά στην οικονομία, συσσωρεύσεις ορυκτών σχηματίζουν κοιτάσματα και με μεγάλες περιοχές διανομής - λεκάνες.
Η κατανομή των ορυκτών στον φλοιό της γης υπόκειται σε γεωλογικά (τεκτονικά) πρότυπα (Πίνακας 7.4).
Τα ορυκτά καυσίμων είναι ιζηματογενούς προέλευσης και συνήθως συνοδεύουν το κάλυμμα των αρχαίων πλατφορμών και τις εσωτερικές και περιθωριακές γούρνες τους. Έτσι το όνομα "πισίνα" αντικατοπτρίζει την προέλευσή τους με μεγάλη ακρίβεια - "θαλάσσια πισίνα".
Περισσότερα από 3.600 είναι γνωστά παγκοσμίως. κάρβουνολεκάνες και κοιτάσματα, που μαζί καταλαμβάνουν το 15% της χερσαίας έκτασης της γης. Το κύριο μέρος των πόρων άνθρακα πέφτει στην Ασία, τη Βόρεια Αμερική και την Ευρώπη και συγκεντρώνεται στις δέκα μεγαλύτερες λεκάνες της Κίνας, των ΗΠΑ, της Ρωσίας, της Ινδίας και της Γερμανίας.
ρουλεμάν πετρελαίου και αερίουΈχουν εξερευνηθεί περισσότερες από 600 λεκάνες, αναπτύσσονται 450. Ο συνολικός αριθμός των κοιτασμάτων πετρελαίου φτάνει τις 35 χιλιάδες Τα κύρια αποθέματα βρίσκονται στο βόρειο ημισφαίριο και είναι κοιτάσματα Μεσοζωικού. Το κύριο μέρος αυτών των αποθεμάτων συγκεντρώνεται επίσης σε έναν μικρό αριθμό από τις μεγαλύτερες λεκάνες της Σαουδικής Αραβίας, των ΗΠΑ, της Ρωσίας και του Ιράν.
ΜετάλλευμαΤα ορυκτά συνήθως περιορίζονται στα θεμέλια (ασπίδες) αρχαίων πλατφορμών, καθώς και σε διπλωμένες περιοχές. Σε τέτοιες περιοχές, συχνά σχηματίζουν τεράστιες μεταλλευτικές (μεταλλογόνες) ζώνες, που συνδέονται λόγω της προέλευσής τους με βαθιά ρήγματα στον φλοιό της γης. Οι γεωθερμικοί πόροι είναι ιδιαίτερα μεγάλοι σε χώρες και περιοχές με αυξημένη σεισμική και ηφαιστειακή δραστηριότητα (Ισλανδία, Ιταλία, Νέα Ζηλανδία, Φιλιππίνες, Μεξικό, Καμτσάτκα και Βόρειος Καύκασος στη Ρωσία, Καλιφόρνια στις ΗΠΑ).
Για την οικονομική ανάπτυξη, οι πιο συμφέροντες είναι οι εδαφικοί συνδυασμοί (συσσωρεύσεις) ορυκτών, που διευκολύνουν την πολύπλοκη επεξεργασία των πρώτων υλών.
Εξόρυξη ορυκτών πόρων κλειστό(δική μου) μέθοδος σε παγκόσμια κλίμακα εφαρμόζεται στην ξένη Ευρώπη, το ευρωπαϊκό τμήμα της Ρωσίας, τις ΗΠΑ, όπου πολλά κοιτάσματα και λεκάνες που βρίσκονται στα ανώτερα στρώματα του φλοιού της γης έχουν ήδη αναπτυχθεί σε μεγάλο βαθμό.
Εάν τα ορυκτά εμφανίζονται σε βάθος 20-30 m, είναι πιο κερδοφόρο να αφαιρέσετε το ανώτερο στρώμα του βράχου με μια μπουλντόζα και το ορυχείο Άνοιξετρόπος. Για παράδειγμα, το σιδηρομετάλλευμα εξορύσσεται σε ανοιχτό λάκκο στην περιοχή του Κουρσκ, ο άνθρακας σε ορισμένα κοιτάσματα στη Σιβηρία.
Όσον αφορά τα αποθέματα και την παραγωγή πολλών ορυκτών πλούτων, η Ρωσία κατέχει μια από τις πρώτες θέσεις στον κόσμο (αέριο, άνθρακας, πετρέλαιο, σιδηρομετάλλευμα, διαμάντια).
Στον πίνακα. Το 7.4 δείχνει τη σχέση μεταξύ της δομής του φλοιού της γης, της τοπογραφίας και της κατανομής των ορυκτών.
Πίνακας 7.4
Κοιτάσματα ορυκτών ανάλογα με τη δομή και την επιστροφή ενός τμήματος του φλοιού της γης και των γεωμορφών
Υδροσφαίρα
Υδροσφαίρα(από τα ελληνικά. υδροηλεκτρ- νερό και σφαίρα- μπάλα) - το υδάτινο κέλυφος της Γης, το οποίο είναι ένας συνδυασμός ωκεανών, θαλασσών και ηπειρωτικών λεκανών νερού - ποταμών, λιμνών, βάλτων κ.λπ., υπόγειων υδάτων, παγετώνων και καλυμμάτων χιονιού.
Πιστεύεται ότι το υδάτινο κέλυφος της Γης σχηματίστηκε στην πρώιμη Αρχαία, δηλαδή περίπου πριν από 3800 εκατομμύρια χρόνια. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου της ιστορίας της Γης, καθορίστηκε μια θερμοκρασία στον πλανήτη μας στην οποία το νερό θα μπορούσε να είναι σε μεγάλο βαθμό σε υγρή κατάσταση συσσωμάτωσης.
Το νερό ως ουσία έχει μοναδικές ιδιότητες, οι οποίες περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:
♦ ικανότητα διάλυσης πολλών ουσιών.
♦ υψηλή θερμοχωρητικότητα.
♦ να είναι σε υγρή κατάσταση στο εύρος θερμοκρασίας από 0 έως 100 °C.
♦ μεγαλύτερη ελαφρότητα του νερού στη στερεή κατάσταση (πάγος) από ότι στην υγρή κατάσταση.
Οι μοναδικές ιδιότητες του νερού του επέτρεψαν να παίξει σημαντικό ρόλο στις εξελικτικές διεργασίες που συμβαίνουν στα επιφανειακά στρώματα του φλοιού της γης, στην κυκλοφορία της ύλης στη φύση και να αποτελέσει προϋπόθεση για την εμφάνιση και ανάπτυξη της ζωής στη Γη. Το νερό αρχίζει να εκπληρώνει τις γεωλογικές και βιολογικές του λειτουργίες στην ιστορία της Γης μετά το σχηματισμό της υδρόσφαιρας.
Η υδρόσφαιρα αποτελείται από επιφανειακά και υπόγεια ύδατα. επιφανειακά νεράοι υδρόσφαιρες καλύπτουν το 70,8% της επιφάνειας της γης. Ο συνολικός όγκος τους φτάνει τα 1370,3 εκατομμύρια km 3, δηλαδή το 1/800 του συνολικού όγκου του πλανήτη και η μάζα υπολογίζεται σε 1,4 h 1018 τόνους. λεκάνες και ηπειρωτικό πάγο.
Παγκόσμιος Ωκεανόςπεριλαμβάνει όλες τις θάλασσες και τους ωκεανούς της Γης.
Οι θάλασσες και οι ωκεανοί καλύπτουν τα 3/4 της επιφάνειας της γης, ή 361,1 εκατομμύρια km2. Το μεγαλύτερο μέρος των επιφανειακών υδάτων συγκεντρώνεται στον Παγκόσμιο Ωκεανό - 98%. Ο παγκόσμιος ωκεανός χωρίζεται υπό όρους σε τέσσερις ωκεανούς: τον Ατλαντικό, τον Ειρηνικό, τον Ινδικό και την Αρκτική. Πιστεύεται ότι το σημερινό επίπεδο του ωκεανού δημιουργήθηκε πριν από περίπου 7000 χρόνια. Σύμφωνα με γεωλογικές μελέτες, οι διακυμάνσεις της στάθμης των ωκεανών τα τελευταία 200 εκατομμύρια χρόνια δεν έχουν ξεπεράσει τα 100 μέτρα.
Το νερό στους ωκεανούς είναι αλμυρό. Η μέση περιεκτικότητα σε αλάτι είναι περίπου 3,5% κατά βάρος, ή 35 g/l. Η ποιοτική σύστασή τους έχει ως εξής: κατιόντα κυριαρχούνται από Na +, Mg 2+, K +, Ca 2+, ανιόντα - Cl -, SO 4 2-, Br -, CO 3 2-, F -. Πιστεύεται ότι η σύνθεση αλατιού των ωκεανών παρέμεινε σταθερή από την Παλαιοζωική εποχή - την εποχή που άρχισε να αναπτύσσεται η ζωή στην ξηρά, δηλαδή για περίπου 400 εκατομμύρια χρόνια.
Ηπειρωτικές υδάτινες λεκάνεςείναι ποτάμια, λίμνες, βάλτοι, δεξαμενές. Τα νερά τους αποτελούν το 0,35% της συνολικής μάζας των επιφανειακών υδάτων της υδρόσφαιρας. Ορισμένες ηπειρωτικές δεξαμενές - λίμνες - περιέχουν αλμυρό νερό. Αυτές οι λίμνες είτε είναι ηφαιστειακής προέλευσης, είτε είναι μεμονωμένα απομεινάρια αρχαίων θαλασσών, είτε σχηματίζονται σε μια περιοχή παχύρρευστων αποθέσεων διαλυτών αλάτων. Ωστόσο, τα περισσότερα ηπειρωτικά υδάτινα σώματα είναι φρέσκα.
Το γλυκό νερό των ανοιχτών δεξαμενών περιέχει επίσης διαλυτά άλατα, αλλά σε μικρή ποσότητα. Ανάλογα με την περιεκτικότητα σε διαλυμένα άλατα, το γλυκό νερό χωρίζεται σε μαλακό και σκληρό. Όσο λιγότερα άλατα είναι διαλυμένα στο νερό, τόσο πιο μαλακό είναι. Το πιο σκληρό γλυκό νερό περιέχει άλατα όχι περισσότερα από 0,005% κατά βάρος ή 0,5 g/l.
ηπειρωτικό πάγοαποτελούν το 1,65% της συνολικής μάζας των επιφανειακών υδάτων της υδρόσφαιρας, το 99% του πάγου βρίσκεται στην Ανταρκτική και τη Γροιλανδία. Η συνολική μάζα του χιονιού και του πάγου στη Γη υπολογίζεται στο 0,0004% της μάζας του πλανήτη μας. Αυτό αρκεί για να καλύψει ολόκληρη την επιφάνεια του πλανήτη με ένα στρώμα πάγου πάχους 53 μ. Σύμφωνα με υπολογισμούς, εάν αυτή η μάζα λιώσει, τότε η στάθμη του ωκεανού θα ανέβει κατά 64 μ.
Η χημική σύσταση των επιφανειακών υδάτων της υδρόσφαιρας είναι περίπου ίση με τη μέση σύσταση του θαλασσινού νερού. Από τα χημικά στοιχεία υπερισχύουν κατά βάρος το οξυγόνο (85,8%) και το υδρογόνο (10,7%). Τα επιφανειακά νερά περιέχουν σημαντική ποσότητα χλωρίου (1,9%) και νατρίου (1,1%). Σημαντικά υψηλότερη από ό,τι στον φλοιό της γης, σημειώνεται η περιεκτικότητα σε θείο και βρώμιο.
Υδρόσφαιρα υπόγειων υδάτωνπεριέχουν την κύρια παροχή γλυκού νερού. Υποτίθεται ότι ο συνολικός όγκος των υπόγειων υδάτων είναι περίπου 28,5 δισεκατομμύρια km 3. Αυτό είναι σχεδόν 15 φορές περισσότερο από ό,τι στους ωκεανούς. Πιστεύεται ότι τα υπόγεια ύδατα είναι η κύρια δεξαμενή που αναπληρώνει όλα τα επιφανειακά υδατικά συστήματα. Η υπόγεια υδρόσφαιρα μπορεί να χωριστεί σε πέντε ζώνες.
Cryozone.Περιοχή πάγου. Η ζώνη καλύπτει τις πολικές περιοχές. Το πάχος του υπολογίζεται σε 1 χλμ.
ζώνη υγρού νερού.Καλύπτει σχεδόν ολόκληρο τον φλοιό της γης.
Ζώνη ατμού νερούπεριορίζεται σε βάθος 160 χλμ. Πιστεύεται ότι το νερό σε αυτή τη ζώνη έχει θερμοκρασία 450 °C έως 700 °C και είναι υπό πίεση έως και 5 GPa.
Πιο κάτω, σε βάθη έως 270 χλμ., υπάρχει ζώνη μονομερών μορίων νερού.Καλύπτει στρώματα νερού με θερμοκρασίες που κυμαίνονται από 700 °C έως 1000 °C και πιέσεις έως 10 GPa.
Πυκνή υδάτινη ζώνηεκτείνεται, πιθανώς, σε βάθη 3000 km και περικυκλώνει ολόκληρο τον μανδύα της Γης. Η θερμοκρασία του νερού σε αυτή τη ζώνη εκτιμάται στην περιοχή από 1000° έως 4000°C και η πίεση είναι έως 120 GPa. Το νερό υπό τέτοιες συνθήκες ιονίζεται πλήρως.
Η υδρόσφαιρα της Γης εκτελεί σημαντικές λειτουργίες: ρυθμίζει τη θερμοκρασία του πλανήτη, εξασφαλίζει την κυκλοφορία των ουσιών και αποτελεί αναπόσπαστο μέρος της βιόσφαιρας.
Άμεσος αντίκτυπος σε ρύθμιση θερμοκρασίαςΤα επιφανειακά στρώματα της Γης παρέχονται από την υδρόσφαιρα λόγω μιας από τις σημαντικές ιδιότητες του νερού - της υψηλής θερμικής ικανότητας. Για το λόγο αυτό, τα επιφανειακά ύδατα συσσωρεύουν ηλιακή ενέργεια, και στη συνέχεια την απελευθερώνουν αργά στον περιβάλλοντα χώρο. Η εξίσωση της θερμοκρασίας στην επιφάνεια της Γης συμβαίνει αποκλειστικά λόγω του κύκλου του νερού. Επιπλέον, το χιόνι και ο πάγος έχουν πολύ υψηλή ανακλαστικότητα: υπερβαίνει τον μέσο όρο για την επιφάνεια της γης κατά 30%. Επομένως, στους πόλους, η διαφορά μεταξύ της απορροφούμενης και της εκπεμπόμενης ενέργειας είναι πάντα αρνητική, δηλαδή η ενέργεια που απορροφάται από την επιφάνεια είναι μικρότερη από την ενέργεια που εκπέμπεται. Έτσι συμβαίνει η θερμορύθμιση του πλανήτη.
Ασφάλεια ποδηλασίαείναι μια άλλη σημαντική λειτουργία της υδρόσφαιρας.
Η υδρόσφαιρα βρίσκεται σε συνεχή αλληλεπίδραση με την ατμόσφαιρα, τον φλοιό της γης και τη βιόσφαιρα. Το νερό της υδρόσφαιρας διαλύει τον αέρα από μόνο του, συγκεντρώνοντας οξυγόνο, το οποίο χρησιμοποιείται περαιτέρω από τους υδρόβιους ζωντανούς οργανισμούς. Το διοξείδιο του άνθρακα στον αέρα, το οποίο σχηματίζεται κυρίως ως αποτέλεσμα της αναπνοής ζωντανών οργανισμών, της καύσης καυσίμων και των ηφαιστειακών εκρήξεων, έχει υψηλή διαλυτότητα στο νερό και συσσωρεύεται στην υδρόσφαιρα. Η υδρόσφαιρα διαλύει επίσης βαριά αδρανή αέρια - ξένο και κρυπτό, η περιεκτικότητα των οποίων στο νερό είναι υψηλότερη από ό, τι στον αέρα.
Τα νερά της υδρόσφαιρας, εξατμίζοντας, εισέρχονται στην ατμόσφαιρα και πέφτουν με τη μορφή βροχοπτώσεων, που διαπερνούν τα πετρώματα καταστρέφοντάς τα. Έτσι το νερό συμμετέχει στις διαδικασίες καιρικές συνθήκεςβράχους. Θραύσματα πετρωμάτων μεταφέρονται με τη ροή των νερών σε ποτάμια, και στη συνέχεια στις θάλασσες και τους ωκεανούς ή σε κλειστές ηπειρωτικές δεξαμενές και σταδιακά εναποτίθενται στον πυθμένα. Αυτά τα κοιτάσματα μετατρέπονται στη συνέχεια σε ιζηματογενή πετρώματα.
Πιστεύεται ότι τα κύρια κατιόντα του θαλασσινού νερού - κατιόντα νατρίου, μαγνησίου, καλίου, ασβεστίου - σχηματίστηκαν ως αποτέλεσμα της διάβρωσης των πετρωμάτων και της επακόλουθης απομάκρυνσης των προϊόντων καιρικών συνθηκών από τα ποτάμια στη θάλασσα. Τα πιο σημαντικά ανιόντα του θαλασσινού νερού - ανιόντα χλωρίου, βρωμίου, φθορίου, θειικού ιόντος και ανθρακικού ιόντος, πιθανότατα προέρχονται από την ατμόσφαιρα και σχετίζονται με ηφαιστειακή δραστηριότητα.
Μέρος των διαλυτών αλάτων απομακρύνεται συστηματικά από τη σύνθεση της υδρόσφαιρας μέσω της καθίζησής τους. Για παράδειγμα, όταν τα ανθρακικά ιόντα διαλυμένα στο νερό αλληλεπιδρούν με κατιόντα ασβεστίου και μαγνησίου, σχηματίζονται αδιάλυτα άλατα, τα οποία βυθίζονται στον πυθμένα με τη μορφή ανθρακικών ιζηματογενών πετρωμάτων. Οι οργανισμοί που κατοικούν στην υδρόσφαιρα παίζουν σημαντικό ρόλο στην καθίζηση ορισμένων αλάτων. Εξάγουν μεμονωμένα κατιόντα και ανιόντα από το θαλασσινό νερό, συγκεντρώνοντάς τα στους σκελετούς και τα κελύφη τους με τη μορφή ανθρακικών, πυριτικών, φωσφορικών και άλλων ενώσεων. Μετά τον θάνατο των οργανισμών, τα σκληρά κελύφη τους συσσωρεύονται στον βυθό της θάλασσας και σχηματίζουν παχιά στρώματα ασβεστόλιθων, φωσφοριτών και διαφόρων πυριτικών πετρωμάτων. Η συντριπτική πλειοψηφία των ιζηματογενών πετρωμάτων και τέτοια πολύτιμα ορυκτά όπως το πετρέλαιο, ο άνθρακας, οι βωξίτες, τα διάφορα άλατα κ.λπ., σχηματίστηκαν σε προηγούμενες γεωλογικές περιόδους σε διάφορες δεξαμενές της υδρόσφαιρας. Έχει διαπιστωθεί ότι ακόμη και οι αρχαιότεροι βράχοι, των οποίων η απόλυτη ηλικία φτάνει περίπου τα 1,8 δισεκατομμύρια χρόνια, είναι πολύ αλλοιωμένα ιζήματα που σχηματίζονται στο υδάτινο περιβάλλον. Το νερό χρησιμοποιείται επίσης στη διαδικασία της φωτοσύνθεσης, η οποία παράγει οργανική ύλη και οξυγόνο.
Πριν από περίπου 3.500 εκατομμύρια χρόνια, η ζωή στη Γη προήλθε από την υδρόσφαιρα. Η εξέλιξη των οργανισμών συνεχίστηκε αποκλειστικά στο υδάτινο περιβάλλον μέχρι τις αρχές της Παλαιοζωικής εποχής, όταν πριν από περίπου 400 εκατομμύρια χρόνια άρχισε η σταδιακή μετανάστευση ζωικών και φυτικών οργανισμών στη γη. Από αυτή την άποψη, η υδρόσφαιρα θεωρείται ως συστατικό της βιόσφαιρας. (βιόσφαιρα- η σφαίρα της ζωής, η περιοχή όπου ζουν οι ζωντανοί οργανισμοί).
Οι ζωντανοί οργανισμοί είναι εξαιρετικά άνισα κατανεμημένοι στην υδρόσφαιρα. Ο αριθμός και η ποικιλομορφία των ζωντανών οργανισμών σε ορισμένες περιοχές των επιφανειακών υδάτων καθορίζεται από πολλούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένου ενός συνόλου περιβαλλοντικών παραγόντων: θερμοκρασία, αλατότητα του νερού, φωτισμός και πίεση. Με την αύξηση του βάθους, η περιοριστική επίδραση του φωτισμού και της πίεσης αυξάνεται: η ποσότητα του εισερχόμενου φωτός μειώνεται απότομα και η πίεση, αντίθετα, γίνεται πολύ υψηλή. Έτσι, στις θάλασσες και τους ωκεανούς κατοικούνται κυρίως παράκτιες ζώνες, δηλαδή ζώνες που δεν υπερβαίνουν τα 200 m, οι περισσότερες θερμαινόμενες από τις ακτίνες του ήλιου.
Περιγράφοντας τις λειτουργίες της υδρόσφαιρας στον πλανήτη μας, ο V. I. Vernadsky σημείωσε: «Το νερό καθορίζει και δημιουργεί ολόκληρη τη βιόσφαιρα. Δημιουργεί τα κύρια χαρακτηριστικά του φλοιού της γης, μέχρι το μαγματικό κέλυφος.
Ατμόσφαιρα
Ατμόσφαιρα(από τα ελληνικά. ατμόσφαιραατμός, εξάτμιση και σφαίρα- μπάλα) - το κέλυφος της Γης, που αποτελείται από αέρα.
Μέρος αέραςπεριλαμβάνει έναν αριθμό αερίων και σωματιδίων στερεών και υγρών ακαθαρσιών που αιωρούνται σε αυτά - αερολύματα. Η μάζα της ατμόσφαιρας υπολογίζεται σε 5,157 × 10 15 τόνους Η στήλη αέρα ασκεί πίεση στην επιφάνεια της Γης: η μέση ατμοσφαιρική πίεση στο επίπεδο της θάλασσας είναι 1013,25 hPa, ή 760 mm Hg. Τέχνη. Πίεση 760 mm Hg. Τέχνη. ισοδυναμεί με μονάδα πίεσης εκτός συστήματος - 1 ατμόσφαιρα (1 atm.). Η μέση θερμοκρασία του αέρα στην επιφάνεια της Γης είναι 15°C, με θερμοκρασίες που κυμαίνονται από περίπου 57°C στις υποτροπικές ερήμους έως -89°C στην Ανταρκτική.
Η ατμόσφαιρα δεν είναι ομοιόμορφη. Υπάρχουν τα ακόλουθα στρώματα της ατμόσφαιρας: τροπόσφαιρα, στρατόσφαιρα, μεσόσφαιρα, θερμόσφαιρακαι εξώσφαιρα,που διαφέρουν ως προς τα χαρακτηριστικά της κατανομής της θερμοκρασίας, την πυκνότητα του αέρα και ορισμένες άλλες παραμέτρους. Οι περιοχές της ατμόσφαιρας που καταλαμβάνουν μια ενδιάμεση θέση μεταξύ αυτών των στρωμάτων ονομάζονται αντίστοιχα τροπόπαυση, στρατόπαυσηκαι μεσόπαυση.
Τροποσφαίρα- το κατώτερο στρώμα της ατμόσφαιρας με ύψος 8-10 km σε πολικά γεωγραφικά πλάτη και έως 16-18 km στους τροπικούς. Η τροπόσφαιρα χαρακτηρίζεται από πτώση της θερμοκρασίας του αέρα με το ύψος - με απόσταση από την επιφάνεια της Γης για κάθε χιλιόμετρο, η θερμοκρασία μειώνεται κατά περίπου 6 ° C. Η πυκνότητα του αέρα μειώνεται γρήγορα. Περίπου το 80% της συνολικής μάζας της ατμόσφαιρας συγκεντρώνεται στην τροπόσφαιρα.
Στρατόσφαιραβρίσκεται σε υψόμετρα κατά μέσο όρο από 10–15 km έως 50–55 km από την επιφάνεια της Γης. Η στρατόσφαιρα χαρακτηρίζεται από αύξηση της θερμοκρασίας με το ύψος. Η αύξηση της θερμοκρασίας οφείλεται στην απορρόφηση της ακτινοβολίας βραχέων κυμάτων από τον Ήλιο, κυρίως των ακτίνων UV (υπεριώδεις), από το όζον σε αυτό το στρώμα της ατμόσφαιρας. Ταυτόχρονα, στο κάτω μέρος της στρατόσφαιρας, μέχρι ένα επίπεδο περίπου 20 km, η θερμοκρασία αλλάζει ελάχιστα με το ύψος και μπορεί ακόμη και να μειωθεί ελαφρά. Πιο ψηλά, η θερμοκρασία αρχίζει να ανεβαίνει, αργά στην αρχή, αλλά πολύ πιο γρήγορα από το επίπεδο των 34–36 km. Στο ανώτερο τμήμα της στρατόσφαιρας, σε υψόμετρο 50–55 km, η θερμοκρασία φτάνει τους 260270 Κ.
Μεσόσφαιρα- ατμοσφαιρικό στρώμα που βρίσκεται σε υψόμετρα 55–85 km. Στη μεσόσφαιρα, η θερμοκρασία του αέρα μειώνεται με την αύξηση του υψομέτρου, από περίπου 270 Κ στο κάτω όριο σε 200 Κ στο άνω όριο.
Θερμόσφαιραεκτείνεται σε υψόμετρα από περίπου 85 km έως 250 km από την επιφάνεια της Γης και χαρακτηρίζεται από ραγδαία αύξηση της θερμοκρασίας του αέρα, που φτάνει τους 800-1200 K σε υψόμετρο 250 km. οι μετεωρίτες επιβραδύνουν και καίγονται εδώ. Έτσι, η θερμόσφαιρα εκτελεί τη λειτουργία του προστατευτικού στρώματος της Γης.
Πάνω από την τροπόσφαιρα είναι εξώσφαιρα,το ανώτερο όριο του οποίου είναι υπό όρους και χαρακτηρίζεται από ύψος περίπου 1000 km πάνω από την επιφάνεια της Γης. Από την εξώσφαιρα, τα ατμοσφαιρικά αέρια διασκορπίζονται στον παγκόσμιο χώρο. Υπάρχει λοιπόν μια σταδιακή μετάβαση από την ατμόσφαιρα στον διαπλανητικό χώρο.
Ο ατμοσφαιρικός αέρας κοντά στην επιφάνεια της Γης αποτελείται από διάφορα αέρια, κυρίως άζωτο (78,1% κατ' όγκο) και οξυγόνο (20,9% κατ' όγκο). Η σύνθεση του αέρα σε μικρή ποσότητα περιλαμβάνει επίσης τα ακόλουθα αέρια: αργό, διοξείδιο του άνθρακα, ήλιο, όζον, ραδόνιο, υδρατμούς. Επιπλέον, ο αέρας μπορεί να περιέχει διάφορα μεταβλητά συστατικά: οξείδια του αζώτου, αμμωνία κ.λπ.
Εκτός από αέρια, ο αέρας περιέχει ατμοσφαιρικό αεροζόλ,που είναι πολύ λεπτά στερεά και υγρά σωματίδια που αιωρούνται στον αέρα. Το αεροζόλ σχηματίζεται στη διαδικασία της ζωτικής δραστηριότητας των οργανισμών, της ανθρώπινης οικονομικής δραστηριότητας, των ηφαιστειακών εκρήξεων, της άνοδος της σκόνης από την επιφάνεια του πλανήτη και της κοσμικής σκόνης που εισέρχεται στην ανώτερη ατμόσφαιρα.
Η σύσταση του ατμοσφαιρικού αέρα σε ύψος περίπου 100 km είναι γενικά σταθερή χρονικά και ομοιογενής σε διάφορες περιοχές της Γης. Ταυτόχρονα, η περιεκτικότητα σε μεταβλητά αέρια συστατικά και αερολύματα δεν είναι η ίδια. Πάνω από 100–110 km, τα μόρια του οξυγόνου, του διοξειδίου του άνθρακα και του νερού αποσυντίθενται μερικώς. Σε υψόμετρο περίπου 1000 km αρχίζουν να κυριαρχούν ελαφρά αέρια - ήλιο και υδρογόνο - και ακόμα πιο ψηλά, η ατμόσφαιρα της Γης σταδιακά μετατρέπεται σε διαπλανητικό αέριο.
υδρατμούςείναι ένα σημαντικό συστατικό του αέρα. Εισέρχεται στην ατμόσφαιρα με εξάτμιση από την επιφάνεια του νερού και του υγρού εδάφους, καθώς και με διαπνοή από τα φυτά. Η σχετική περιεκτικότητα σε υδρατμούς στον αέρα ποικίλλει κοντά στην επιφάνεια της γης από 2,6% στις τροπικές περιοχές έως 0,2% στα πολικά γεωγραφικά πλάτη. Με την απόσταση από την επιφάνεια της Γης, η ποσότητα των υδρατμών στον ατμοσφαιρικό αέρα μειώνεται γρήγορα και ήδη σε ύψος 1,5–2 km μειώνεται κατά το ήμισυ. Στην τροπόσφαιρα, καθώς η θερμοκρασία πέφτει, οι υδρατμοί συμπυκνώνονται. Όταν οι υδρατμοί συμπυκνώνονται, σχηματίζονται σύννεφα, από τα οποία πέφτουν βροχοπτώσεις με τη μορφή βροχής, χιονιού, χαλαζιού. Η ποσότητα της βροχόπτωσης που πέφτει στη Γη είναι ίση με την ποσότητα του νερού που εξατμίζεται από την επιφάνεια της Γης. Η περίσσεια υδρατμών πάνω από τους ωκεανούς μεταφέρεται στις ηπείρους με ρεύματα αέρα. Η ποσότητα των υδρατμών που μεταφέρεται στην ατμόσφαιρα από τον ωκεανό στις ηπείρους είναι ίση με τον όγκο της ροής του ποταμού που ρέει στους ωκεανούς.
ΟζοΤο 90% συγκεντρώνεται στη στρατόσφαιρα, το υπόλοιπο στην τροπόσφαιρα. Το όζον απορροφά την υπεριώδη ακτινοβολία από τον Ήλιο, η οποία έχει αρνητική επίδραση στους ζωντανούς οργανισμούς. Οι περιοχές με χαμηλά επίπεδα όζοντος στην ατμόσφαιρα ονομάζονται τρύπες του όζοντος.
Οι μεγαλύτερες διακυμάνσεις στο πάχος της στιβάδας του όζοντος παρατηρούνται σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη, επομένως η πιθανότητα οπών του όζοντος σε περιοχές κοντά στους πόλους είναι μεγαλύτερη από ό,τι στον ισημερινό.
Διοξείδιο του άνθρακαεισέρχεται στην ατμόσφαιρα σε μεγάλες ποσότητες. Απελευθερώνεται συνεχώς ως αποτέλεσμα της αναπνοής των οργανισμών, της καύσης, των ηφαιστειακών εκρήξεων και άλλων διεργασιών που συμβαίνουν στη Γη. Ωστόσο, η περιεκτικότητα του αέρα σε διοξείδιο του άνθρακα είναι χαμηλή, αφού το μεγαλύτερο μέρος του διαλύεται στα νερά της υδρόσφαιρας. Ωστόσο, σημειώνεται ότι τα τελευταία 200 χρόνια, η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα έχει αυξηθεί κατά 35%. Ο λόγος για μια τόσο σημαντική αύξηση είναι η ενεργός οικονομική δραστηριότητα του ανθρώπου.
Η κύρια πηγή θερμότητας για την ατμόσφαιρα είναι η επιφάνεια της Γης. Ο ατμοσφαιρικός αέρας μεταδίδει τις ακτίνες του ήλιου στην επιφάνεια της γης αρκετά καλά. Η ηλιακή ακτινοβολία που εισέρχεται στη Γη απορροφάται εν μέρει από την ατμόσφαιρα - κυρίως από τους υδρατμούς και το όζον, αλλά η συντριπτική πλειονότητά της φτάνει στην επιφάνεια της γης.
Η συνολική ηλιακή ακτινοβολία που φτάνει στην επιφάνεια της Γης αντανακλάται εν μέρει από αυτήν. Η ποσότητα της ανάκλασης εξαρτάται από την ανακλαστικότητα μιας συγκεκριμένης περιοχής της επιφάνειας της γης, το λεγόμενο albedo.Το μέσο albedo της Γης είναι περίπου 30%, ενώ η διαφορά μεταξύ των τιμών του albedo είναι από 7–9% για το chernozem έως 90% για το πρόσφατα πεσμένο χιόνι. Όταν θερμαίνεται, η επιφάνεια της γης απελευθερώνει θερμικές ακτίνες στην ατμόσφαιρα και θερμαίνει τα κατώτερα στρώματά της. Εκτός από την κύρια πηγή θερμικής ενέργειας της ατμόσφαιρας - τη θερμότητα της επιφάνειας της γης, η θερμότητα εισέρχεται στην ατμόσφαιρα ως αποτέλεσμα της συμπύκνωσης των υδρατμών, καθώς και με την απορρόφηση της άμεσης ηλιακής ακτινοβολίας.
Η άνιση θέρμανση της ατμόσφαιρας σε διάφορες περιοχές της Γης προκαλεί άνιση κατανομή της πίεσης, η οποία οδηγεί στην κίνηση των μαζών αέρα κατά μήκος της επιφάνειας της Γης. Οι αέριες μάζες μετακινούνται από περιοχές υψηλής πίεσης σε περιοχές χαμηλής πίεσης. Αυτή η κίνηση των αέριων μαζών ονομάζεται άνεμος.Υπό ορισμένες συνθήκες, η ταχύτητα του ανέμου μπορεί να είναι πολύ υψηλή, έως και 30 m / s ή περισσότερο (πάνω από 30 m / s - ήδη Τυφώνας).
Η κατάσταση του κατώτερου στρώματος της ατμόσφαιρας σε ένα δεδομένο μέρος και σε μια δεδομένη στιγμή ονομάζεται καιρός.Ο καιρός χαρακτηρίζεται από τη θερμοκρασία του αέρα, τις βροχοπτώσεις, την ένταση και κατεύθυνση του ανέμου, τη συννεφιά, την υγρασία του αέρα και την ατμοσφαιρική πίεση. Ο καιρός καθορίζεται από τις συνθήκες της ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας και τη γεωγραφική θέση της περιοχής. Είναι πιο σταθερό στις τροπικές περιοχές και πιο μεταβλητό στα μεσαία και μεγάλα γεωγραφικά πλάτη. Η φύση του καιρού, η εποχιακή του δυναμική εξαρτώνται από κλίμασε αυτή την επικράτεια.
Υπό κλίμανοούνται ως τα πιο συχνά επαναλαμβανόμενα καιρικά χαρακτηριστικά για μια δεδομένη περιοχή που επιμένουν για μεγάλο χρονικό διάστημα. Αυτά είναι χαρακτηριστικά που υπολογίζονται κατά μέσο όρο για 100 χρόνια - θερμοκρασία, πίεση, βροχόπτωση κ.λπ. Η έννοια του κλίματος (από τα ελληνικά. klima- κλίση) προέρχεται από την αρχαία Ελλάδα. Ακόμη και τότε έγινε κατανοητό ότι οι καιρικές συνθήκες εξαρτώνται από τη γωνία με την οποία πέφτουν οι ακτίνες του ήλιου στην επιφάνεια της Γης. Η κύρια προϋπόθεση για τη δημιουργία ενός συγκεκριμένου κλίματος σε μια δεδομένη περιοχή είναι η ποσότητα ενέργειας ανά μονάδα επιφάνειας. Εξαρτάται από τη συνολική ηλιακή ακτινοβολία που προσπίπτει στην επιφάνεια της γης και από το albedo αυτής της επιφάνειας. Έτσι, στην περιοχή του ισημερινού και κοντά στους πόλους, η θερμοκρασία αλλάζει ελάχιστα κατά τη διάρκεια του έτους, και στις υποτροπικές περιοχές και στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη, το ετήσιο εύρος θερμοκρασίας μπορεί να φτάσει τους 65 °C. Οι κύριες διαδικασίες διαμόρφωσης του κλίματος είναι η ανταλλαγή θερμότητας, η ανταλλαγή υγρασίας και η ατμοσφαιρική κυκλοφορία. Όλες αυτές οι διαδικασίες έχουν μια πηγή ενέργειας - τον Ήλιο.
Η ατμόσφαιρα είναι απαραίτητη προϋπόθεση για όλες τις μορφές ζωής. Τα πιο σημαντικά για τη ζωή των οργανισμών είναι τα ακόλουθα αέρια που αποτελούν μέρος του αέρα: οξυγόνο, άζωτο, υδρατμοί, διοξείδιο του άνθρακα, όζον. Το οξυγόνο είναι απαραίτητο για την αναπνοή στη συντριπτική πλειονότητα των ζωντανών οργανισμών. Το άζωτο, που αφομοιώνεται από τον αέρα από ορισμένους μικροοργανισμούς, είναι απαραίτητο για την ορυκτή διατροφή των φυτών. Οι υδρατμοί, που συμπυκνώνονται και πέφτουν ως υετό, είναι η πηγή νερού στη στεριά. Το διοξείδιο του άνθρακα είναι η πρώτη ύλη για τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης. Το όζον απορροφά τη σκληρή υπεριώδη ακτινοβολία που είναι επιβλαβής για τους οργανισμούς.
Υποτίθεται ότι η σύγχρονη ατμόσφαιρα είναι δευτερεύουσας προέλευσης: σχηματίστηκε μετά την ολοκλήρωση του σχηματισμού του πλανήτη πριν από περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια από αέρια που απελευθερώθηκαν από τα στερεά κελύφη της Γης. Κατά τη διάρκεια της γεωλογικής ιστορίας της Γης, η ατμόσφαιρα υπό την επίδραση διαφόρων παραγόντων έχει υποστεί σημαντικές αλλαγές στη σύστασή της.
Η ανάπτυξη της ατμόσφαιρας εξαρτάται από τις γεωλογικές και γεωχημικές διεργασίες που συμβαίνουν στη Γη. Μετά την εμφάνιση της ζωής στον πλανήτη μας, δηλαδή πριν από περίπου 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια, οι ζωντανοί οργανισμοί άρχισαν να έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην ανάπτυξη της ατμόσφαιρας. Ένα σημαντικό μέρος των αερίων - άζωτο, διοξείδιο του άνθρακα, υδρατμοί - προέκυψε ως αποτέλεσμα ηφαιστειακών εκρήξεων. Το οξυγόνο εμφανίστηκε πριν από περίπου 2 δισεκατομμύρια χρόνια ως αποτέλεσμα της δραστηριότητας των φωτοσυνθετικών οργανισμών που προήλθαν αρχικά από τα επιφανειακά νερά του ωκεανού.
Τα τελευταία χρόνια, υπήρξαν αξιοσημείωτες αλλαγές στην ατμόσφαιρα που σχετίζονται με την ενεργό οικονομική δραστηριότητα του ανθρώπου. Έτσι, σύμφωνα με παρατηρήσεις, τα τελευταία 200 χρόνια έχει σημειωθεί σημαντική αύξηση στη συγκέντρωση αερίων του θερμοκηπίου: η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα έχει αυξηθεί κατά 1,35 φορές, το μεθάνιο - κατά 2,5 φορές. Η περιεκτικότητα πολλών άλλων μεταβλητών συστατικών στη σύνθεση του αέρα έχει αυξηθεί σημαντικά.
Οι συνεχιζόμενες αλλαγές στην κατάσταση της ατμόσφαιρας - αύξηση της συγκέντρωσης αερίων του θερμοκηπίου, τρύπες του όζοντος, ατμοσφαιρική ρύπανση - αποτελούν παγκόσμια περιβαλλοντικά προβλήματα της εποχής μας.
Οι άνθρωποι στην αρχαιότητα έμαθαν να χρησιμοποιούν μερικούς από αυτούς τους πόρους για τις ανάγκες τους, κάτι που βρήκε την έκφρασή του στα ονόματα των ιστορικών περιόδων στην ανάπτυξη της ανθρωπότητας: "Πέτρινη Εποχή", "Εποχή του Χαλκού", "Εποχή του Σιδήρου". Σήμερα, χρησιμοποιούνται περισσότεροι από 200 διαφορετικοί τύποι ορυκτών πόρων. Σύμφωνα με τη μεταφορική έκφραση του ακαδημαϊκού A.E. Fersman (1883-1945), τώρα ολόκληρο το περιοδικό σύστημα του Mendeleev βρίσκεται στα πόδια της ανθρωπότητας.
Τα ορυκτά είναι ορυκτοί σχηματισμοί του φλοιού της γης που μπορούν να χρησιμοποιηθούν αποτελεσματικά στην οικονομία, συσσωρεύσεις ορυκτών σχηματίζουν κοιτάσματα και με μεγάλες περιοχές διανομής - πισίνες.
Η κατανομή των ορυκτών στον φλοιό της γης υπόκειται σε γεωλογικά (τεκτονικά) πρότυπα (Πίνακας 7.4).
Τα ορυκτά καυσίμων είναι ιζηματογενούς προέλευσης και συνήθως συνοδεύουν το κάλυμμα των αρχαίων πλατφορμών και τις εσωτερικές και περιθωριακές γούρνες τους. Έτσι το όνομα "πισίνα" αντικατοπτρίζει την προέλευσή τους με μεγάλη ακρίβεια - "θαλάσσια πισίνα".
Περισσότερα από 3.600 είναι γνωστά παγκοσμίως. κάρβουνολεκάνες και κοιτάσματα, που μαζί καταλαμβάνουν το 15% της χερσαίας έκτασης της γης. Το κύριο μέρος των πόρων άνθρακα πέφτει στην Ασία, τη Βόρεια Αμερική και την Ευρώπη και συγκεντρώνεται στις δέκα μεγαλύτερες λεκάνες της Κίνας, των ΗΠΑ, της Ρωσίας, της Ινδίας και της Γερμανίας.
ρουλεμάν πετρελαίου και αερίουΈχουν εξερευνηθεί περισσότερες από 600 λεκάνες, αναπτύσσονται 450. Ο συνολικός αριθμός των κοιτασμάτων πετρελαίου φτάνει τις 35 χιλιάδες Τα κύρια αποθέματα βρίσκονται στο βόρειο ημισφαίριο και είναι κοιτάσματα Μεσοζωικού. Το κύριο μέρος αυτών των αποθεμάτων συγκεντρώνεται επίσης σε έναν μικρό αριθμό από τις μεγαλύτερες λεκάνες της Σαουδικής Αραβίας, των ΗΠΑ, της Ρωσίας και του Ιράν.
ΜετάλλευμαΤα ορυκτά συνήθως περιορίζονται στα θεμέλια (ασπίδες) αρχαίων πλατφορμών, καθώς και σε διπλωμένες περιοχές. Σε τέτοιες περιοχές, συχνά σχηματίζουν τεράστιες μεταλλευτικές (μεταλλογόνες) ζώνες, που συνδέονται λόγω της προέλευσής τους με βαθιά ρήγματα στον φλοιό της γης. Οι γεωθερμικοί πόροι είναι ιδιαίτερα μεγάλοι σε χώρες και περιοχές με αυξημένη σεισμική και ηφαιστειακή δραστηριότητα (Ισλανδία, Ιταλία, Νέα Ζηλανδία, Φιλιππίνες, Μεξικό, Καμτσάτκα και Βόρειος Καύκασος στη Ρωσία, Καλιφόρνια στις ΗΠΑ).
Για την οικονομική ανάπτυξη, οι πιο συμφέροντες είναι οι εδαφικοί συνδυασμοί (συσσωρεύσεις) ορυκτών, που διευκολύνουν την πολύπλοκη επεξεργασία των πρώτων υλών.
Εξόρυξη ορυκτών πόρων κλειστό(δική μου) μέθοδος σε παγκόσμια κλίμακα εφαρμόζεται στην ξένη Ευρώπη, το ευρωπαϊκό τμήμα της Ρωσίας, τις ΗΠΑ, όπου πολλά κοιτάσματα και λεκάνες που βρίσκονται στα ανώτερα στρώματα του φλοιού της γης έχουν ήδη αναπτυχθεί σε μεγάλο βαθμό.
Εάν τα ορυκτά εμφανίζονται σε βάθος 20-30 m, είναι πιο κερδοφόρο να αφαιρέσετε το ανώτερο στρώμα του βράχου με μια μπουλντόζα και το ορυχείο Άνοιξετρόπος. Για παράδειγμα, το σιδηρομετάλλευμα εξορύσσεται σε ανοιχτό λάκκο στην περιοχή του Κουρσκ, ο άνθρακας σε ορισμένα κοιτάσματα στη Σιβηρία.
Όσον αφορά τα αποθέματα και την παραγωγή πολλών ορυκτών πλούτων, η Ρωσία κατέχει μια από τις πρώτες θέσεις στον κόσμο (αέριο, άνθρακας, πετρέλαιο, σιδηρομετάλλευμα, διαμάντια).
Στον πίνακα. Το 7.4 δείχνει τη σχέση μεταξύ της δομής του φλοιού της γης, της τοπογραφίας και της κατανομής των ορυκτών.
Tableia 7.4
Κοιτάσματα ορυκτών ανάλογα με τη δομή και την επιστροφή ενός τμήματος του φλοιού της γης και των γεωμορφών
| Εδαφομορφές | Η δομή και η ηλικία ενός τμήματος του φλοιού της γης | χαρακτηριστικά ορυκτά | Παραδείγματα |
| Πεδιάδες | Ασπίδες των αρχαίων-πρωτοζωικών πλατφορμών | Άφθονα κοιτάσματα σιδηρομεταλλεύματος | Ουκρανική Ασπίδα, Βαλτική Ασπίδα της Ρωσικής Πλατφόρμας |
| Πλάκες από αρχαίες πλατφόρμες, το κάλυμμα των οποίων σχηματίστηκε στους Παλαιοζωικούς και Μεσοζωικούς χρόνους | Πετρέλαιο, φυσικό αέριο, άνθρακας, οικοδομικά υλικά | Δυτική Σιβηρική Πεδιάδα, Ρωσική πεδιάδα | |
| Τα βουνά | Νεαρά διπλωμένα βουνά αλπικής ηλικίας | Πολυμεταλλικά μεταλλεύματα, οικοδομικά υλικά | Καύκασος, Άλπεις |
| Κατεστραμμένα βουνά αναδίπλωσης του Μεσοζωικού, της Ερκύνιας και της Καληδονίας | Κατασκευές πλουσιότερες σε μέταλλα: μεταλλεύματα σιδηρούχων (σίδηρος, μαγγάνιο) και μη σιδηρούχων (χρώμιο, χαλκός, νικέλιο, ουράνιο, υδράργυρος) μετάλλων, πλαστές χρυσού, πλατίνα, διαμάντια | Καζακστάν μικρό λόφο | |
| Αναζωογονημένα βουνά μεσοζωικής και παλαιοζωικής αναδίπλωσης | Μεταλλεύματα σιδηρούχων και μη σιδηρούχων μετάλλων, πρωτογενή και αλλουβιακά κοιτάσματα χρυσού, πλατίνας και διαμαντιών | Ουράλια, Απαλάχια, βουνά της Κεντρικής Ευρώπης | |
| υφαλοκρηπίδα (ράφι) | οριακές εκτροπές | Πετρελαίου εσωτερικής καύσης | κόλπος του Μεξικού |
| Πλημμυρισμένο τμήμα πλακών, πλατφόρμες | Πετρελαίου εσωτερικής καύσης | περσικός Κόλπος | |
| Βυθός ωκεανού | αβυσσαλέες πεδιάδες | Οζίδια σιδήρου-μαγγανίου | Βυθός της Βόρειας Θάλασσας |
Υδροσφαίρα
Υδροσφαίρα(από τα ελληνικά. υδρο-νερό και σφαίρα- μπάλα) - το υδάτινο κέλυφος της Γης, το οποίο είναι ένας συνδυασμός ωκεανών, θαλασσών και ηπειρωτικών λεκανών νερού - ποταμών, λιμνών, βάλτων κ.λπ., υπόγειων υδάτων, παγετώνων και καλυμμάτων χιονιού.
Πιστεύεται ότι το υδάτινο κέλυφος της Γης σχηματίστηκε στην πρώιμη Αρχαία, δηλαδή περίπου πριν από 3800 εκατομμύρια χρόνια. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου της ιστορίας της Γης, καθορίστηκε μια θερμοκρασία στον πλανήτη μας στην οποία το νερό θα μπορούσε να είναι σε μεγάλο βαθμό σε υγρή κατάσταση συσσωμάτωσης.
Το νερό ως ουσία έχει μοναδικές ιδιότητες, οι οποίες περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:
♦ ικανότητα διάλυσης πολλών ουσιών.
♦ υψηλή θερμοχωρητικότητα.
♦ να είναι σε υγρή κατάσταση στο εύρος θερμοκρασίας από 0 έως 100 °С.
♦ μεγαλύτερη ελαφρότητα του νερού στη στερεή κατάσταση (πάγος) από ότι στην υγρή κατάσταση.
Οι μοναδικές ιδιότητες του νερού του επέτρεψαν να παίξει σημαντικό ρόλο στις εξελικτικές διεργασίες που συμβαίνουν στα επιφανειακά στρώματα του φλοιού της γης, στην κυκλοφορία της ύλης στη φύση και να αποτελέσει προϋπόθεση για την εμφάνιση και ανάπτυξη της ζωής στη Γη. Το νερό αρχίζει να εκπληρώνει τις γεωλογικές και βιολογικές του λειτουργίες στην ιστορία της Γης μετά το σχηματισμό της υδρόσφαιρας.
Η υδρόσφαιρα αποτελείται από επιφανειακά και υπόγεια ύδατα. επιφανειακά νεράοι υδρόσφαιρες καλύπτουν το 70,8% της επιφάνειας της γης. Ο συνολικός όγκος τους φτάνει τα 1370,3 εκατομμύρια km 3, δηλαδή το 1/800 του συνολικού όγκου του πλανήτη και η μάζα υπολογίζεται σε 1,4 x 1018 τόνους. Τα επιφανειακά ύδατα, δηλαδή τα νερά που καλύπτουν το έδαφος, περιλαμβάνουν τον Παγκόσμιο Ωκεανό, τα ηπειρωτικά ύδατα λεκάνες και ηπειρωτικό πάγο. Παγκόσμιος Ωκεανόςπεριλαμβάνει όλες τις θάλασσες και τους ωκεανούς της Γης.
Οι θάλασσες και οι ωκεανοί καλύπτουν τα 3/4 της επιφάνειας της γης, ή 361,1 εκατομμύρια km2. Το μεγαλύτερο μέρος των επιφανειακών υδάτων - 98% - συγκεντρώνεται στον Παγκόσμιο Ωκεανό. Ο παγκόσμιος ωκεανός χωρίζεται υπό όρους σε τέσσερις ωκεανούς: τον Ατλαντικό, τον Ειρηνικό, τον Ινδικό και την Αρκτική. Πιστεύεται ότι το σημερινό επίπεδο του ωκεανού δημιουργήθηκε πριν από περίπου 7000 χρόνια. Σύμφωνα με γεωλογικές μελέτες, οι διακυμάνσεις της στάθμης των ωκεανών τα τελευταία 200 εκατομμύρια χρόνια δεν έχουν ξεπεράσει τα 100 μέτρα.
Το νερό στους ωκεανούς είναι αλμυρό. Η μέση περιεκτικότητα σε αλάτι είναι περίπου 3,5% κατά βάρος, ή 35 g/l. Η ποιοτική τους σύνθεση έχει ως εξής: κατιόντα κυριαρχούνται από Na +, Mg 2+, K +, Ca 2+, ανιόντα - Cl-, SO 4 2-, Br -, C03 2-, F -. Πιστεύεται ότι η σύνθεση αλατιού του Παγκόσμιου Ωκεανού παρέμεινε σταθερή από την Παλαιοζωική εποχή, την εποχή που άρχισε να αναπτύσσεται η ζωή στην ξηρά, δηλαδή για περίπου 400 εκατομμύρια χρόνια.
Ηπειρωτικές υδάτινες λεκάνεςείναι ποτάμια, λίμνες, βάλτοι, δεξαμενές. Τα νερά τους αποτελούν το 0,35% της συνολικής μάζας των επιφανειακών υδάτων της υδρόσφαιρας. Ορισμένα ηπειρωτικά υδάτινα σώματα - λίμνες - περιέχουν αλμυρό νερό. Αυτές οι λίμνες είτε είναι ηφαιστειακής προέλευσης, είτε είναι μεμονωμένα απομεινάρια αρχαίων θαλασσών, είτε σχηματίζονται σε μια περιοχή παχύρρευστων αποθέσεων διαλυτών αλάτων. Ωστόσο, τα περισσότερα ηπειρωτικά υδάτινα σώματα είναι φρέσκα.
Το γλυκό νερό των ανοιχτών δεξαμενών περιέχει επίσης διαλυτά άλατα, αλλά σε μικρή ποσότητα. Ανάλογα με την περιεκτικότητα σε διαλυμένα άλατα, το γλυκό νερό χωρίζεται σε μαλακό και σκληρό. Όσο λιγότερα άλατα είναι διαλυμένα στο νερό, τόσο πιο μαλακό είναι. Το πιο σκληρό γλυκό νερό περιέχει άλατα όχι περισσότερα από 0,005% κατά βάρος ή 0,5 g/l.
ηπειρωτικό πάγοαποτελούν το 1,65% της συνολικής μάζας των επιφανειακών υδάτων της υδρόσφαιρας, το 99% του πάγου βρίσκεται στην Ανταρκτική και τη Γροιλανδία. Η συνολική μάζα του χιονιού και του πάγου στη Γη υπολογίζεται στο 0,0004% της μάζας του πλανήτη μας. Αυτό αρκεί για να καλύψει ολόκληρη την επιφάνεια του πλανήτη με ένα στρώμα πάγου πάχους 53 μ. Σύμφωνα με υπολογισμούς, εάν αυτή η μάζα λιώσει, τότε η στάθμη του ωκεανού θα ανέβει κατά 64 μ.
Η χημική σύσταση των επιφανειακών υδάτων της υδρόσφαιρας είναι περίπου ίση με τη μέση σύσταση του θαλασσινού νερού. Από τα χημικά στοιχεία υπερισχύουν κατά βάρος το οξυγόνο (85,8%) και το υδρογόνο (10,7%). Τα επιφανειακά νερά περιέχουν σημαντικές ποσότητες χλωρίου (1,9%) και νατρίου (1,1%). Σημαντικά υψηλότερη από ό,τι στον φλοιό της γης, σημειώνεται η περιεκτικότητα σε θείο και βρώμιο.
Υδρόσφαιρα υπόγειων υδάτωνπεριέχουν την κύρια παροχή γλυκού νερού: Θεωρείται ότι ο συνολικός όγκος των υπόγειων υδάτων είναι περίπου 28,5 δισεκατομμύρια km 3. Αυτό είναι σχεδόν 15 φορές περισσότερο από ό,τι στους ωκεανούς. Πιστεύεται ότι τα υπόγεια ύδατα είναι η κύρια δεξαμενή που αναπληρώνει όλα τα επιφανειακά υδατικά συστήματα. Η υπόγεια υδρόσφαιρα μπορεί να χωριστεί σε πέντε ζώνες.
Cryozone.Περιοχή πάγου. Η ζώνη καλύπτει τις πολικές περιοχές. Το πάχος του υπολογίζεται σε 1 χλμ.
ζώνη υγρού νερού.Καλύπτει σχεδόν ολόκληρο τον φλοιό της γης.
Ζώνη ατμού νερούπεριορίζεται σε βάθος 160 χλμ. Πιστεύεται ότι το νερό σε αυτή τη ζώνη έχει θερμοκρασία από 450 °C έως 700 °C και είναι υπό πίεση έως και 5 GPa 1 .
Πιο κάτω, σε βάθη έως 270 χλμ., υπάρχει ζώνη μονομερών μορίων νερού.Καλύπτει στρώματα νερού με εύρος θερμοκρασίας από 700 °C έως 1000 °C και πίεση έως 10 GPa.
Πυκνή υδάτινη ζώνηεκτείνεται, πιθανώς, σε βάθη 3000 km και περικυκλώνει ολόκληρο τον μανδύα της Γης. Η θερμοκρασία του νερού σε αυτή τη ζώνη εκτιμάται στην περιοχή από 1000° έως 4000°C και η πίεση είναι έως 120 GPa. Το νερό υπό τέτοιες συνθήκες ιονίζεται πλήρως.
Η υδρόσφαιρα της Γης εκτελεί σημαντικές λειτουργίες: ρυθμίζει τη θερμοκρασία του πλανήτη, εξασφαλίζει την κυκλοφορία των ουσιών και αποτελεί αναπόσπαστο μέρος της βιόσφαιρας.
Άμεσος αντίκτυπος σε ρύθμιση θερμοκρασίαςεπιφανειακά στρώματα της υδρόσφαιρας της Γης οφείλεται σε μία από τις σημαντικές ιδιότητες του νερού - υψηλή θερμοχωρητικότητα. Για το λόγο αυτό, τα επιφανειακά ύδατα συσσωρεύουν ηλιακή ενέργεια, και στη συνέχεια την απελευθερώνουν αργά στον περιβάλλοντα χώρο. Η εξίσωση της θερμοκρασίας στην επιφάνεια της Γης συμβαίνει αποκλειστικά λόγω του κύκλου του νερού. Επιπλέον, το χιόνι και ο πάγος έχουν πολύ υψηλή ανακλαστικότητα
ικανότητα: υπερβαίνει τον μέσο όρο για την επιφάνεια της γης κατά 30%, επομένως, στους πόλους, η διαφορά μεταξύ της απορροφούμενης και της ακτινοβολούμενης ενέργειας είναι πάντα αρνητική, δηλαδή η ενέργεια που απορροφάται από την επιφάνεια είναι μικρότερη από την εκπεμπόμενη. Έτσι συμβαίνει η θερμορύθμιση του πλανήτη.
Ασφάλεια ποδηλασίαείναι μια άλλη σημαντική λειτουργία της υδρόσφαιρας.
Η υδρόσφαιρα βρίσκεται σε συνεχή αλληλεπίδραση με την ατμόσφαιρα, τον φλοιό της γης και τη βιόσφαιρα. Το νερό της υδρόσφαιρας διαλύει τον αέρα από μόνο του, συγκεντρώνοντας οξυγόνο, το οποίο χρησιμοποιείται περαιτέρω από τους υδρόβιους ζωντανούς οργανισμούς. Το διοξείδιο του άνθρακα στον αέρα, το οποίο σχηματίζεται κυρίως ως αποτέλεσμα της αναπνοής ζωντανών οργανισμών, της καύσης καυσίμων και των ηφαιστειακών εκρήξεων, έχει υψηλή διαλυτότητα στο νερό και συσσωρεύεται στην υδρόσφαιρα. Η υδρόσφαιρα διαλύει επίσης από μόνη της βαριά αδρανή αέρια - ξένο και κρυπτό, η περιεκτικότητα των οποίων στο νερό είναι υψηλότερη από ό, τι στον αέρα.
Τα νερά της υδρόσφαιρας, εξατμίζοντας, εισέρχονται στην ατμόσφαιρα και πέφτουν με τη μορφή βροχοπτώσεων, που διαπερνούν τα πετρώματα καταστρέφοντάς τα. Έτσι το νερό συμμετέχει στις διαδικασίες καιρικές συνθήκεςβράχους. Θραύσματα πετρωμάτων μεταφέρονται με τη ροή των νερών σε ποτάμια, και στη συνέχεια στις θάλασσες και τους ωκεανούς ή σε κλειστές ηπειρωτικές δεξαμενές και σταδιακά εναποτίθενται στον πυθμένα. Αυτά τα κοιτάσματα μετατρέπονται στη συνέχεια σε ιζηματογενή πετρώματα.
Πιστεύεται ότι τα κύρια κατιόντα του θαλασσινού νερού - κατιόντα νατρίου, μαγνησίου, καλίου, ασβεστίου - σχηματίστηκαν ως αποτέλεσμα της διάβρωσης των πετρωμάτων και της επακόλουθης απομάκρυνσης των προϊόντων καιρικών συνθηκών από τα ποτάμια στη θάλασσα. Τα πιο σημαντικά ανιόντα του θαλασσινού νερού - ανιόντα χλωρίου, βρωμίου, φθορίου, θειικού ιόντος και ανθρακικού ιόντος, πιθανότατα προέρχονται από την ατμόσφαιρα και σχετίζονται με ηφαιστειακή δραστηριότητα.
Μέρος των διαλυτών αλάτων απομακρύνεται συστηματικά από τη σύνθεση της υδρόσφαιρας μέσω της καθίζησής τους. Για παράδειγμα, όταν τα ανθρακικά ιόντα διαλυμένα στο νερό αλληλεπιδρούν με κατιόντα ασβεστίου και μαγνησίου, σχηματίζονται αδιάλυτα άλατα, τα οποία βυθίζονται στον πυθμένα με τη μορφή ανθρακικών ιζηματογενών πετρωμάτων. Οι οργανισμοί που κατοικούν στην υδρόσφαιρα παίζουν σημαντικό ρόλο στην καθίζηση ορισμένων αλάτων. Εξάγουν μεμονωμένα κατιόντα και ανιόντα από το θαλασσινό νερό, συγκεντρώνοντάς τα στους σκελετούς και τα κελύφη τους με τη μορφή ανθρακικών, πυριτικών, φωσφορικών και άλλων ενώσεων. Μετά τον θάνατο των οργανισμών, τα σκληρά κελύφη τους συσσωρεύονται στον βυθό της θάλασσας και σχηματίζουν παχιά στρώματα ασβεστόλιθων, φωσφοριτών και διαφόρων πυριτικών πετρωμάτων. Η συντριπτική πλειονότητα των ιζηματογενών πετρωμάτων και τέτοια πολύτιμα ορυκτά όπως το πετρέλαιο, ο άνθρακας, ο βωξίτης, διάφορα άλατα κ.λπ., σχηματίστηκαν σε προηγούμενες γεωλογικές περιόδους σε διάφορες δεξαμενές της υδρόσφαιρας. Έχει διαπιστωθεί ότι ακόμη και οι αρχαιότεροι βράχοι, των οποίων η απόλυτη ηλικία φτάνει περίπου τα 1,8 δισεκατομμύρια χρόνια, είναι πολύ αλλοιωμένα ιζήματα που σχηματίζονται στο υδάτινο περιβάλλον. Το νερό χρησιμοποιείται επίσης στη διαδικασία της φωτοσύνθεσης, η οποία παράγει οργανική ύλη και οξυγόνο.
Πριν από περίπου 3.500 εκατομμύρια χρόνια, η ζωή στη Γη προήλθε από την υδρόσφαιρα. Η εξέλιξη των οργανισμών συνεχίστηκε αποκλειστικά στο υδάτινο περιβάλλον μέχρι τις αρχές της Παλαιοζωικής εποχής, όταν πριν από περίπου 400 εκατομμύρια χρόνια άρχισε η σταδιακή μετανάστευση ζωικών και φυτικών οργανισμών στη γη. Από αυτή την άποψη, η υδρόσφαιρα θεωρείται ως συστατικό της βιόσφαιρας. (βιόσφαιρα -σφαίρα ζωής, περιοχή που κατοικείται από ζωντανούς οργανισμούς).
Οι ζωντανοί οργανισμοί είναι εξαιρετικά άνισα κατανεμημένοι στην υδρόσφαιρα. Ο αριθμός και η ποικιλομορφία των ζωντανών οργανισμών σε ορισμένες περιοχές των επιφανειακών υδάτων καθορίζεται από πολλούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένου ενός συνόλου περιβαλλοντικών παραγόντων: θερμοκρασία, αλατότητα του νερού, φωτισμός και πίεση. Με την αύξηση του βάθους, η περιοριστική επίδραση του φωτισμού και της πίεσης αυξάνεται: η ποσότητα του εισερχόμενου φωτός μειώνεται απότομα και η πίεση, αντίθετα, γίνεται πολύ υψηλή. Έτσι, στις θάλασσες και τους ωκεανούς κατοικούνται κυρίως παράκτιες ζώνες, δηλαδή ζώνες που δεν υπερβαίνουν τα 200 m, οι περισσότερες θερμαινόμενες από τις ακτίνες του ήλιου.
Περιγράφοντας τις λειτουργίες της υδρόσφαιρας στον πλανήτη μας, ο V. I. Vernadsky σημείωσε: «Το νερό καθορίζει και δημιουργεί ολόκληρη τη βιόσφαιρα. Δημιουργεί τα κύρια χαρακτηριστικά του φλοιού της γης, μέχρι το μαγματικό κέλυφος.
Ατμόσφαιρα
Ατμόσφαιρα(από τα ελληνικά. ατμόσφαιρα-ατμός, εξάτμιση και σφαίρα- μπάλα) - το κέλυφος της Γης, που αποτελείται από αέρα.
Μέρος αέραςπεριλαμβάνει έναν αριθμό αερίων και σωματιδίων στερεών και υγρών ακαθαρσιών που αιωρούνται σε αυτά - αερολύματα. Η μάζα της ατμόσφαιρας υπολογίζεται σε 5,157 x 10 15 τόνους Μια στήλη αέρα ασκεί πίεση στην επιφάνεια της Γης: η μέση ατμοσφαιρική πίεση στο επίπεδο της θάλασσας είναι 1013,25 hPa, ή 760 mm Hg. Τέχνη. Πίεση 760 mm Hg. Τέχνη. ισοδυναμεί με μονάδα πίεσης εκτός συστήματος - 1 ατμόσφαιρα (1 atm.). Η μέση θερμοκρασία του αέρα στην επιφάνεια της Γης είναι 15°C, ενώ η θερμοκρασία κυμαίνεται από περίπου 57°C στις υποτροπικές ερήμους έως 89°C στην Ανταρκτική.
Η ατμόσφαιρα δεν είναι ομοιόμορφη. Υπάρχουν τα ακόλουθα στρώματα της ατμόσφαιρας: τροπόσφαιρα, στρατόσφαιρα, μεσόσφαιρα, θερμόσφαιρακαι εξώσφαιρα,που διαφέρουν ως προς τα χαρακτηριστικά της κατανομής της θερμοκρασίας, την πυκνότητα του αέρα και ορισμένες άλλες παραμέτρους. Οι περιοχές της ατμόσφαιρας που καταλαμβάνουν μια ενδιάμεση θέση μεταξύ αυτών των στρωμάτων ονομάζονται αντίστοιχα τροπόπαυση, στρατόπαυσηκαι μεσόπαυση.
Τροπόσφαιρα -το κατώτερο στρώμα της ατμόσφαιρας με ύψος 8-10 km σε πολικά γεωγραφικά πλάτη και έως 16-18 km στους τροπικούς. Η τροπόσφαιρα χαρακτηρίζεται από πτώση της θερμοκρασίας του αέρα με το ύψος - με την απόσταση από την επιφάνεια της Γης για κάθε χιλιόμετρο, η θερμοκρασία μειώνεται κατά περίπου 6 ° C. Η πυκνότητα του αέρα μειώνεται γρήγορα. Περίπου το 80% της συνολικής μάζας της ατμόσφαιρας συγκεντρώνεται στην τροπόσφαιρα.
Στρατόσφαιραβρίσκεται σε υψόμετρα κατά μέσο όρο από 10-15 km έως 50-55 km από την επιφάνεια της Γης. Η στρατόσφαιρα χαρακτηρίζεται από αύξηση της θερμοκρασίας με το ύψος. Η αύξηση της θερμοκρασίας οφείλεται στην απορρόφηση της ακτινοβολίας βραχέων κυμάτων από τον Ήλιο, κυρίως των ακτίνων UV (υπεριώδεις), από το όζον σε αυτό το στρώμα της ατμόσφαιρας. Ταυτόχρονα, στο κάτω μέρος της στρατόσφαιρας, μέχρι ένα επίπεδο περίπου 20 km, η θερμοκρασία αλλάζει ελάχιστα με το ύψος και μπορεί ακόμη και να μειωθεί ελαφρά. Πιο ψηλά, η θερμοκρασία αρχίζει να αυξάνεται - αργά στην αρχή, αλλά από ένα επίπεδο 34-36 km πολύ πιο γρήγορα. Στο ανώτερο τμήμα της στρατόσφαιρας σε υψόμετρο 50-55 km, η θερμοκρασία φτάνει τους 260-270 Κ.
Μεσόσφαιρα- στρώμα της ατμόσφαιρας, που βρίσκεται σε υψόμετρα 55-85 km. Στη μεσόσφαιρα, η θερμοκρασία του αέρα μειώνεται με την αύξηση του υψομέτρου - από περίπου 270 K στο κάτω όριο σε 200 K στο άνω όριο.
Θερμόσφαιραεκτείνεται σε υψόμετρα από περίπου 85 km έως 250 km από την επιφάνεια της Γης και χαρακτηρίζεται από ραγδαία αύξηση της θερμοκρασίας του αέρα, που φτάνει τους 800-1200 K σε υψόμετρο 250 km. οι μετεωρίτες επιβραδύνουν και καίγονται εδώ. Έτσι, η θερμόσφαιρα εκτελεί τη λειτουργία του προστατευτικού στρώματος της Γης.
Πάνω από την τροπόσφαιρα είναι εξώσφαιρα,το ανώτερο όριο του οποίου είναι υπό όρους και χαρακτηρίζεται από ύψος περίπου 1000 km πάνω από την επιφάνεια της Γης. Από την εξώσφαιρα, τα ατμοσφαιρικά αέρια διασκορπίζονται στον παγκόσμιο χώρο. Υπάρχει λοιπόν μια σταδιακή μετάβαση από την ατμόσφαιρα στον διαπλανητικό χώρο.
Ο ατμοσφαιρικός αέρας κοντά στην επιφάνεια της Γης αποτελείται από διάφορα αέρια, κυρίως άζωτο (78,1% κατ' όγκο) και οξυγόνο (20,9% κατ' όγκο). Η σύνθεση του αέρα σε μικρή ποσότητα περιλαμβάνει επίσης τα ακόλουθα αέρια: αργό, διοξείδιο του άνθρακα, ήλιο, όζον, ραδόνιο, υδρατμούς. Επιπλέον, ο αέρας μπορεί να περιέχει διάφορα μεταβλητά συστατικά: οξείδια του αζώτου, αμμωνία κ.λπ.
Εκτός από αέρια, ο αέρας περιέχει ατμοσφαιρικό αεροζόλ,που είναι πολύ λεπτά στερεά και υγρά σωματίδια που αιωρούνται στον αέρα. Το αεροζόλ σχηματίζεται στη διαδικασία της ζωτικής δραστηριότητας των οργανισμών, της ανθρώπινης οικονομικής δραστηριότητας, των ηφαιστειακών εκρήξεων, της άνοδος της σκόνης από την επιφάνεια του πλανήτη και της κοσμικής σκόνης που εισέρχεται στην ανώτερη ατμόσφαιρα.
Η σύσταση του ατμοσφαιρικού αέρα σε ύψος περίπου 100 km είναι γενικά σταθερή, διαχρονικά και ομοιογενής σε διάφορες περιοχές της Γης. Ταυτόχρονα, η περιεκτικότητα σε μεταβλητά αέρια συστατικά και αερολύματα δεν είναι η ίδια. Πάνω από 100-110 km υπάρχει μερική διάσπαση οξυγόνου, διοξειδίου του άνθρακα και μορίων νερού. Σε υψόμετρο περίπου 1000 km αρχίζουν να κυριαρχούν ελαφρά αέρια - ήλιο και υδρογόνο - και ακόμα πιο ψηλά, η ατμόσφαιρα της Γης σταδιακά μετατρέπεται σε διαπλανητικό αέριο.
υδρατμούςείναι ένα σημαντικό συστατικό του αέρα. Εισέρχεται στην ατμόσφαιρα με εξάτμιση από την επιφάνεια, το νερό και το υγρό έδαφος, καθώς και με διαπνοή από τα φυτά. Η σχετική περιεκτικότητα σε υδρατμούς στον αέρα ποικίλλει κοντά στην επιφάνεια της γης από 2,6% στις τροπικές περιοχές έως 0,2% στα πολικά γεωγραφικά πλάτη. Με την απόσταση από την επιφάνεια της Γης, η ποσότητα των υδρατμών στον ατμοσφαιρικό αέρα πέφτει γρήγορα και ήδη σε ύψος 1,5-2 km μειώνεται στο μισό. Στην τροπόσφαιρα, καθώς η θερμοκρασία πέφτει, οι υδρατμοί συμπυκνώνονται. Όταν οι υδρατμοί συμπυκνώνονται, σχηματίζονται σύννεφα, από τα οποία πέφτουν βροχοπτώσεις με τη μορφή βροχής, χιονιού, χαλαζιού. Η ποσότητα της βροχόπτωσης που πέφτει στη Γη είναι ίση με την ποσότητα που εξατμίζεται από την επιφάνεια. Γη με νερό. Η περίσσεια υδρατμών πάνω από τους ωκεανούς μεταφέρεται στις ηπείρους με ρεύματα αέρα. Η ποσότητα των υδρατμών που μεταφέρεται στην ατμόσφαιρα από τον ωκεανό στις ηπείρους είναι ίση με τον όγκο της ροής του ποταμού που ρέει στους ωκεανούς.
ΟζοΤο 90% συγκεντρώνεται στη στρατόσφαιρα, το υπόλοιπο στην τροπόσφαιρα. Το όζον απορροφά την υπεριώδη ακτινοβολία από τον Ήλιο, η οποία έχει αρνητική επίδραση στους ζωντανούς οργανισμούς. Οι περιοχές με χαμηλά επίπεδα όζοντος στην ατμόσφαιρα ονομάζονται τρύπες του όζοντος.
Οι μεγαλύτερες διακυμάνσεις στο πάχος της στιβάδας του όζοντος παρατηρούνται σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη, επομένως η πιθανότητα οπών του όζοντος σε περιοχές κοντά στους πόλους είναι μεγαλύτερη από ό,τι στον ισημερινό.
Διοξείδιο του άνθρακαεισέρχεται στην ατμόσφαιρα σε μεγάλες ποσότητες. Απελευθερώνεται συνεχώς ως αποτέλεσμα της αναπνοής των οργανισμών, της καύσης, των ηφαιστειακών εκρήξεων και άλλων διεργασιών που συμβαίνουν στη Γη. Ωστόσο, η περιεκτικότητα του αέρα σε διοξείδιο του άνθρακα είναι χαμηλή, αφού το μεγαλύτερο μέρος του διαλύεται στα νερά της υδρόσφαιρας. Ωστόσο, σημειώνεται ότι τα τελευταία 200 χρόνια, η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα έχει αυξηθεί κατά 35%. Ο λόγος για μια τόσο σημαντική αύξηση είναι η ενεργός οικονομική δραστηριότητα του ανθρώπου.
Η κύρια πηγή θερμότητας για την ατμόσφαιρα είναι η επιφάνεια της Γης. Ο ατμοσφαιρικός αέρας μεταδίδει τις ακτίνες του ήλιου στην επιφάνεια της γης αρκετά καλά. Η ηλιακή ακτινοβολία που εισέρχεται στη Γη απορροφάται εν μέρει από την ατμόσφαιρα - κυρίως από τους υδρατμούς και το όζον, αλλά η συντριπτική της πλειονότητα φτάνει στην επιφάνεια της γης.
Η συνολική ηλιακή ακτινοβολία που φτάνει στην επιφάνεια της Γης αντανακλάται εν μέρει από αυτήν. Η ποσότητα της ανάκλασης εξαρτάται από την ανακλαστικότητα μιας συγκεκριμένης περιοχής της επιφάνειας της γης, το λεγόμενο albedo.Το μέσο albedo της Γης είναι περίπου 30%, ενώ η διαφορά μεταξύ της τιμής albedo είναι από 7-9% για το chernozem έως 90% για το πρόσφατα πεσμένο χιόνι. Όταν θερμαίνεται, η επιφάνεια της γης απελευθερώνει θερμικές ακτίνες στην ατμόσφαιρα και θερμαίνει τα κατώτερα στρώματά της. Εκτός από την κύρια πηγή θερμικής ενέργειας της ατμόσφαιρας - τη θερμότητα της επιφάνειας της γης. Η θερμότητα εισέρχεται στην ατμόσφαιρα ως αποτέλεσμα της συμπύκνωσης των υδρατμών, καθώς και με την απορρόφηση της άμεσης ηλιακής ακτινοβολίας.
Η άνιση θέρμανση της ατμόσφαιρας σε διάφορες περιοχές της Γης προκαλεί άνιση κατανομή της πίεσης, η οποία οδηγεί στην κίνηση των μαζών αέρα κατά μήκος της επιφάνειας της Γης. Οι αέριες μάζες μετακινούνται από περιοχές υψηλής πίεσης σε περιοχές χαμηλής πίεσης. Αυτή η κίνηση των αέριων μαζών ονομάζεται άνεμος.Υπό ορισμένες συνθήκες, η ταχύτητα του ανέμου μπορεί να είναι πολύ υψηλή, έως και 30 m / s ή περισσότερο (πάνω από 30 m / s - ήδη Τυφώνας).
Η κατάσταση του κατώτερου στρώματος της ατμόσφαιρας σε ένα δεδομένο μέρος και σε μια δεδομένη στιγμή ονομάζεται καιρός.Ο καιρός χαρακτηρίζεται από τη θερμοκρασία του αέρα, τις βροχοπτώσεις, την ένταση και κατεύθυνση του ανέμου, τη συννεφιά, την υγρασία του αέρα και την ατμοσφαιρική πίεση. Ο καιρός καθορίζεται από τις συνθήκες της ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας και τη γεωγραφική θέση της περιοχής. Είναι πιο σταθερό στις τροπικές περιοχές και πιο μεταβλητό στα μεσαία και μεγάλα γεωγραφικά πλάτη. Η φύση του καιρού, η εποχιακή του δυναμική εξαρτώνται από κλίμασε αυτή την επικράτεια.
Υπό, κλίμανοούνται ως τα πιο συχνά επαναλαμβανόμενα καιρικά χαρακτηριστικά για μια δεδομένη περιοχή που επιμένουν για μεγάλο χρονικό διάστημα. Αυτά είναι χαρακτηριστικά που υπολογίζονται κατά μέσο όρο για 100 χρόνια - θερμοκρασία, πίεση, βροχόπτωση κ.λπ. Η έννοια του κλίματος (από ελληνικό, klima- κλίση) προέρχεται από την αρχαία Ελλάδα. Ακόμη και τότε έγινε κατανοητό ότι οι καιρικές συνθήκες εξαρτώνται από τη γωνία με την οποία πέφτουν οι ακτίνες του ήλιου στην επιφάνεια της Γης. Η κύρια προϋπόθεση για τη δημιουργία ενός συγκεκριμένου κλίματος σε μια δεδομένη περιοχή είναι η ποσότητα ενέργειας ανά μονάδα επιφάνειας. Εξαρτάται από τη συνολική ηλιακή ακτινοβολία που προσπίπτει στην επιφάνεια της γης και από το albedo αυτής της επιφάνειας. Έτσι, στην περιοχή του ισημερινού και κοντά στους πόλους, η θερμοκρασία αλλάζει ελάχιστα κατά τη διάρκεια του έτους, και στις υποτροπικές περιοχές και στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη, το ετήσιο εύρος θερμοκρασίας μπορεί να φτάσει τους 65 °C. Οι κύριες διαδικασίες διαμόρφωσης του κλίματος είναι η ανταλλαγή θερμότητας, η ανταλλαγή υγρασίας και η ατμοσφαιρική κυκλοφορία. Όλες αυτές οι διαδικασίες έχουν μια πηγή ενέργειας - τον Ήλιο.
Η ατμόσφαιρα είναι απαραίτητη προϋπόθεση για όλες τις μορφές ζωής. Τα πιο σημαντικά για τη ζωή των οργανισμών είναι τα ακόλουθα αέρια που αποτελούν μέρος του αέρα: οξυγόνο, άζωτο, υδρατμοί, διοξείδιο του άνθρακα, όζον. Το οξυγόνο είναι απαραίτητο για την αναπνοή στη συντριπτική πλειονότητα των ζωντανών οργανισμών. Το άζωτο, που αφομοιώνεται από τον αέρα από ορισμένους μικροοργανισμούς, είναι απαραίτητο για την ορυκτή διατροφή των φυτών. Οι υδρατμοί, που συμπυκνώνονται και πέφτουν ως υετό, είναι η πηγή νερού στη στεριά. Το διοξείδιο του άνθρακα είναι η πρώτη ύλη για τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης. Το όζον απορροφά τη σκληρή υπεριώδη ακτινοβολία που είναι επιβλαβής για τους οργανισμούς.
Υποτίθεται ότι η σύγχρονη ατμόσφαιρα είναι δευτερεύουσας προέλευσης: σχηματίστηκε μετά την ολοκλήρωση του σχηματισμού του πλανήτη πριν από περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια από αέρια που απελευθερώθηκαν από τα στερεά κελύφη της Γης. Κατά τη διάρκεια της γεωλογικής ιστορίας της Γης, η ατμόσφαιρα υπό την επίδραση διαφόρων παραγόντων έχει υποστεί σημαντικές αλλαγές στη σύστασή της.
Η ανάπτυξη της ατμόσφαιρας εξαρτάται από τις γεωλογικές και γεωχημικές διεργασίες που συμβαίνουν στη Γη. Μετά την εμφάνιση της ζωής στον πλανήτη μας, δηλαδή πριν από περίπου 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια, οι ζωντανοί οργανισμοί άρχισαν να έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην ανάπτυξη της ατμόσφαιρας. Ένα σημαντικό μέρος των αερίων - άζωτο, διοξείδιο του άνθρακα, υδρατμοί - προέκυψε ως αποτέλεσμα ηφαιστειακών εκρήξεων. Το οξυγόνο εμφανίστηκε πριν από περίπου 2 δισεκατομμύρια χρόνια ως αποτέλεσμα της δραστηριότητας των φωτοσυνθετικών οργανισμών που προήλθαν αρχικά από τα επιφανειακά νερά του ωκεανού.
Τον τελευταίο καιρό, υπήρξαν αξιοσημείωτες αλλαγές στην ατμόσφαιρα που σχετίζονται με την ενεργό οικονομική δραστηριότητα του ανθρώπου. Έτσι, σύμφωνα με παρατηρήσεις, τα τελευταία 200 χρόνια έχει σημειωθεί σημαντική αύξηση στη συγκέντρωση αερίων του θερμοκηπίου: η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα έχει αυξηθεί κατά 1,35 φορές, το μεθάνιο - κατά 2,5 φορές. Η περιεκτικότητα πολλών άλλων μεταβλητών συστατικών στη σύνθεση του αέρα έχει αυξηθεί σημαντικά.
Οι συνεχιζόμενες αλλαγές στην κατάσταση της ατμόσφαιρας - αύξηση της συγκέντρωσης αερίων του θερμοκηπίου, τρύπες του όζοντος, ατμοσφαιρική ρύπανση - αποτελούν παγκόσμια περιβαλλοντικά προβλήματα της εποχής μας.
65. ΟΙΚΟΛΟΓΙΚΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΤΗΣ ΛΙΘΟΣΦΑΙΡΑΣ: ΠΟΡΟΙ, ΓΕΩΔΥΝΑΜΙΚΕΣ, ΓΕΩΦΥΣΙΚΕΣ ΚΑΙ ΓΕΩΧΗΜΙΚΕΣ
Από την αρχαιότητα, οι άνθρωποι έχουν μάθει να χρησιμοποιούν για τις ανάγκες τους μερικούς από τους πόρους της λιθόσφαιρας και άλλα κελύφη της Γης, κάτι που αντικατοπτρίζεται στα ονόματα των ιστορικών περιόδων της ανθρώπινης ανάπτυξης: "Πέτρινη Εποχή", "Εποχή του Χαλκού", "Εποχή του σιδήρου". Σήμερα, χρησιμοποιούνται περισσότεροι από 200 διαφορετικοί τύποι πόρων. Όλοι οι φυσικοί πόροι πρέπει να διακρίνονται σαφώς από τις φυσικές συνθήκες.
Φυσικοί πόροι- αυτά είναι τα σώματα και οι δυνάμεις της φύσης, που σε ένα δεδομένο επίπεδο ανάπτυξης των παραγωγικών δυνάμεων και της γνώσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κάλυψη των αναγκών της ανθρώπινης κοινωνίας με τη μορφή άμεσης συμμετοχής στην υλική δραστηριότητα.
Υπό ορυκτάαναφέρεται στους ορυκτούς σχηματισμούς του φλοιού της γης, οι οποίοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν αποτελεσματικά στην ανθρώπινη οικονομική δραστηριότητα. Η κατανομή των ορυκτών στον φλοιό της γης υπόκειται σε γεωλογικούς νόμους. Οι πόροι της λιθόσφαιρας περιλαμβάνουν καύσιμα, μεταλλεύματα και μη μεταλλικά ορυκτά, καθώς και την ενέργεια της εσωτερικής θερμότητας της Γης. Έτσι, η λιθόσφαιρα εκτελεί μια από τις πιο σημαντικές λειτουργίες για την ανθρωπότητα - πόρος - προμηθεύοντας ένα άτομο με σχεδόν όλους τους τύπους γνωστών πόρων.
Εκτός από τη συνάρτηση πόρων, η λιθόσφαιρα εκτελεί επίσης μια άλλη σημαντική λειτουργία - τη γεωδυναμική. Γεωλογικές διεργασίες λαμβάνουν χώρα συνεχώς στη Γη. Όλες οι γεωλογικές διεργασίες βασίζονται σε διαφορετικές πηγές ενέργειας. Η πηγή των εσωτερικών διεργασιών είναι η θερμότητα που παράγεται κατά τη διάρκεια της ραδιενεργής αποσύνθεσης και της βαρυτικής διαφοροποίησης των ουσιών μέσα στη Γη.
Διάφορες τεκτονικές κινήσεις του φλοιού της γης συνδέονται με εσωτερικές διεργασίες, δημιουργώντας τις κύριες μορφές ανακούφισης - βουνά και πεδιάδες, μαγματισμούς, σεισμούς. Οι τεκτονικές κινήσεις εκδηλώνονται σε αργές κατακόρυφες ταλαντώσεις του φλοιού της γης, στο σχηματισμό πτυχώσεων βράχου και τεκτονικών ρηγμάτων. Η εξωτερική εμφάνιση της επιφάνειας της γης αλλάζει συνεχώς υπό την επίδραση λιθοσφαιρικών και ενδογήινων διεργασιών. Μπορούμε να δούμε μόνο μερικές από αυτές τις διαδικασίες με τα μάτια μας. Αυτά περιλαμβάνουν, ειδικότερα, απειλητικά φαινόμενα όπως οι σεισμοί και ο ηφαιστειασμός που προκαλούνται από τη σεισμική δραστηριότητα των ενδογήινων διεργασιών.
Η ποικιλομορφία της χημικής σύνθεσης και των φυσικοχημικών ιδιοτήτων του φλοιού της γης είναι η επόμενη συνάρτηση της λιθόσφαιρας - γεωφυσική και γεωχημική. Σύμφωνα με γεωλογικά και γεωχημικά δεδομένα, η μέση χημική σύνθεση των πετρωμάτων του φλοιού της γης υπολογίστηκε σε βάθος 16 km: οξυγόνο - 47%, πυρίτιο - 27,5%, αλουμίνιο - 8,6%, σίδηρος - 5%, ασβέστιο, νάτριο , μαγνήσιο και κάλιο - 10,5%, όλα τα άλλα στοιχεία αντιπροσωπεύουν περίπου 1,5%, συμπεριλαμβανομένου του τιτανίου - 0,6%, του άνθρακα - 0,1%, του χαλκού -0,01%, του μόλυβδου - 0,0016%, του χρυσού - 0,0000005%. Προφανώς, τα πρώτα οκτώ στοιχεία αποτελούν σχεδόν το 99% του φλοιού της γης. Η εκπλήρωση από τη λιθόσφαιρα αυτής της λειτουργίας, η οποία δεν είναι λιγότερο σημαντική από τις προηγούμενες, οδηγεί στην αποτελεσματικότερη οικονομική χρήση σχεδόν όλων των στρωμάτων της λιθόσφαιρας. Ειδικότερα, το πολυτιμότερο ως προς τη σύστασή του και τις φυσικοχημικές του ιδιότητες είναι το ανώτερο λεπτό στρώμα του φλοιού της γης, το οποίο έχει φυσική γονιμότητα και ονομάζεται έδαφος.
65. ΟΙΚΟΛΟΓΙΚΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΤΗΣ ΛΙΘΟΣΦΑΙΡΑΣ: ΠΟΡΟΙ, ΓΕΩΔΥΝΑΜΙΚΕΣ, ΓΕΩΦΥΣΙΚΕΣ ΚΑΙ ΓΕΩΧΗΜΙΚΕΣ
Από την αρχαιότητα, οι άνθρωποι έχουν μάθει να χρησιμοποιούν για τις ανάγκες τους μερικούς από τους πόρους της λιθόσφαιρας και άλλα κελύφη της Γης, κάτι που αντικατοπτρίζεται στα ονόματα των ιστορικών περιόδων της ανθρώπινης ανάπτυξης: "Πέτρινη Εποχή", "Εποχή του Χαλκού", "Εποχή του σιδήρου". Σήμερα, χρησιμοποιούνται περισσότεροι από 200 διαφορετικοί τύποι πόρων. Όλοι οι φυσικοί πόροι πρέπει να διακρίνονται σαφώς από τις φυσικές συνθήκες.
Φυσικοί πόροι- αυτά είναι τα σώματα και οι δυνάμεις της φύσης, που σε ένα δεδομένο επίπεδο ανάπτυξης των παραγωγικών δυνάμεων και της γνώσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κάλυψη των αναγκών της ανθρώπινης κοινωνίας με τη μορφή άμεσης συμμετοχής στην υλική δραστηριότητα.
Υπό ορυκτάαναφέρεται στους ορυκτούς σχηματισμούς του φλοιού της γης, οι οποίοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν αποτελεσματικά στην ανθρώπινη οικονομική δραστηριότητα. Η κατανομή των ορυκτών στον φλοιό της γης υπόκειται σε γεωλογικούς νόμους. Οι πόροι της λιθόσφαιρας περιλαμβάνουν καύσιμα, μεταλλεύματα και μη μεταλλικά ορυκτά, καθώς και την ενέργεια της εσωτερικής θερμότητας της Γης. Έτσι, η λιθόσφαιρα εκτελεί μια από τις πιο σημαντικές λειτουργίες για την ανθρωπότητα - πόρος - προμηθεύοντας ένα άτομο με σχεδόν όλους τους τύπους γνωστών πόρων.
Εκτός από τη συνάρτηση πόρων, η λιθόσφαιρα εκτελεί επίσης μια άλλη σημαντική λειτουργία - τη γεωδυναμική. Γεωλογικές διεργασίες λαμβάνουν χώρα συνεχώς στη Γη. Όλες οι γεωλογικές διεργασίες βασίζονται σε διαφορετικές πηγές ενέργειας. Η πηγή των εσωτερικών διεργασιών είναι η θερμότητα που παράγεται κατά τη διάρκεια της ραδιενεργής αποσύνθεσης και της βαρυτικής διαφοροποίησης των ουσιών μέσα στη Γη.
Διάφορες τεκτονικές κινήσεις του φλοιού της γης συνδέονται με εσωτερικές διεργασίες, δημιουργώντας τις κύριες μορφές ανακούφισης - βουνά και πεδιάδες, μαγματισμούς, σεισμούς. Οι τεκτονικές κινήσεις εκδηλώνονται σε αργές κατακόρυφες ταλαντώσεις του φλοιού της γης, στο σχηματισμό πτυχώσεων βράχου και τεκτονικών ρηγμάτων. Η εξωτερική εμφάνιση της επιφάνειας της γης αλλάζει συνεχώς υπό την επίδραση λιθοσφαιρικών και ενδογήινων διεργασιών. Μπορούμε να δούμε μόνο μερικές από αυτές τις διαδικασίες με τα μάτια μας. Αυτά περιλαμβάνουν, ειδικότερα, απειλητικά φαινόμενα όπως οι σεισμοί και ο ηφαιστειασμός που προκαλούνται από τη σεισμική δραστηριότητα των ενδογήινων διεργασιών.
Η ποικιλομορφία της χημικής σύνθεσης και των φυσικοχημικών ιδιοτήτων του φλοιού της γης είναι η επόμενη συνάρτηση της λιθόσφαιρας - γεωφυσική και γεωχημική. Σύμφωνα με γεωλογικά και γεωχημικά δεδομένα, η μέση χημική σύνθεση των πετρωμάτων του φλοιού της γης υπολογίστηκε σε βάθος 16 km: οξυγόνο - 47%, πυρίτιο - 27,5%, αλουμίνιο - 8,6%, σίδηρος - 5%, ασβέστιο, νάτριο , μαγνήσιο και κάλιο - 10,5%, όλα τα άλλα στοιχεία αντιπροσωπεύουν περίπου 1,5%, συμπεριλαμβανομένου του τιτανίου - 0,6%, του άνθρακα - 0,1%, του χαλκού -0,01%, του μόλυβδου - 0,0016%, του χρυσού - 0,0000005%. Προφανώς, τα πρώτα οκτώ στοιχεία αποτελούν σχεδόν το 99% του φλοιού της γης. Η εκπλήρωση από τη λιθόσφαιρα αυτής της λειτουργίας, η οποία δεν είναι λιγότερο σημαντική από τις προηγούμενες, οδηγεί στην αποτελεσματικότερη οικονομική χρήση σχεδόν όλων των στρωμάτων της λιθόσφαιρας. Ειδικότερα, το πολυτιμότερο ως προς τη σύστασή του και τις φυσικοχημικές του ιδιότητες είναι το ανώτερο λεπτό στρώμα του φλοιού της γης, το οποίο έχει φυσική γονιμότητα και ονομάζεται έδαφος.
