Recursos minerales de la litosfera. Abastecimiento de aguas minerales en el territorio de la antigua URSS
Geología ambiental
Tema 2.Funciones ecológicas
litosfera (parte 1)
Función ecológica de los recursos de la litosfera y su transformación bajo la influencia de la tecnogénesis.
Parte 1FUNCIÓN ECOLÓGICA DEL RECURSO
LA LITOSFERA Y SU TRANSFORMACIÓN BAJO
INFLUENCIA DE LA TECNOGÉNESIS
Definición, significado y estructura de la función ecológica de recursos de la litosfera.
Por función ecológica de los recursos de la litosfera entendemos cómoya
mostrado
previamente,
role
mineral,
orgánico,
recursos organominerales de la litosfera, así como su geología.
espacios para la vida y actividad de la biota tanto en calidad
biocenosis, así como la comunidad humana como sociedad
estructuras.
El objeto de estudio con este enfoque son las características de la composición y
estructuras de la litosfera con todos sus componentes influyendo
la posibilidad y calidad de la existencia de biota, y el tema es el conocimiento sobre
potencial de materia prima de la litosfera, la idoneidad de su espacio para
residencia de la biota (incluidos los humanos como especie biológica) y
desarrollo de la humanidad como estructura social.
La función ecológica de los recursos de la litosfera toma la iniciativa,
posición en relación con los aspectos geodinámicos, geoquímicos y
funciones geofísicas. No sólo determina la comodidad
"biota viva", sino también la posibilidad misma de su existencia y
desarrollo.
Recursos de la litosfera necesarios para la vida de la biota.
Recursos de la litosfera necesarios para la vida de la biota.incluido
persona
Cómo
biológico
vista,
representado por cuatro componentes:
rocas que contienen elementos
serie biofílica - elementos solubles, vitales
Necesario para los organismos y llamado biogénico.
elementos;
kudyurites - la sustancia mineral de kudyurs,
siendo el alimento mineral de los animales - litófagos;
sal de mesa;
aguas subterráneas.
Elementos biofílicos de la litosfera.
Elementos y sus compuestos requeridos por la biota en gran medida.cantidades se llaman macrobiogénicas (carbono, oxígeno,
nitrógeno, hidrógeno, calcio, fósforo, azufre), y en pequeñas cantidades -
microbiogénico.
Para las plantas, estos son Fe, Mg, Cu, Zn, B, Si, Mo, CI, V, Ca, que
Proporcionar las funciones de la fotosíntesis, el metabolismo del nitrógeno y.
función metabólica.
Para los animales, se requieren ambos elementos enumerados (excepto
boro), y además selenio, cromo, níquel, flúor, yodo y
estaño.
A pesar de las pequeñas cantidades, todos estos elementos son necesarios.
Para
actividad vital
biosistemas,
Para
implementación
Funciones biogeoquímicas de la materia viva.
Composición química media de proteínas, grasas y carbohidratos, %
Composición química promedio de plantas y humanos, % de materia seca
Complejos biogénicos minerales-kuduritas.
Litofagia, o comer piedras (“lithos” – piedra, “phagos” –devorar), se conoce desde hace mucho tiempo. En el mundo animal este fenómeno es tan
Lo mismo normal que la comida tradicional.
Además de las sales alimenticias y medicinales en la naturaleza, existe una gran
un grupo de minerales de aluminosilicato y silicato que se comen
pájaros, animales y personas.
-En las faldas de los cerros. Zeolita plegada de Sumatra y
tobas, se describieron cuevas de 3,5 × 7,5 m, que fueron "raspadas"
elefantes, extracción de piedra pómez blanca (producto de la erosión de las tobas,
enriquecido
minerales
Con
alto
sorción
Y
propiedades de intercambio iónico). Con estas excavaciones de elefantes
También se utilizaron otros animales: orangutanes, gibones, ciervos e incluso
proteínas.
–En muchas zonas de África existen industrias enteras de
preparar alimentos minerales. Así, en el asentamiento de Anfoeda (Ghana)
Dos mil trabajadores extraen arcilla y hacen pasteles con ella.
a la venta, y los aldeanos de Uzalla (Nigeria) lo comen cada año
400-500 toneladas de arcilla “comestible”.
–Dentro de fallas tectónicas activas, en zonas que contienen petróleo y gas y
zonas carboníferas donde relativamente
salida intensiva de CO2 del subsuelo, la vegetación disminuye significativamente
diferente al zonal. Ella es más "exuberante" y más "sureña".
La naturaleza de la litofagia
La litofagia es una necesidad natural de los animales salvajes paraequilibrar la composición de sal del cuerpo, especialmente en
períodos de cambios estacionales en los alimentos.
La litofagia se basa en la litoterapia dirigida a
Regulación del equilibrio de sal del cuerpo. como menú
los animales eligen mezclas minerales que tienen
Altas propiedades de intercambio iónico y sorción.
Este último recibió el nombre de kudyurites en Altai de la palabra
"kudur" - suelo solonetz, solonchak, solonetz, que
desde la antigüedad utilizado por los pastores primordiales: altaianos, mongoles,
mandzhurs, etc.
En los últimos años, los kuduritas han comenzado a utilizarse como
aditivos en la comida para mascotas, que es esencial
incrementó su crecimiento y mejoró su condición física.
Sal
La sal de mesa es una formación mineral típica,consumido por la biota y, en primer lugar, por los humanos. Hacia
todos ellos son litófagos.
Los habitantes de la Tierra lo consumen en una cantidad de 8 a 10 kg por persona al año.
Desde el punto de vista de los recursos, esta formación mineral es
una excepción a la regla general, ya que hasta cierto punto
pertenece a la categoría de recurso renovable. Sal de mesa
obtenidos de salmueras en la zona del depósito de sal o recolectados en
Lugares donde el agua salada del mar se evapora naturalmente. Adiós
Las reservas naturales de sal de mesa son especiales en términos de recursos.
no cause alarma.
Cabe recordar que este recurso mineral es necesario para el ser humano.
como especie biológica. La sal de mesa activa algunas
enzimas, mantiene el equilibrio ácido-base,
Necesario para la producción de jugo gástrico. Falta o deficiencia
la sal en el cuerpo provoca diversos trastornos: disminución
presión arterial, calambres musculares, aumento del ritmo cardíaco
y otras consecuencias negativas.
Cabe señalar que, a pesar de las reservas casi ilimitadas
sal de mesa, a finales de los años 80 la necesidad de la población
El norte de Eurasia sólo estaba satisfecho en un 90%. Misma situacion
se ha conservado hasta nuestros días.
El agua subterránea como recurso de la litosfera necesario para la vida de la biota.
Desde estas posiciones, la importancia ecológica del agua dulceEl agua subterránea no requiere explicación especial.
V. I. Vernadsky demostró que la materia viva durante
sólo 1 millón de años pasa por sí mismo tal cantidad
agua, que es igual en volumen y cantidad al mundo
océano.
Subterráneo
agua,
adecuado
Para
Bebiendo
El suministro de agua representa el 14% de toda el agua dulce.
planetas. Sin embargo, superan significativamente
calidad de las aguas superficiales y en contraste con ellas
mucho mejor protegidos de la contaminación, contienen
micro y macro elementos necesarios para el cuerpo
humanos, no requieren una limpieza costosa. Exactamente
esto determina su significado como el más importante
fuente de suministro de agua potable, es decir asegurar
agua para el ser humano como especie biológica.
Disponibilidad de agua subterránea
Actualmente, más del 60% de las ciudades de la Federación Rusa tienenFuentes centralizadas de suministro de agua. En términos de recursos
El uso de agua subterránea está significativamente por debajo del potencial.
oportunidades y representa alrededor del 5% (para el suministro de agua) de los recursos potenciales, estimados en 230 km3/año. Sin embargo, las estimaciones realizadas
son válidos sólo para Rusia en su conjunto y cambian significativamente con
transición a regiones individuales.
La escasez de agua potable se debe básicamente a tres factores principales:
factores:
–falta de suficientes recursos de agua subterránea por razones naturales (zona de permafrost, desarrollo generalizado de zonas relativamente
estratos anhidros: regiones de Karelia, Murmansk, Kirov y Astrakhan);
–explotación intensiva y agotamiento de los principales acuíferos
(Urales medios, zonas de grandes aglomeraciones urbanas);
– contaminación tecnogénica de los acuíferos utilizados para
suministro de agua potable.
Ejemplos de escasez de agua subterránea
El ejemplo más impresionante de tales impactos tecnogénicos catastróficos es la cuenca artesiana de la llanura de Crimea. Explotación intensiva de aguas subterráneas para riego, así comoLa construcción y puesta en servicio del Canal de Crimea del Norte condujo a la salinización del agua dulce subterránea. Más de 30
Tras años de explotación de los acuíferos, unos 10 km3 de agua dulce se volvieron salobres.
Como resultado, la imposibilidad de utilizar aguas subterráneas para el suministro de agua potable y doméstica.
Se observa contaminación en las áreas de almacenamiento de residuos sólidos. Por ejemplo, en la zona del vertedero.
Residuos sólidos de Shcherbinka, región de Moscú, aguas subterráneas contaminadas que exceden la concentración máxima permitida para una serie de componentes en
Penetró entre 100 y 130 veces en el acuífero de depósitos de carbón de Podolsk-Myachkovsky. Como resultado
esto en las aguas del horizonte el contenido de cloruros aumentó de 3 a 7 veces, los sulfatos se duplicaron con creces, se observó
la presencia de cromo y cadmio.
El desarrollo de depósitos minerales sólidos conduce al agotamiento de las reservas operativas
agua subterránea, que está asociada no solo con la selección de agua bombeada en el campo desarrollado, sino también
con el fallo de las tomas de agua subterránea existentes. Las depresiones en embudo más grandes.
se forman en los casos en que los acuíferos con
distribución regional. Por lo tanto, la operación a largo plazo (desde 1956) del sistema de reducción de agua alrededor
Los depósitos de KMA provocaron el cierre de los cráteres de depresión alrededor de la cantera Lebedinsky y de la mina que lleva su nombre.
Gubkina. Los niveles del acuífero del Cretácico se redujeron entre 20 y 25 m, por lo que la construcción
La siguiente cantera Stoilensky se llevó a cabo en la primera etapa en rocas prácticamente deshidratadas. EN
Actualmente, el régimen de aguas subterráneas del área minera está alterado a lo largo del horizonte del Cretácico Superior dentro de un radio
40 km, y según el Precámbrico, en un radio de 80 km, lo que hace que su uso sea económicamente inviable
aguas subterráneas en esta zona para el abastecimiento de agua a la población.
Recursos minerales, su estructura y sociedad humana.
Los recursos minerales están representados por la totalidad de los identificados en el subsueloacumulaciones (depósitos) de diversos minerales, en los que
Los elementos químicos y los minerales que forman están en fuerte
mayor concentración en comparación con el contenido de Clarke en
la corteza terrestre, lo que hace posible
su industria
usar.
Todos los recursos naturales representan cuerpos y sustancias naturales (o sus
totalidad), así como los tipos de energía que en una etapa particular de desarrollo
Se utilizan o pueden utilizarse técnicamente fuerzas productivas.
Para
eficaz
satisfacción
varios
necesidades
la sociedad humana.
La estructura de los recursos minerales está determinada por el propósito previsto de su uso.
Hay cinco categorías principales de recursos minerales:
– combustible y energía (petróleo, condensado, gas combustible, hulla y lignito, uranio,
esquisto bituminoso, turba, etc.),
–metales ferrosos y aleantes (minerales de hierro, manganeso, cromo, titanio, vanadio, tungsteno y
molibdeno),
– metales no ferrosos (minerales de cobre, cobalto, plomo, zinc, estaño, aluminio, antimonio y mercurio),
– minerales no metálicos (diversos tipos de sales minerales (fosfato,
potasio, sodio), construcción (piedra triturada, granito y arena) y otros materiales (nativos
azufre, fluorita, caolín, barita, grafito, amianto-crisotilo, magnesita, arcilla refractaria)),
-Las aguas subterráneas.
Diagrama esquemático del uso de los recursos naturales de la litosfera en la esfera.
El papel y el lugar de los recursos minerales en las cuestiones socioeconómicas y ambientales del desarrollo de la base material de la sociedad moderna.
El papel y el lugar de los recursos minerales en las cuestiones de desarrollo socioeconómico y ambientalbase material de la sociedad moderna
Sobre las reservas de recursos minerales de los horizontes superiores de la litosfera.
El análisis de la evaluación del suministro de combustibles y recursos energéticos muestra que la mayoríaEl petróleo es un combustible escaso; sus reservas probadas son suficientes, según diversas fuentes.
fuentes, durante 25-48 años. Luego, en 35-64 años, las reservas de gas combustible y uranio se agotarán. Mejor
Este es el caso del carbón, sus reservas en el mundo son grandes y la vida útil es de 218 a 330 años.
Hay que tener en cuenta que la oferta mundial de portadores de energía líquidos es
reservas significativas asociadas con depósitos productivos de petróleo y gas en la plataforma mundial
océano. Las perspectivas de Rusia están relacionadas con el desarrollo de la plataforma de los mares árticos, donde, según estimaciones,
Los especialistas contienen más de 100 mil millones de toneladas de hidrocarburos en equivalente de petróleo.
Entre los metales ferrosos y aleados, los minerales de titanio tienen la oferta más baja (65
años) y tungsteno (de 10 a 84 años según diversas fuentes).
La oferta mundial de metales no ferrosos en general es significativamente menor que la de ferrosos y
aleación. Las reservas de cobalto, plomo, zinc, estaño, antimonio y mercurio durarán entre 10 y 35 años.
El suministro de Rusia de reservas de cobre, níquel y plomo es del 58-89%, y el de antimonio, sólo del 17-18%.
del promedio mundial. En este contexto, la excepción son las reservas de aluminio: con modernas
nivel de consumo y producción, sus reservas durarán otros 350 años.
La oferta mundial de recursos de minerales no metálicos promedia
50-100 años y más. Los más escasos son el amianto crisotilo (la oferta mundial es de 54
años) y fluorita (en todo el mundo 42 años).
Oferta mundial de recursos minerales de la sociedad humana.
Extracción de agua dulce subterránea por las principales regiones económicas de Rusia en km3/año al 1 de enero de 1992.
1 – cantidad total;2 – agua doméstica y potable
suministro de agua;
3 – mina y cantera
drenaje;
4 – descarga de agua sin
uso (pérdida
agua en
transporte, vertido
agua de pozos,
autodescarga de pozos,
aliviadero de drenaje
agua);
5 – técnico
suministro de agua;
6 – riego de tierras y
riego de pastos
El agua subterránea como recurso de la litosfera.
La disponibilidad de recursos de aguas subterráneas en Rusia en su conjunto es bastante alta. Debido aDe particular importancia, consideremos con más detalle el suministro de agua dulce,
aguas minerales, termales e industriales.
Agua subterránea dulce. De acuerdo con GOST 2874-82, estos incluyen aguas subterráneas.
con un residuo seco de hasta 1 g/dm3 (en algunos casos – hasta 1,5 g/dm3).
Al calcular la disponibilidad de recursos de agua subterránea, no reclamados
reservas de agua subterránea que pueden agotarse en 50 años. Así, si suponemos que
En los próximos 50 años, la extracción total de agua subterránea se duplicará y ascenderá a
aproximadamente 35-40 km3/año, entonces podemos suponer que los recursos operativos totales
aguas subterráneas en Rusia, que ascienden a unos 230 km3/año, como resultado de la selección
las reservas no renovables disminuirán aproximadamente entre 15 y 20 km3/año.
No hay duda de que la mayor parte del agua dulce subterránea se gasta en beber.
suministro de agua. Sin embargo, una cierta proporción del agua dulce subterránea se gasta en fines técnicos.
necesidades, riego de tierras cultivables y riego de pastos.
Abastecimiento de aguas minerales en el territorio de la antigua URSS
aguas termales
Las aguas termales incluyen aguas subterráneas confinadas areservorios naturales de energía geotérmica y presentados
Portadores de calor naturales (agua, vapor y mezclas de vapor y agua).
Para uso práctico aguas termales.
se dividen en varias clases:
– bajo potencial (con una temperatura de calentamiento de 20-100°C)
necesidades de calefacción,
– potencial medio – para suministro de calor,
–alto potencial (más adecuado para generar electricidad).
son usados
Para
Aguas termales con mayor temperatura (150-350°C) debido a
Las dificultades técnicas para manejarlos aún no han encontrado su aplicación.
La oferta rusa de reservas de agua termal es muy alta. del general
cantidad de calor profundo liberado por fuentes termales en
atmósfera, el 86% cae en la región de Kuril-Kamchatka, alrededor del 7% - en
área de la grieta de Baikal y solo el 8% - a todas las demás áreas móviles
corteza continental.
Los aspectos ambientales del desarrollo de recursos geotérmicos están asociados con
probabilidad de contaminación térmica y química de las capas superficiales
litosfera, ya que las aguas termales, además de la alta temperatura,
También se caracterizan por una mayor mineralización. Para evitar esto
contaminación, se ha desarrollado una tecnología para explotar los acuíferos
reinyectándoles aguas termales usadas.
Aguas industriales
Las aguas industriales incluyen aguas subterráneas altamente mineralizadas de acuíferos profundos (de 15.000 a 3.000 m). De ellos se desprenden elementos comosodio, cloro, boro, yodo, bromo, litio o sus compuestos (por ejemplo, sal de mesa).
Interés por el uso industrial de las aguas de acuíferos profundos como
materias primas minerales está determinada por la creciente necesidad de elementos raros en diversos
sectores de actividad económica y el agotamiento de las materias primas minerales tradicionales. En el mundo
extraído de aguas industriales el 90% de la producción total de bromo, 85% - yodo, 30% - agua de mesa
sal, sulfuro de sodio, litio, 25% de magnesio, bromo, etc.
El suministro de agua industrial subterránea en Rusia es bastante elevado. son como
Por regla general, se limitan a las partes profundas de grandes cuencas artesianas, etc.
áreas prometedoras para el yodo y el bromo en Europa del este, Siberia occidental y
Regiones de la plataforma siberiana.
Los aspectos ambientales del desarrollo del agua industrial están asociados con el problema de la eliminación.
aguas residuales y la probabilidad de contaminación de las rocas huésped y la superficie del día en
el proceso de su extracción y procesamiento.
Definición y estructura de los recursos espaciales geológicos.
Por recurso del espacio geológico entendemosespacio geológico necesario para el asentamiento y
existencia de biota, incluso para la vida y la actividad
persona.
En la taxonomía general de las funciones ecológicas de la litosfera, la estructura
Los recursos del espacio geológico incluyen: hábitat de la biota,
lugar de asentamiento humano, receptáculo de medios aéreos y subterráneos.
estructuras, sitios de eliminación y almacenamiento de desechos, incluidos
altamente tóxico y radiactivo.
Un enfoque diferente para estructurar los recursos del espacio geológico
se basa en un enfoque que nos permite considerar la litosfera como
hábitats y asentamientos de diversos representantes de la flora y
fauna, incluido el ser humano como especie biológica y como
El espacio está siendo desarrollado activamente por la humanidad como un espacio social.
estructura.
Estructura general de los recursos espaciales geológicos.
Recursos del espacio geológico y expansión de las actividades económicas y de ingeniería de la humanidad.
Al considerar la litosfera como un entorno económico y de ingenieríaactividad humana, se distinguen claramente dos formas de evaluar los recursos
espacio geológico: evaluación del recurso superficial “areal”
Espacio litosférico y evaluación del recurso geológico subterráneo.
espacio para diversos tipos de desarrollo. En cada caso puede haber
muchas opciones de evaluación en relación con diversos tipos de actividades de ingeniería.
El primero de ellos es que los recursos “regionales” del espacio geológico ya se han convertido en
enorme déficit. Actualmente, la humanidad ha dominado alrededor del 56%
superficie terrestre con tendencia a incrementar aún más este proceso. Y si
Para varios países con grandes recursos de tierra, el problema de la colocación
Las instalaciones industriales, agrícolas y residenciales aún no se han vuelto agudas.
relevante, entonces para estados pequeños con una gran población
población, se ha convertido en el factor ambiental más importante de la sociedad.
desarrollo.
El ejemplo más llamativo es el de Japón, que se vio obligado a adaptarse
Las instalaciones industriales y las zonas recreativas llenan las zonas costeras del mar.
áreas de agua y realizar construcciones en suelos a granel.
Recursos espaciales geológicos y urbanización.
Particularmente grave, incluso en países relativamente prósperos desde el punto de vista de la situación territorial general.seguridad en los países, existe el problema de la escasez de espacio en las zonas urbanizadas. Cómo
Por regla general, esto se aplica a las capitales y a los grandes centros industriales.
Las siguientes cifras hablan elocuentemente del ritmo de urbanización: a principios del siglo XIX. en ciudades alrededor del mundo
vivían 29,3 millones de personas (3% de la población mundial), en 1900 - 224,4 millones (13,6%), en 1950 - 729 millones
(28,8%), en 1980 - 1821 millones (41,1%), en 1990 - 2261 millones (41%).
A principios de 1990, la población urbana de la Federación de Rusia era aproximadamente el 74%.
La proporción de la población urbana en Europa es más del 73%, en Asia - 31, África - 32, Norte
América - 75, América Latina - 72, Australia y Oceanía - 71%.
En total, hay alrededor de 220 ciudades millonarias en el mundo (más de 1 millón de habitantes), la mayor de las cuales
de los cuales - Ciudad de México (9,8 millones). En el Gran Londres, 6,8 millones de personas viven en
Con una superficie de más de 1800 km2, alrededor de 9 millones de personas viven en Moscú en una superficie de 1000 km2.
Con tal densidad de población, se crea una imagen de recursos específica, en la que
Los territorios con condiciones técnicas, geológicas y ambientales complejas (territorios de antiguos vertederos, vertederos de escorias y cenizas, etc.) están empezando a considerarse aptos para el desarrollo.
Recursos del espacio geológico y objetos civiles e industriales complejos.
Recursos del espacio geológico para la colocación de los más complejosestructuras de ingeniería que ejercen alta presión sobre el suelo (0,5 MPa
y más), en particular, objetos como centrales térmicas (TPP),
Se definen ferreterías, torres de televisión, rascacielos.
la presencia de condiciones geológicas y de ingeniería favorables en el área
construcción propuesta. Estas estructuras, debido a su especificidad, como
Por regla general, están situados en territorios bien desarrollados, a menudo dentro de
ciudad o en sus inmediaciones. Esto presenta especial
requisitos para su estabilidad y seguridad no sólo de la ingeniería, sino también de
Posiciones ambientales.
El principal problema de recursos (así como del medio ambiente geoquímico),
relacionado con centrales térmicas: colocación de vertederos de cenizas, que está cerca del problema
Eliminación de residuos de industrias mineras, procesadoras y mineras.
industria que se analiza a continuación.
Las principales restricciones a la hora de elegir un sitio para centrales nucleares.
centrales eléctricas (centrales nucleares):
–alta sismicidad (más de 8 puntos en la escala MSK-64);
– la presencia de capas gruesas (más de 45 m) de hundimiento, solubles en agua y
licuar suelos;
– la presencia de fallas activas, karst y otros potencialmente peligrosos
procesos geológicos exógenos;
– nivel freático elevado (menos de 3 m);
– la presencia de suelos bien filtrantes y suelos con baja sorción
con una capacidad de más de 10 m.
El principal peligro medioambiental de las centrales nucleares es la posibilidad
Contaminación radiactiva de grandes áreas en situaciones de emergencia.
Estos territorios quedan fuera de uso por cientos, incluso miles.
años.
Recursos del espacio geológico y construcción hidrotécnica.
Especificidad pronunciada desde el punto de vista.necesario
recurso
geológico
espacio
tiene
hidráulico
construcción. El recurso espacial primero
la cola está determinada por la presencia de cursos de agua y
Áreas con condiciones geológicas y de ingeniería favorables.
Gran construcción de ingeniería hidráulica en
significativo
el menos
exhausto
recurso
espacio geológico apto para
estos objetivos, incluso en Rusia, rica en agua y
recursos territoriales.
El caudal de muchos grandes ríos de nuestro país.
regulado
Zonas inundadas y número de edificios trasladados en grandes embalses seleccionados de la antigua URSS
Recursos del espacio geológico de las regiones mineras.
Recursos del espacio geológico de las regiones mineras.Existe un grave problema de escasez de espacio geológico en las zonas de desarrollo.
industrias mineras y mineras.
El más espacioso en relación con la alienación de los recursos geológicos naturales.
espacio son empresas de la industria del carbón: producción 1 millón de toneladas
El combustible va acompañado de la enajenación de una media de unas 8 hectáreas de tierra.
En zonas mineras, violación significativa de los derechos territoriales.
El recurso se produce debido al hundimiento de la superficie de la tierra sobre el subsuelo.
funcionamientos. La magnitud del hundimiento en la cuenca de carbón de Moscú alcanza 3
m en un área de km2, en Donbass – 7 m en un área de más de 20 km2. Las precipitaciones pueden
continúan durante 20 años y a veces fracasan.
Un daño significativo al potencial de recursos de los territorios es causado por cambios en
condiciones hidrogeológicas como resultado de la depresión del agua límite, la minería
y drenaje de canteras. Formación de grandes cráteres de depresión.
con una superficie de hasta 300 km2 no solo puede violar el sistema aceptado
suministro de agua al territorio y provocar el hundimiento de la superficie terrestre, pero también
provocar la activación de procesos kársticos, de infusión y de falla.
Recursos del espacio geológico y eliminación de residuos de la sociedad humana.
La diversidad de residuos procedentes de las actividades humanas ocupa enormesárea. Sólo en Rusia, su superficie total (1997) es de más de 500 mil hectáreas, y
el impacto negativo de los residuos sobre el medio ambiente se manifiesta en el territorio, 10 veces
exceder el área especificada.
La mayoría de los residuos interactúan activamente con el medio ambiente (litosfera,
atmósfera, hidrosfera y biosfera). Duración de "agresivo" (activo)
la existencia de residuos depende de su composición. Durante el almacenamiento, todos los residuos sufren
cambios causados por procesos internos físicos y químicos y
influencia de las condiciones externas. Como resultado, los sitios de almacenamiento y eliminación de desechos
Se pueden formar nuevas sustancias peligrosas para el medio ambiente que, al penetrar en
La litosfera supondrá una grave amenaza para la biota.
Las ciudades son las mayores productoras de residuos. Las estadísticas muestran que en
condiciones de la tecnología moderna en un mayor nivel de desarrollo económico
El país dentro de sus fronteras genera una mayor cantidad de residuos per cápita.
La tasa media de acumulación de residuos en los países desarrollados oscila entre 150 y 170 (Polonia) a
700-1100 kg/persona. por año (EE.UU.). En Moscú se generan anualmente 2,5 millones de toneladas de residuos sólidos domésticos
residuos (RSU), y la tasa promedio de “producción” de residuos sólidos por persona por año alcanza
aproximadamente 1 m3 de volumen y 200 kg de peso (para grandes ciudades el estándar recomendado
1,07 m3/persona en el año).
Clasificación de residuos por origen
Radio de impacto negativo de los vertederos de residuos sólidos
Los principales aspectos del impacto de los vertederos de residuos sólidos son los componentes ambientales y humanos.
Radio de impacto negativo de los vertederos para almacenar residuos de la industria minera y minera
Radio de impacto negativo de los vertederos.almacenamiento de residuos de industrias mineras y de procesamiento
Incluso en la antigüedad, la gente aprendió a utilizar algunos de estos recursos para sus necesidades, lo que se expresó en los nombres de los períodos históricos del desarrollo humano: "Edad de Piedra", "Edad de Bronce", "Edad de Hierro". Hoy en día se utilizan más de 200 tipos diferentes de recursos minerales. Según la expresión figurativa del académico A.E. Fersman (1883-1945), ahora todo el sistema periódico de Mendeleev está a los pies de la humanidad.
Los minerales son formaciones minerales de la corteza terrestre que pueden utilizarse eficazmente en la economía; las acumulaciones de minerales forman depósitos y, en grandes áreas de distribución, charcas.
La distribución de minerales en la corteza terrestre está sujeta a leyes geológicas (tectónicas) (Tabla 7.4).
Los minerales combustibles son de origen sedimentario y suelen acompañar a la cubierta de plataformas antiguas y sus vaguadas internas y marginales. Por eso el nombre “piscina” refleja con bastante precisión su origen: “piscina de mar”.
Se conocen más de 3,6 mil en el mundo. carbón cuencas y depósitos, que en conjunto ocupan el 15% de la superficie terrestre. La mayor parte de los recursos de carbón se encuentran en Asia, América del Norte y Europa y se concentran en las diez cuencas más grandes de China, Estados Unidos, Rusia, India y Alemania.
Rodamientos de petróleo y gas Se han explorado más de 600 cuencas, se están desarrollando 450. El número total de yacimientos petrolíferos alcanza los 35.000. Las principales reservas se encuentran en el hemisferio norte y son depósitos del Mesozoico. La mayor parte de estas reservas también se concentra en un pequeño número de las cuencas más grandes de Arabia Saudita, Estados Unidos, Rusia e Irán.
Mineral Los minerales suelen estar confinados en los cimientos (escudos) de plataformas antiguas, así como en áreas plegadas. En tales áreas a menudo forman enormes cinturones minerales (metalógenos), asociados por su origen con fallas profundas en la corteza terrestre. Los recursos de energía geotérmica son especialmente grandes en países y áreas con mayor actividad sísmica y volcánica (Islandia, Italia, Nueva Zelanda, Filipinas, México, Kamchatka y el norte del Cáucaso en Rusia, California en los EE. UU.).
Para el desarrollo económico, las más ventajosas son las combinaciones territoriales (aglomeraciones) de recursos minerales, que facilitan el procesamiento complejo de materias primas.
Extracción de recursos minerales. cerrado El método (mío) a escala global se lleva a cabo en la Europa extranjera, la parte europea de Rusia y los EE. UU., donde ya se han desarrollado fuertemente muchos depósitos y cuencas ubicados en las capas superiores de la corteza terrestre.
Si los minerales se encuentran a una profundidad de 20 a 30 m, es más rentable eliminar la capa superior de roca con una excavadora y una mina. abierto forma. Por ejemplo, el mineral de hierro se extrae a cielo abierto en la región de Kursk y el carbón en algunos depósitos de Siberia.
En términos de reservas y producción de muchos recursos minerales, Rusia se encuentra entre los primeros países del mundo (gas, carbón, petróleo, mineral de hierro, diamantes).
En mesa La Figura 7.4 muestra la relación entre la estructura de la corteza terrestre, el relieve y la distribución de minerales.
Tabla 7.4
Depósitos minerales según la estructura y retorno de una sección de la corteza terrestre y accidentes geográficos.
Hidrosfera
Hidrosfera(del griego hidro- agua y sphaira- bola) - la capa de agua de la Tierra, que es un conjunto de océanos, mares y cuencas de agua continentales: ríos, lagos, pantanos, etc., aguas subterráneas, glaciares y capas de nieve.
Se cree que la capa de agua de la Tierra se formó a principios del Arcaico, es decir, hace aproximadamente 3800 millones de años. Durante este período de la historia de la Tierra, se estableció en nuestro planeta una temperatura a la que el agua podía encontrarse en gran medida en estado líquido de agregación.
El agua como sustancia tiene propiedades únicas, que incluyen las siguientes:
♦ capacidad de disolver muchas sustancias;
♦ alta capacidad calorífica;
♦ estar en estado líquido en el rango de temperatura de 0 a 100 °C;
♦ mayor ligereza del agua en estado sólido (hielo) que en estado líquido.
Las propiedades únicas del agua le permitieron desempeñar un papel importante en los procesos evolutivos que ocurren en las capas superficiales de la corteza terrestre, en el ciclo de la materia en la naturaleza y ser una condición para el surgimiento y desarrollo de la vida en la Tierra. El agua comienza a cumplir sus funciones geológicas y biológicas en la historia de la Tierra tras el surgimiento de la hidrosfera.
La hidrosfera está formada por aguas superficiales y aguas subterráneas. Superficie del agua Las hidrosferas cubren el 70,8% de la superficie terrestre. Su volumen total alcanza los 1370,3 millones de km 3, que es 1/800 del volumen total del planeta, y su masa se estima en 1,4 h 1018 toneladas. Las aguas superficiales, es decir, las aguas que cubren la tierra, incluyen el Océano Mundial y el agua continental. cuencas y hielo continental.
Océano mundial Incluye todos los mares y océanos de la Tierra.
Los mares y océanos cubren 3/4 de la superficie terrestre, o 361,1 millones de km 2. La mayor parte del agua superficial se concentra en el Océano Mundial: 98%. Los océanos del mundo se dividen convencionalmente en cuatro océanos: Atlántico, Pacífico, Índico y Ártico. Se cree que el nivel actual del mar se estableció hace unos 7.000 años. Según estudios geológicos, las fluctuaciones del nivel del océano durante los últimos 200 millones de años no han superado los 100 m.
El agua del Océano Mundial es salada. El contenido medio de sal es de aproximadamente el 3,5% en peso, o 35 g/l. Su composición cualitativa es la siguiente: los cationes están dominados por Na +, Mg 2+, K +, Ca 2+, los aniones son Cl -, SO 4 2-, Br -, CO 3 2-, F -. Se cree que la composición de sal del Océano Mundial se ha mantenido constante desde la era Paleozoica, época en la que la vida comenzó a desarrollarse en la tierra, es decir, durante aproximadamente 400 millones de años.
Cuencas de agua continentales Son ríos, lagos, pantanos y embalses. Sus aguas constituyen el 0,35% de la masa total de aguas superficiales de la hidrosfera. Algunas masas de agua continentales (lagos) contienen agua salada. Estos lagos son de origen volcánico, restos aislados de mares antiguos, o se formaron en una zona de espesos depósitos de sales solubles. Sin embargo, las masas de agua continentales son en su mayoría dulces.
El agua dulce de embalses abiertos también contiene sales solubles, pero en pequeñas cantidades. Según el contenido de sales disueltas, el agua dulce se divide en blanda y dura. Cuantas menos sales se disuelvan en el agua, más blanda será. El agua dulce más dura contiene sales no más del 0,005% en peso o 0,5 g/l.
Hielo continental Constituyen el 1,65% de la masa total de aguas superficiales de la hidrosfera; el 99% del hielo se encuentra en la Antártida y Groenlandia. Se estima que la masa total de nieve y hielo de la Tierra es el 0,0004% de la masa de nuestro planeta. Esto es suficiente para cubrir toda la superficie del planeta con una capa de hielo de 53 m de espesor. Según los cálculos, si esta masa se derrite, el nivel del océano aumentará 64 m.
La composición química de las aguas superficiales de la hidrosfera es aproximadamente igual a la composición media del agua de mar. Los elementos químicos predominantes en peso son el oxígeno (85,8%) y el hidrógeno (10,7%). Las aguas superficiales contienen cantidades importantes de cloro (1,9%) y sodio (1,1%). Mucho más alto que en la corteza terrestre, se observa un contenido de azufre y bromo.
Agua subterránea de la hidrosfera. contienen el suministro principal de agua dulce. Se supone que el volumen total de agua subterránea es de aproximadamente 28,5 mil millones de km 3 . Esto es casi 15 veces más que en el Océano Mundial. Se cree que el agua subterránea es el principal reservorio que repone todos los cuerpos de agua superficiales. La hidrosfera subterránea se puede dividir en cinco zonas.
Criozona. Zona de hielo. La zona cubre las regiones polares. Se estima que su espesor es de 1 km.
Zona de agua líquida. Cubre casi toda la corteza terrestre.
Zona de vapor de agua limitado a una profundidad de 160 km. Se cree que el agua en esta zona tiene una temperatura de 450 °C a 700 °C y una presión de hasta 5 GPa.
Abajo, a profundidades de hasta 270 km, se encuentra zona de moléculas de agua monoméricas. Cubre capas de agua con temperaturas que oscilan entre 700 °C y 1000 °C y presiones de hasta 10 GPa.
Zona de agua densa supuestamente se extiende a profundidades de 3000 km y rodea todo el manto de la Tierra. Se estima que la temperatura del agua en esta zona oscila entre 1000° y 4000 °C y la presión es de hasta 120 GPa. El agua en tales condiciones está completamente ionizada.
La hidrosfera de la Tierra cumple funciones importantes: regula la temperatura del planeta, asegura la circulación de sustancias y es parte integral de la biosfera.
Impacto directo en regulación de la temperatura La hidrosfera ejerce su influencia sobre las capas superficiales de la Tierra debido a una de las propiedades importantes del agua: su alta capacidad calorífica. Por esta razón, las aguas superficiales acumulan energía solar y luego la liberan lentamente al espacio circundante. La igualación de la temperatura en la superficie de la Tierra se produce únicamente debido al ciclo del agua. Además, la nieve y el hielo tienen una reflectividad muy alta: supera en un 30% la media de la superficie terrestre. Por tanto, en los polos la diferencia entre energía absorbida y emitida es siempre negativa, es decir, la energía absorbida por la superficie es menor que la emitida. Así se produce la termorregulación del planeta.
Seguridad ciclismo- otra función importante de la hidrosfera.
La hidrosfera está en constante interacción con la atmósfera, la corteza terrestre y la biosfera. El agua de la hidrosfera disuelve el aire, concentrando oxígeno, que posteriormente es utilizado por los organismos vivos acuáticos. El dióxido de carbono en el aire, que se forma principalmente como resultado de la respiración de organismos vivos, la quema de combustibles y las erupciones volcánicas, tiene una alta solubilidad en agua y se acumula en la hidrosfera. La hidrosfera también disuelve gases inertes pesados: xenón y criptón, cuyo contenido en el agua es mayor que en el aire.
Las aguas de la hidrosfera, al evaporarse, entran a la atmósfera y caen en forma de precipitación, que penetra las rocas destruyéndolas. Así participa el agua en los procesos meteorización rocas. Los fragmentos de roca son transportados por las corrientes de agua hacia los ríos y luego hacia los mares y océanos o hacia embalses continentales cerrados y se depositan gradualmente en el fondo. Estos depósitos luego se convierten en rocas sedimentarias.
Se cree que los principales cationes del agua de mar (cationes de sodio, magnesio, potasio y calcio) se formaron como resultado de la erosión de las rocas y la posterior eliminación de los productos de la erosión al mar por los ríos. Los aniones más importantes del agua de mar (cloro, bromo, flúor, iones sulfato y iones carbonato) probablemente se originan en la atmósfera y están asociados con la actividad volcánica.
Algunas de las sales solubles se eliminan sistemáticamente de la hidrosfera mediante su precipitación. Por ejemplo, cuando los iones de carbonato disueltos en agua interactúan con cationes de calcio y magnesio, se forman sales insolubles que se hunden hasta el fondo en forma de rocas sedimentarias de carbonato. Los organismos que habitan la hidrosfera desempeñan un papel importante en la deposición de determinadas sales. Extraen cationes y aniones individuales del agua de mar, concentrándolos en sus esqueletos y conchas en forma de carbonatos, silicatos, fosfatos y otros compuestos. Después de la muerte de los organismos, sus duros caparazones se acumulan en el fondo marino y forman gruesas capas de piedra caliza, fosforitas y diversas rocas silíceas. La inmensa mayoría de las rocas sedimentarias y minerales valiosos como el petróleo, el carbón, la bauxita, diversas sales, etc., se formaron en períodos geológicos pasados en diversos reservorios de la hidrosfera. Se ha descubierto que incluso las rocas más antiguas, cuya edad absoluta alcanza unos 1.800 millones de años, son sedimentos muy alterados que se formaron en el medio acuático. El agua también se utiliza en el proceso de fotosíntesis, que produce materia orgánica y oxígeno.
La vida en la Tierra comenzó en la hidrosfera hace aproximadamente 3500 millones de años. La evolución de los organismos continuó exclusivamente en el medio acuático hasta principios de la era Paleozoica, cuando hace aproximadamente 400 millones de años comenzó la migración paulatina de organismos animales y vegetales hacia la tierra. En este sentido, la hidrosfera se considera un componente de la biosfera. (biosfera- esfera de la vida, área de hábitat de los organismos vivos).
Los organismos vivos se distribuyen de manera extremadamente desigual en la hidrosfera. El número y la diversidad de organismos vivos en áreas individuales de agua superficial está determinado por muchas razones, incluido un complejo de factores ambientales: temperatura, salinidad del agua, luz, presión. A medida que aumenta la profundidad, aumenta el efecto limitante de la iluminación y la presión: la cantidad de luz entrante disminuye drásticamente y la presión, por el contrario, se vuelve muy alta. Así, los mares y océanos están habitados principalmente por zonas litorales, es decir, zonas de no más de 200 m de profundidad, la mayoría calentadas por los rayos del sol.
Al caracterizar las funciones de la hidrosfera en nuestro planeta, V. I. Vernadsky señaló: “El agua determina y crea toda la biosfera. Crea las características principales de la corteza terrestre, hasta la capa de magma”.
Atmósfera
Atmósfera(del griego atmósfera vapor, evaporación y sphaira– bola) – la capa de la Tierra que consiste en aire.
Parte aire Incluye una serie de gases y partículas de impurezas sólidas y líquidas suspendidas en ellos: aerosoles. La masa de la atmósfera se estima en 5,157 × 10 15 toneladas. La columna de aire ejerce presión sobre la superficie de la Tierra: la presión atmosférica media al nivel del mar es de 1013,25 hPa o 760 mm Hg. Arte. La presión es de 760 mmHg. Arte. equiparado a una unidad de presión fuera del sistema: 1 atmósfera (1 atm.). La temperatura media del aire en la superficie de la Tierra es de 15 °C, y las temperaturas varían desde aproximadamente 57 °C en los desiertos subtropicales hasta -89 °C en la Antártida.
La atmósfera no es uniforme. Se distinguen las siguientes capas de la atmósfera: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera Y exosfera, que difieren en las características de distribución de temperatura, densidad del aire y algunos otros parámetros. Las partes de la atmósfera que ocupan una posición intermedia entre estas capas se llaman tropopausa, estratopausa Y mesopausia.
Troposfera– la capa inferior de la atmósfera con una altura de 8 a 10 km en latitudes polares y de 16 a 18 km en los trópicos. La troposfera se caracteriza por una caída de la temperatura del aire con la altura; con cada kilómetro que se aleja de la superficie de la Tierra, la temperatura disminuye unos 6 °C. La densidad del aire disminuye rápidamente. Aproximadamente el 80% de la masa total de la atmósfera se concentra en la troposfera.
Estratosfera ubicados en altitudes promedio de 10 a 15 km a 50 a 55 km de la superficie de la Tierra. La estratosfera se caracteriza por un aumento de temperatura con la altura. El aumento de temperatura se produce debido a la absorción de la radiación de onda corta del Sol, principalmente rayos UV (ultravioleta), por el ozono ubicado en esta capa de la atmósfera. Al mismo tiempo, en la parte inferior de la estratosfera, hasta un nivel de unos 20 km, la temperatura cambia poco con la altitud y puede incluso disminuir ligeramente. Más arriba, la temperatura comienza a aumentar, al principio lentamente, pero a partir de una altura de 34 a 36 km mucho más rápido. En la parte superior de la estratosfera, a una altitud de 50 a 55 km, la temperatura alcanza los 260270 K.
mesosfera– una capa de la atmósfera ubicada a altitudes de 55 a 85 km. En la mesosfera, la temperatura del aire disminuye al aumentar la altitud, desde aproximadamente 270 K en el límite inferior hasta 200 K en el límite superior.
termosfera se extiende a altitudes de aproximadamente 85 km a 250 km desde la superficie de la Tierra y se caracteriza por un rápido aumento de la temperatura del aire, alcanzando 800-1200 K a una altitud de 250 km. El aumento de temperatura se produce debido a la absorción de corpuscular y X -radiación de rayos del Sol por esta capa de la atmósfera; Aquí es donde los meteoros disminuyen su velocidad y se queman. Por tanto, la termosfera sirve como capa protectora de la Tierra.
Por encima de la troposfera se encuentra exosfera, cuyo límite superior es arbitrario y está marcado a una altitud de aproximadamente 1000 km sobre la superficie de la Tierra. Desde la exosfera, los gases atmosféricos se dispersan al espacio. Así se produce una transición gradual de la atmósfera al espacio interplanetario.
El aire atmosférico cerca de la superficie de la Tierra se compone de varios gases, principalmente nitrógeno (78,1% en volumen) y oxígeno (20,9% en volumen). El aire también contiene los siguientes gases en pequeñas cantidades: argón, dióxido de carbono, helio, ozono, radón y vapor de agua. Además, el aire puede contener diversos componentes variables: óxidos de nitrógeno, amoniaco, etc.
Además de gases, el aire contiene aerosol atmosférico, que son partículas sólidas y líquidas muy pequeñas suspendidas en el aire. Los aerosoles se forman durante la vida de los organismos, la actividad económica humana, las erupciones volcánicas, el levantamiento de polvo de la superficie del planeta y el polvo cósmico que cae a las capas superiores de la atmósfera.
La composición del aire atmosférico hasta una altura de unos 100 km es generalmente constante en el tiempo y homogénea en las diferentes regiones de la Tierra. Al mismo tiempo, el contenido de componentes gaseosos variables y aerosoles no es el mismo. Por encima de 100 a 110 km se produce una descomposición parcial de las moléculas de oxígeno, dióxido de carbono y agua. A una altitud de unos 1.000 km, los gases ligeros (helio e hidrógeno) comienzan a predominar y, aún más arriba, la atmósfera terrestre se convierte gradualmente en gas interplanetario.
vapor de agua- un componente importante del aire. Entra a la atmósfera a través de la evaporación de la superficie del agua y del suelo húmedo, así como a través de la transpiración de las plantas. El contenido relativo de vapor de agua en el aire varía en la superficie terrestre desde el 2,6% en los trópicos hasta el 0,2% en las latitudes polares. A medida que se aleja de la superficie de la Tierra, la cantidad de vapor de agua en el aire atmosférico disminuye rápidamente y, ya a una altitud de 1,5 a 2 km, se reduce a la mitad. En la troposfera, debido a una disminución de la temperatura, el vapor de agua se condensa. Cuando el vapor de agua se condensa, se forman nubes de las que cae precipitación en forma de lluvia, nieve y granizo. La cantidad de precipitación que cayó sobre la Tierra es igual a la cantidad de agua que se evaporó de la superficie terrestre. El exceso de vapor de agua sobre los océanos es transportado a los continentes por las corrientes de aire. La cantidad de vapor de agua transportada en la atmósfera desde el océano a los continentes es igual al volumen de escorrentía de los ríos que desemboca en los océanos.
Ozono El 90% se concentra en la estratosfera, el resto en la troposfera. El ozono absorbe la radiación ultravioleta del sol, lo que afecta negativamente a los organismos vivos. Las zonas con bajos niveles de ozono en la atmósfera se denominan agujeros de ozono.
Las mayores variaciones en el espesor de la capa de ozono se observan en latitudes altas, por lo que la probabilidad de que se produzcan agujeros de ozono en zonas cercanas a los polos es mayor que cerca del ecuador.
Dióxido de carbono entra a la atmósfera en grandes cantidades. Se libera constantemente como resultado de la respiración de organismos, combustión, erupciones volcánicas y otros procesos que ocurren en la Tierra. Sin embargo, el contenido de dióxido de carbono en el aire es bajo, ya que la mayor parte se disuelve en las aguas de la hidrosfera. Sin embargo, se observa que en los últimos 200 años el contenido de dióxido de carbono en la atmósfera ha aumentado un 35%. La razón de este importante aumento es la activa actividad económica humana.
La principal fuente de calor de la atmósfera es la superficie de la Tierra. El aire atmosférico transmite bastante bien los rayos del sol a la superficie terrestre. La radiación solar que llega a la Tierra es parcialmente absorbida por la atmósfera, principalmente por el vapor de agua y el ozono, pero la inmensa mayoría llega a la superficie terrestre.
La radiación solar total que llega a la superficie de la Tierra se refleja parcialmente en ella. La magnitud de la reflexión depende de la reflectividad de un área particular de la superficie terrestre, la llamada albedo. El albedo medio de la Tierra es de aproximadamente el 30%, mientras que la diferencia entre los valores de albedo oscila entre el 7 y el 9% para el suelo negro y el 90% para la nieve recién caída. Cuando se calienta, la superficie de la Tierra libera rayos de calor a la atmósfera y calienta sus capas inferiores. Además de la principal fuente de energía térmica de la atmósfera, el calor de la superficie terrestre, el calor ingresa a la atmósfera como resultado de la condensación del vapor de agua, así como por la absorción de la radiación solar directa.
El calentamiento desigual de la atmósfera en diferentes regiones de la Tierra provoca una distribución desigual de la presión, lo que conduce al movimiento de masas de aire a lo largo de la superficie de la Tierra. Las masas de aire se mueven desde áreas de alta presión a áreas de baja presión. Este movimiento de masas de aire se llama por el viento. Bajo ciertas condiciones, la velocidad del viento puede ser muy alta, hasta 30 m/s o más (más de 30 m/s ya es Huracán).
El estado de la capa inferior de la atmósfera en un lugar determinado y en un momento determinado se llama clima. El clima se caracteriza por la temperatura del aire, las precipitaciones, la fuerza y dirección del viento, la nubosidad, la humedad del aire y la presión atmosférica. El clima está determinado por las condiciones de circulación atmosférica y la ubicación geográfica de la zona. Es más estable en los trópicos y más variable en las latitudes medias y altas. La naturaleza del clima y su dinámica estacional dependen de clima en este territorio.
Bajo clima Se comprenden las características meteorológicas que se repiten con más frecuencia en un área determinada y que persisten durante un largo período de tiempo. Estas son características promediadas durante 100 años: temperatura, presión, precipitación, etc. El concepto de clima (del griego. clima– inclinación) se originó en la Antigua Grecia. Ya entonces se comprendía que las condiciones climáticas dependían del ángulo con el que los rayos del sol inciden sobre la superficie de la Tierra. La condición principal para el establecimiento de un determinado clima en un territorio determinado es la cantidad de energía por unidad de superficie. Depende de la radiación solar total que incide sobre la superficie terrestre y del albedo de esta superficie. Así, en la región del ecuador y en los polos, la temperatura cambia poco a lo largo del año, y en las regiones subtropicales y latitudes medias la amplitud térmica anual puede alcanzar los 65 °C. Los principales procesos que forman el clima son el intercambio de calor, el intercambio de humedad y la circulación atmosférica. Todos estos procesos tienen una fuente de energía: el Sol.
La atmósfera es una condición esencial para todas las formas de vida. Los siguientes gases que componen el aire son de gran importancia para la vida de los organismos: oxígeno, nitrógeno, vapor de agua, dióxido de carbono, ozono. El oxígeno es necesario para la respiración de la gran mayoría de los organismos vivos. El nitrógeno, absorbido del aire por algunos microorganismos, es necesario para la nutrición mineral de las plantas. El vapor de agua, que se condensa y cae en forma de precipitación, es la fuente de agua en la tierra. El dióxido de carbono es el material de partida para el proceso de fotosíntesis. El ozono absorbe la fuerte radiación ultravioleta nociva para los organismos.
Se cree que la atmósfera moderna es de origen secundario: se formó después de que se completó la formación del planeta hace unos 4,5 mil millones de años a partir de los gases liberados por las capas sólidas de la Tierra. Durante la historia geológica de la Tierra, la atmósfera, bajo la influencia de diversos factores, ha sufrido importantes cambios en su composición.
El desarrollo de la atmósfera depende de los procesos geológicos y geoquímicos que ocurren en la Tierra. Después del surgimiento de la vida en nuestro planeta, es decir, hace aproximadamente 3,5 mil millones de años, los organismos vivos comenzaron a tener una influencia significativa en el desarrollo de la atmósfera. Una parte importante de los gases (nitrógeno, dióxido de carbono, vapor de agua) surgió como resultado de erupciones volcánicas. El oxígeno apareció hace unos 2 mil millones de años como resultado de la actividad de organismos fotosintéticos que surgieron inicialmente en las aguas superficiales del océano.
Recientemente, se han producido cambios notables en la atmósfera asociados con la actividad económica humana activa. Así, según las observaciones, en los últimos 200 años ha habido un aumento significativo en la concentración de gases de efecto invernadero: el contenido de dióxido de carbono ha aumentado 1,35 veces y el de metano, 2,5 veces. El contenido de muchos otros componentes variables en el aire ha aumentado significativamente.
Los cambios actuales en el estado de la atmósfera (un aumento en la concentración de gases de efecto invernadero, agujeros de ozono, contaminación del aire) representan problemas ambientales globales de nuestro tiempo.
Incluso en la antigüedad, la gente aprendió a utilizar algunos de estos recursos para sus necesidades, lo que se expresó en los nombres de los períodos históricos del desarrollo humano: "Edad de Piedra", "Edad de Bronce", "Edad de Hierro". Hoy en día se utilizan más de 200 tipos diferentes de recursos minerales. Según la expresión figurativa del académico A.E. Fersman (1883-1945), ahora todo el sistema periódico de Mendeleev está a los pies de la humanidad.
Los minerales son formaciones minerales de la corteza terrestre que pueden utilizarse eficazmente en la economía; las acumulaciones de minerales forman depósitos y, en grandes áreas de distribución, charcas.
La distribución de minerales en la corteza terrestre está sujeta a leyes geológicas (tectónicas) (Tabla 7.4).
Los minerales combustibles son de origen sedimentario y suelen acompañar a la cubierta de plataformas antiguas y sus vaguadas internas y marginales. Así que el nombre "piscina" refleja con bastante precisión su origen: "piscina de mar".
Se conocen más de 3,6 mil en el mundo. carbón cuencas y depósitos, que en conjunto ocupan el 15% de la superficie terrestre. La mayor parte de los recursos de carbón se encuentran en Asia, América del Norte y Europa y se concentran en las diez cuencas más grandes de China, Estados Unidos, Rusia, India y Alemania.
Rodamientos de petróleo y gas Se han explorado más de 600 cuencas, se están desarrollando 450. El número total de yacimientos petrolíferos alcanza los 35.000. Las principales reservas se encuentran en el hemisferio norte y son depósitos del Mesozoico. La mayor parte de estas reservas también se concentra en un pequeño número de las cuencas más grandes de Arabia Saudita, Estados Unidos, Rusia e Irán.
Mineral Los minerales suelen estar confinados en los cimientos (escudos) de plataformas antiguas, así como en áreas plegadas. En tales áreas a menudo forman enormes cinturones minerales (metalógenos), asociados por su origen con fallas profundas en la corteza terrestre. Los recursos de energía geotérmica son especialmente grandes en países y áreas con mayor actividad sísmica y volcánica (Islandia, Italia, Nueva Zelanda, Filipinas, México, Kamchatka y el norte del Cáucaso en Rusia, California en los EE. UU.).
Para el desarrollo económico, las más ventajosas son las combinaciones territoriales (aglomeraciones) de recursos minerales, que facilitan el procesamiento complejo de materias primas.
Extracción de recursos minerales. cerrado El método (mío) a escala global se lleva a cabo en la Europa extranjera, la parte europea de Rusia y los EE. UU., donde ya se han desarrollado fuertemente muchos depósitos y cuencas ubicados en las capas superiores de la corteza terrestre.
Si los minerales se encuentran a una profundidad de 20 a 30 m, es más rentable quitar la capa superior de roca con una excavadora y una mina. abierto forma. Por ejemplo, el mineral de hierro se extrae a cielo abierto en la región de Kursk y el carbón en algunos depósitos de Siberia.
En términos de reservas y producción de muchos recursos minerales, Rusia se encuentra entre los primeros países del mundo (gas, carbón, petróleo, mineral de hierro, diamantes).
En mesa La Figura 7.4 muestra la relación entre la estructura de la corteza terrestre, el relieve y la distribución de minerales.
Tabla 7.4
Depósitos minerales según la estructura y retorno de una sección de la corteza terrestre y accidentes geográficos.
| Accidentes geográficos | Estructura y edad de una sección de la corteza terrestre. | Minerales característicos | Ejemplos |
| llanuras | Escudos de plataformas Arcaico-Proterozoicas | Abundantes yacimientos de mineral de hierro | Escudo ucraniano, escudo báltico de la plataforma rusa. |
| Placas de plataformas antiguas, cuya cubierta se formó en el Paleozoico y Mesozoico. | Petróleo, gas, carbón, materiales de construcción. | Tierras bajas de Siberia occidental, llanura rusa | |
| Montañas | Montañas plegadas jóvenes de la era alpina. | Minerales polimetálicos, materiales de construcción. | Cáucaso, Alpes |
| Montañas de bloques plegables destruidas de los pliegues mesozoico, herciniano y caledonio | Las estructuras más ricas en minerales: minerales de metales ferrosos (hierro, manganeso) y no ferrosos (cromo, cobre, níquel, uranio, mercurio), colocadores de oro, platino, diamantes. | Pequeña colina kazaja | |
| Montañas rejuvenecidas de plegamiento mesozoico y paleozoico | Minerales de metales ferrosos y no ferrosos, depósitos primarios y de placer de oro, platino y diamantes. | Ural, Apalaches, montañas de Europa Central | |
| Banco continental (plataforma) | Deflexiones de borde | Gas de petróleo | Golfo de México |
| Parte inundada de losas, plataformas. | Gas de petróleo | Golfo pérsico | |
| fondo marino | Llanuras abisales | Nódulos de hierro-manganeso | Fondo del Mar del Norte |
Hidrosfera
Hidrosfera(del griego hidro- agua y sphaira- bola) - la capa de agua de la Tierra, que es una combinación de océanos, mares y cuencas de agua continentales: ríos, lagos, pantanos, etc., aguas subterráneas, glaciares y capas de nieve.
Se cree que la capa de agua de la Tierra se formó a principios del Arcaico, es decir, hace aproximadamente 3800 millones de años. Durante este período de la historia de la Tierra, se estableció en nuestro planeta una temperatura a la que el agua podía encontrarse en gran medida en estado líquido de agregación.
El agua como sustancia tiene propiedades únicas, que incluyen las siguientes:
♦ capacidad de disolver muchas sustancias;
♦ alta capacidad calorífica;
♦ estar en estado líquido en el rango de temperatura de 0 a 100 °С;
♦ mayor ligereza del agua en estado sólido (hielo) que en estado líquido.
Las propiedades únicas del agua le permitieron desempeñar un papel importante en los procesos evolutivos que ocurren en las capas superficiales de la corteza terrestre, en la circulación de la materia en la naturaleza y ser una condición para el surgimiento y desarrollo de la vida en la Tierra. El agua comienza a cumplir sus funciones geológicas y biológicas en la historia de la Tierra tras el surgimiento de la hidrosfera.
La hidrosfera está formada por aguas superficiales y aguas subterráneas. Superficie del agua Las hidrosferas cubren el 70,8% de la superficie terrestre. Su volumen total alcanza los 1370,3 millones de km 3, que es 1/800 del volumen total del planeta, y su masa se estima en 1,4 x 1018 toneladas. Las aguas superficiales, es decir, las aguas que cubren la tierra, incluyen el Océano Mundial, el agua continental cuencas y hielo continental. Océano mundial Incluye todos los mares y océanos de la Tierra.
Los mares y océanos cubren 3/4 de la superficie terrestre, o 361,1 millones de km 2. La mayor parte del agua superficial (98%) se concentra en el Océano Mundial. El océano mundial se divide condicionalmente en cuatro océanos: Atlántico, Pacífico, Índico y Ártico. Se cree que el nivel actual del mar se estableció hace unos 7.000 años. Según estudios geológicos, las fluctuaciones del nivel del océano durante los últimos 200 millones de años no han superado los 100 m.
El agua del Océano Mundial es salada. El contenido medio de sal es de aproximadamente el 3,5% en peso, o 35 g/l. Su composición cualitativa es la siguiente: los cationes están dominados por Na +, Mg 2+, K +, Ca 2+, aniones - Cl-, SO 4 2-, Br -, C03 2-, F -. Se cree que la composición de sal del Océano Mundial se ha mantenido constante desde la era Paleozoica, cuando la vida comenzó a desarrollarse en la tierra, es decir, durante aproximadamente 400 millones de años.
Cuencas de agua continentales Son ríos, lagos, pantanos, embalses. Sus aguas constituyen el 0,35% de la masa total de aguas superficiales de la hidrosfera. Algunas masas de agua continentales (lagos) contienen agua salada. Estos lagos son de origen volcánico, restos aislados de mares antiguos, o se formaron en una zona de espesos depósitos de sales solubles. Sin embargo, las masas de agua continentales son en su mayoría dulces.
El agua dulce de embalses abiertos también contiene sales solubles, pero en pequeñas cantidades. Según el contenido de sales disueltas, el agua dulce se divide en blanda y dura. Cuantas menos sales se disuelvan en el agua, más blanda será. El agua dulce más dura contiene sales no más del 0,005% en peso o 0,5 g/l.
Hielo continental Constituyen el 1,65% de la masa total de aguas superficiales de la hidrosfera; el 99% del hielo se encuentra en la Antártida y Groenlandia. Se estima que la masa total de nieve y hielo de la Tierra es el 0,0004% de la masa de nuestro planeta. Esto es suficiente para cubrir toda la superficie del planeta con una capa de hielo de 53 m de espesor. Según los cálculos, si esta masa se derrite, el nivel del océano aumentará 64 m.
La composición química de las aguas superficiales de la hidrosfera es aproximadamente igual a la composición media del agua de mar. Los elementos químicos predominantes en peso son el oxígeno (85,8%) y el hidrógeno (10,7%). Las aguas superficiales contienen cantidades importantes de cloro (1,9%) y sodio (1,1%). Hay un contenido significativamente mayor de azufre y bromo que en la corteza terrestre.
Agua subterránea de la hidrosfera. contienen el principal suministro de agua dulce: se supone que el volumen total de agua subterránea es de aproximadamente 28,5 mil millones de km 3. Esto es casi 15 veces más que en el Océano Mundial. Se cree que el agua subterránea es el principal reservorio que repone todos los cuerpos de agua superficiales. La hidrosfera subterránea se puede dividir en cinco zonas.
Criozona. Zona de hielo. La zona cubre las regiones polares. Se estima que su espesor es de 1 km.
Zona de agua líquida. Cubre casi toda la corteza terrestre.
Zona de vapor de agua limitado a una profundidad de 160 km. Se cree que el agua en esta zona tiene una temperatura de 450 °C a 700 °C y está bajo una presión de hasta 5 GPa 1.
Abajo, a profundidades de hasta 270 km, se encuentra zona de moléculas de agua monoméricas. Cubre capas de agua con un rango de temperatura de 700 °C a 1000 °C y una presión de hasta 10 GPa.
Zona de agua densa supuestamente se extiende a profundidades de 3000 km y rodea todo el manto de la Tierra. Se estima que la temperatura del agua en esta zona oscila entre 1000° y 4000 °C y la presión es de hasta 120 GPa. El agua en tales condiciones está completamente ionizada.
La hidrosfera de la Tierra cumple funciones importantes: regula la temperatura del planeta, asegura la circulación de sustancias y es parte integral de la biosfera.
Impacto directo en regulación de la temperatura capas superficiales de la hidrosfera de la Tierra se debe a una de las propiedades importantes del agua: su alta capacidad calorífica. Por esta razón, las aguas superficiales acumulan energía solar y luego la liberan lentamente al espacio circundante. La igualación de la temperatura en la superficie de la Tierra se produce únicamente debido al ciclo del agua. Además, la nieve y el hielo tienen un alto poder reflectante.
capacidad: supera en un 30% la media de la superficie terrestre, por lo que en los polos la diferencia entre la energía absorbida y la irradiada es siempre negativa, es decir, la energía absorbida por la superficie es menor que la emitida. Así se produce la termorregulación del planeta.
Seguridad ciclismo Es otra función importante de la hidrosfera.
La hidrosfera está en constante interacción con la atmósfera, la corteza terrestre y la biosfera. El agua de la hidrosfera disuelve el aire en sí misma, concentrando oxígeno, que luego es utilizado por los organismos vivos acuáticos. El dióxido de carbono en el aire, que se forma principalmente como resultado de la respiración de organismos vivos, la quema de combustibles y las erupciones volcánicas, tiene una alta solubilidad en agua y se acumula en la hidrosfera. La hidrosfera también disuelve en sí misma gases inertes pesados: xenón y criptón, cuyo contenido en el agua es mayor que en el aire.
Las aguas de la hidrosfera, al evaporarse, entran a la atmósfera y caen en forma de precipitación, que penetra las rocas destruyéndolas. Así participa el agua en los procesos meteorización rocas. Los fragmentos de rocas son transportados por las corrientes de agua hacia los ríos y luego hacia los mares y océanos o hacia embalses continentales cerrados y se depositan gradualmente en el fondo. Estos depósitos posteriormente se convierten en rocas sedimentarias.
Se cree que los principales cationes del agua de mar (cationes de sodio, magnesio, potasio y calcio) se formaron como resultado de la erosión de las rocas y la posterior eliminación de los productos de la erosión al mar por los ríos. Los aniones más importantes del agua de mar (aniones de cloro, bromo, flúor, iones sulfato y iones carbonato) probablemente provienen de la atmósfera y están asociados con la actividad volcánica.
Algunas de las sales solubles se eliminan sistemáticamente de la hidrosfera mediante su precipitación. Por ejemplo, cuando los iones de carbonato disueltos en agua interactúan con cationes de calcio y magnesio, se forman sales insolubles que se hunden hasta el fondo en forma de rocas sedimentarias de carbonato. Los organismos que habitan la hidrosfera desempeñan un papel importante en la deposición de determinadas sales. Extraen cationes y aniones individuales del agua de mar, concentrándolos en sus esqueletos y conchas en forma de carbonatos, silicatos, fosfatos y otros compuestos. Después de la muerte de los organismos, sus duros caparazones se acumulan en el fondo marino y forman gruesas capas de piedra caliza, fosforitas y diversas rocas silíceas. La inmensa mayoría de las rocas sedimentarias y minerales valiosos como el petróleo, el carbón, la bauxita, diversas sales, etc., se formaron en períodos geológicos pasados en diversos reservorios de la hidrosfera. Se ha descubierto que incluso las rocas más antiguas, cuya edad absoluta alcanza unos 1.800 millones de años, son sedimentos muy alterados que se formaron en el medio acuático. El agua también se utiliza en el proceso de fotosíntesis, que produce materia orgánica y oxígeno.
La vida en la Tierra comenzó en la hidrosfera hace aproximadamente 3500 millones de años. La evolución de los organismos continuó exclusivamente en el medio acuático hasta principios de la era Paleozoica, cuando hace aproximadamente 400 millones de años comenzó la migración paulatina de organismos animales y vegetales hacia la tierra. En este sentido, la hidrosfera se considera un componente de la biosfera. (biosfera - esfera de la vida, área habitada por organismos vivos).
Los organismos vivos están distribuidos de manera extremadamente desigual en la hidrosfera. El número y la diversidad de organismos vivos en áreas individuales de agua superficial está determinado por muchas razones, incluido un complejo de factores ambientales: temperatura, salinidad del agua, luz, presión. A medida que aumenta la profundidad, aumenta el efecto limitante de la iluminación y la presión: la cantidad de luz entrante disminuye drásticamente y la presión, por el contrario, se vuelve muy alta. Así, los mares y océanos están habitados principalmente por zonas litorales, es decir, zonas de no más de 200 m de profundidad, la mayoría calentadas por los rayos del sol.
Al caracterizar las funciones de la hidrosfera en nuestro planeta, V. I. Vernadsky señaló: “El agua determina y crea toda la biosfera. Crea las principales características de la corteza terrestre, hasta la capa magmática.
Atmósfera
Atmósfera(del griego atmósfera vapor, evaporación y sphaira- bola) - la capa de la Tierra, compuesta de aire.
Parte aire Incluye una serie de gases y partículas de impurezas sólidas y líquidas suspendidas en ellos: aerosoles. La masa de la atmósfera se estima en 5,157 x 10 15 toneladas. La columna de aire ejerce presión sobre la superficie de la Tierra: la presión atmosférica media al nivel del mar es de 1013,25 hPa o 760 mm Hg. Arte. La presión es de 760 mmHg. Arte. equiparado a una unidad de presión fuera del sistema: 1 atmósfera (1 atm.). La temperatura media del aire en la superficie de la Tierra es de 15°C, mientras que la temperatura varía desde aproximadamente 57°C en los desiertos subtropicales hasta 89°C en la Antártida.
La atmósfera no es uniforme. Se distinguen las siguientes capas de la atmósfera: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera Y exosfera, que difieren en las características de distribución de temperatura, densidad del aire y algunos otros parámetros. Las áreas de la atmósfera que ocupan una posición intermedia entre estas capas se denominan respectivamente tropopausa, estratopausa Y mesopausia.
Troposfera - la capa inferior de la atmósfera con una altura de 8 a 10 km en latitudes polares y hasta 16 a 18 km en los trópicos. La troposfera se caracteriza por una caída de la temperatura del aire con la altura: con cada kilómetro que se aleja de la superficie de la Tierra, la temperatura disminuye aproximadamente 6°C. La densidad del aire disminuye rápidamente. Aproximadamente el 80% de la masa total de la atmósfera se concentra en la troposfera.
Estratosfera ubicado en altitudes promedio de 10 a 15 km a 50 a 55 km de la superficie de la Tierra. La estratosfera se caracteriza por un aumento de temperatura con la altura. El aumento de temperatura se produce debido a la absorción de la radiación de onda corta del Sol, principalmente rayos UV (ultravioleta), por el ozono ubicado en esta capa de la atmósfera. Al mismo tiempo, en la parte inferior de la estratosfera, hasta un nivel de unos 20 km, la temperatura cambia poco con la altitud y puede incluso disminuir ligeramente. Más arriba, la temperatura empieza a aumentar, al principio lentamente, pero a partir de los 34-36 km mucho más rápido. En la parte superior de la estratosfera, a una altitud de 50-55 km, la temperatura alcanza los 260-270 K.
mesosfera- capa de la atmósfera, ubicada a altitudes de 55 a 85 km. En la mesosfera, la temperatura del aire disminuye al aumentar la altitud, desde aproximadamente 270 K en el límite inferior hasta 200 K en el límite superior.
termosfera se extiende a altitudes de aproximadamente 85 km a 250 km desde la superficie de la Tierra y se caracteriza por un rápido aumento de la temperatura del aire, alcanzando 800-1200 K a una altitud de 250 km. El aumento de temperatura se produce debido a la absorción de corpuscular y X -radiación de rayos del Sol por esta capa de la atmósfera; Aquí es donde los meteoros disminuyen su velocidad y se queman. Por tanto, la termosfera sirve como capa protectora de la Tierra.
Por encima de la troposfera se encuentra exosfera, cuyo límite superior es arbitrario y está marcado a una altitud de aproximadamente 1000 km sobre la superficie de la Tierra. Desde la exosfera, los gases atmosféricos se dispersan al espacio. Así se produce una transición gradual de la atmósfera al espacio interplanetario.
El aire atmosférico cerca de la superficie de la Tierra se compone de varios gases, principalmente nitrógeno (78,1% en volumen) y oxígeno (20,9% en volumen). El aire también contiene los siguientes gases en pequeñas cantidades: argón, dióxido de carbono, helio, ozono, radón y vapor de agua. Además, el aire puede contener diversos componentes variables: óxidos de nitrógeno, amoniaco, etc.
Además de gases, el aire contiene aerosol atmosférico, que son partículas sólidas y líquidas muy pequeñas suspendidas en el aire. Los aerosoles se forman durante la vida de los organismos, la actividad económica humana, las erupciones volcánicas, el levantamiento de polvo de la superficie del planeta y el polvo cósmico que cae a las capas superiores de la atmósfera.
La composición del aire atmosférico hasta una altura de unos 100 km es generalmente constante en el tiempo y homogénea en las diferentes regiones de la Tierra. Al mismo tiempo, el contenido de componentes gaseosos variables y aerosoles no es el mismo. Por encima de 100-110 km se produce una descomposición parcial de las moléculas de oxígeno, dióxido de carbono y agua. A una altitud de unos 1.000 km, los gases ligeros (helio e hidrógeno) comienzan a predominar y, aún más arriba, la atmósfera terrestre se convierte gradualmente en gas interplanetario.
vapor de agua es un componente importante del aire. Entra en la atmósfera por evaporación de la superficie, el agua y el suelo húmedo, así como por la transpiración de las plantas. El contenido relativo de vapor de agua en el aire varía en la superficie terrestre desde el 2,6% en los trópicos hasta el 0,2% en las latitudes polares. A medida que se aleja de la superficie de la Tierra, la cantidad de vapor de agua en el aire atmosférico disminuye rápidamente y, ya a una altitud de 1,5 a 2 km, disminuye a la mitad. En la troposfera, a medida que baja la temperatura, se condensa el vapor de agua. Cuando el vapor de agua se condensa, se forman nubes de las que cae precipitación en forma de lluvia, nieve y granizo. La cantidad de precipitación que cayó sobre la Tierra es igual a la cantidad que se evaporó de la superficie. Tierras de agua. El exceso de vapor de agua sobre los océanos es transportado a los continentes por las corrientes de aire. La cantidad de vapor de agua transportada en la atmósfera desde el océano a los continentes es igual al volumen de escorrentía de los ríos que desemboca en los océanos.
Ozono El 90% se concentra en la estratosfera, el resto en la troposfera. El ozono absorbe la radiación ultravioleta del sol, lo que afecta negativamente a los organismos vivos. Las zonas con bajos niveles de ozono en la atmósfera se denominan agujeros de ozono.
Las mayores variaciones en el espesor de la capa de ozono se observan en latitudes altas, por lo que la probabilidad de que se produzcan agujeros de ozono en zonas cercanas a los polos es mayor que cerca del ecuador.
Dióxido de carbono entra a la atmósfera en grandes cantidades. Se libera constantemente como resultado de la respiración de organismos, combustión, erupciones volcánicas y otros procesos que ocurren en la Tierra. Sin embargo, el contenido de dióxido de carbono en el aire es bajo, ya que la mayor parte se disuelve en las aguas de la hidrosfera. Sin embargo, se observa que en los últimos 200 años el contenido de dióxido de carbono en la atmósfera ha aumentado un 35%. La razón de este importante aumento es la activa actividad económica humana.
La principal fuente de calor de la atmósfera es la superficie de la Tierra. El aire atmosférico transmite bastante bien los rayos del sol a la superficie terrestre. La radiación solar que llega a la Tierra es parcialmente absorbida por la atmósfera, principalmente por el vapor de agua y el ozono, pero la gran mayoría llega a la superficie terrestre.
La radiación solar total que llega a la superficie de la Tierra se refleja parcialmente en ella. La magnitud de la reflexión depende de la reflectividad de un área particular de la superficie terrestre, la llamada albedo. El albedo medio de la Tierra es de aproximadamente el 30%, mientras que la diferencia entre el valor del albedo es del 7-9% para el suelo negro al 90% para la nieve recién caída. Cuando se calienta, la superficie de la Tierra libera rayos de calor a la atmósfera y calienta sus capas inferiores. Además de la principal fuente de energía térmica de la atmósfera: el calor de la superficie terrestre; El calor ingresa a la atmósfera como resultado de la condensación del vapor de agua, así como por la absorción de la radiación solar directa.
El calentamiento desigual de la atmósfera en diferentes regiones de la Tierra provoca una distribución desigual de la presión, lo que conduce al movimiento de masas de aire a lo largo de la superficie de la Tierra. Las masas de aire se mueven desde áreas de alta presión a áreas de baja presión. Este movimiento de masas de aire se llama por el viento. Bajo ciertas condiciones, la velocidad del viento puede ser muy alta, hasta 30 m/s o más (más de 30 m/s ya es Huracán).
El estado de la capa inferior de la atmósfera en un lugar determinado y en un momento determinado se llama clima. El clima se caracteriza por la temperatura del aire, las precipitaciones, la fuerza y dirección del viento, la nubosidad, la humedad del aire y la presión atmosférica. El clima está determinado por las condiciones de circulación atmosférica y la ubicación geográfica de la zona. Es más estable en los trópicos y más variable en las latitudes medias y altas. La naturaleza del clima y su dinámica estacional dependen de clima en este territorio.
Bajo, clima Se comprenden las características meteorológicas que se repiten con más frecuencia en un área determinada y que persisten durante un largo período de tiempo. Estas son características promediadas durante 100 años: temperatura, presión, precipitación, etc. El concepto de clima (de griego, clima- inclinación) se originó en la Antigua Grecia. Ya entonces se comprendía que las condiciones climáticas dependían del ángulo con el que los rayos del sol inciden sobre la superficie de la Tierra. La condición principal para el establecimiento de un determinado clima en un territorio determinado es la cantidad de energía por unidad de superficie. Depende de la radiación solar total que incide sobre la superficie terrestre y del albedo de esta superficie. Así, en la región del ecuador y en los polos, la temperatura cambia poco a lo largo del año, y en las regiones subtropicales y latitudes medias la amplitud térmica anual puede alcanzar los 65 °C. Los principales procesos que forman el clima son el intercambio de calor, el intercambio de humedad y la circulación atmosférica. Todos estos procesos tienen una fuente de energía: el Sol.
La atmósfera es una condición esencial para todas las formas de vida. Los siguientes gases que componen el aire son de gran importancia para la vida de los organismos: oxígeno, nitrógeno, vapor de agua, dióxido de carbono, ozono. El oxígeno es necesario para la respiración de la gran mayoría de los organismos vivos. El nitrógeno, absorbido del aire por algunos microorganismos, es necesario para la nutrición mineral de las plantas. El vapor de agua, que se condensa y cae en forma de precipitación, es la fuente de agua en la tierra. El dióxido de carbono es el material de partida para el proceso de fotosíntesis. El ozono absorbe la fuerte radiación ultravioleta nociva para los organismos.
Se cree que la atmósfera moderna es de origen secundario: se formó después de que se completó la formación del planeta hace unos 4,5 mil millones de años a partir de los gases liberados por las capas sólidas de la Tierra. Durante la historia geológica de la Tierra, la atmósfera, bajo la influencia de diversos factores, ha sufrido importantes cambios en su composición.
El desarrollo de la atmósfera depende de los procesos geológicos y geoquímicos que ocurren en la Tierra. Después del surgimiento de la vida en nuestro planeta, es decir, hace aproximadamente 3,5 mil millones de años, los organismos vivos comenzaron a tener una influencia significativa en el desarrollo de la atmósfera. Una parte importante de los gases (nitrógeno, dióxido de carbono, vapor de agua) surgió como resultado de erupciones volcánicas. El oxígeno apareció hace unos 2 mil millones de años como resultado de la actividad de organismos fotosintéticos que surgieron inicialmente en las aguas superficiales del océano.
Recientemente, se han producido cambios notables en la atmósfera asociados con la actividad económica humana activa. Así, según las observaciones, en los últimos 200 años ha habido un aumento significativo en la concentración de gases de efecto invernadero: el contenido de dióxido de carbono ha aumentado 1,35 veces y el de metano, 2,5 veces. El contenido de muchos otros componentes variables en el aire ha aumentado significativamente.
Los cambios actuales en el estado de la atmósfera (un aumento en la concentración de gases de efecto invernadero, agujeros de ozono, contaminación del aire) representan problemas ambientales globales de nuestro tiempo.
65. FUNCIONES ECOLÓGICAS DE LA LITOSFERA: RECURSO, GEODINÁMICA, GEOFÍSICO-GEOQUÍMICA
Incluso en la antigüedad, la gente aprendió a utilizar para sus necesidades algunos de los recursos de la litosfera y otras capas de la Tierra, lo que se reflejó en los nombres de los períodos históricos del desarrollo humano: "Edad de Piedra", "Edad de Bronce", " Edad de Hierro". Hoy en día se utilizan más de 200 tipos diferentes de recursos. Todos los recursos naturales deben distinguirse claramente de las condiciones naturales.
Recursos naturales- Se trata de cuerpos y fuerzas de la naturaleza que, en un determinado nivel de desarrollo de las fuerzas productivas y del conocimiento, pueden utilizarse para satisfacer las necesidades de la sociedad humana en forma de participación directa en la actividad material.
Bajo minerales Se refiere a las formaciones minerales de la corteza terrestre que pueden utilizarse eficazmente en la actividad económica humana. La distribución de minerales en la corteza terrestre está sujeta a leyes geológicas. Los recursos de la litosfera incluyen combustible, minerales y minerales no metálicos, así como la energía del calor interno de la Tierra. Por lo tanto, la litosfera desempeña una de las funciones más importantes para la humanidad: los recursos, proporcionando a los humanos casi todos los tipos de recursos conocidos.
Además de la función de recursos, la litosfera también desempeña otra función importante: la geodinámica. En la Tierra se producen continuamente procesos geológicos. Todos los procesos geológicos se basan en diferentes fuentes de energía. La fuente de los procesos internos es el calor generado durante la desintegración radiactiva y la diferenciación gravitacional de sustancias dentro de la Tierra.
Varios movimientos tectónicos de la corteza terrestre están asociados con procesos internos, creando las principales formas de relieve: montañas y llanuras, magmatismo, terremotos. Los movimientos tectónicos se manifiestan en lentas vibraciones verticales de la corteza terrestre, en la formación de pliegues rocosos y fallas tectónicas. La apariencia de la superficie terrestre cambia constantemente bajo la influencia de procesos litosféricos e intraterrestres. Podemos ver con nuestros propios ojos sólo algunos de estos procesos. Estos, en particular, incluyen fenómenos tan peligrosos como los terremotos y el vulcanismo provocados por la actividad sísmica de procesos intraterrestres.
La diversidad de la composición química y las propiedades físicas y químicas de la corteza terrestre es la siguiente función de la litosfera: geofísica y geoquímica. A partir de datos geológicos y geoquímicos a una profundidad de 16 km, se calculó la composición química promedio de las rocas de la corteza terrestre: oxígeno - 47%, silicio -27,5%, aluminio - 8,6%, hierro - 5%, calcio, sodio, magnesio. y potasio - 10,5%, todos los demás elementos representan aproximadamente el 1,5%, incluido el titanio - 0,6%, el carbono - 0,1%, el cobre -0,01%, el plomo - 0,0016%, el oro - 0,0000005%. Es obvio que los primeros ocho elementos constituyen casi el 99% de la corteza terrestre. El cumplimiento por parte de la litosfera de esta función, no menos importante que las anteriores, conduce al uso económico más eficaz de casi todas las capas de la litosfera. En particular, la más valiosa por su composición y propiedades físicas y químicas es la delgada capa superior de la corteza terrestre, que tiene fertilidad natural y se llama suelo.
65. FUNCIONES ECOLÓGICAS DE LA LITOSFERA: RECURSO, GEODINÁMICA, GEOFÍSICO-GEOQUÍMICA
Incluso en la antigüedad, la gente aprendió a utilizar para sus necesidades algunos de los recursos de la litosfera y otras capas de la Tierra, lo que se reflejó en los nombres de los períodos históricos del desarrollo humano: "Edad de Piedra", "Edad de Bronce", " Edad de Hierro". Hoy en día se utilizan más de 200 tipos diferentes de recursos. Todos los recursos naturales deben distinguirse claramente de las condiciones naturales.
Recursos naturales- Se trata de cuerpos y fuerzas de la naturaleza que, en un determinado nivel de desarrollo de las fuerzas productivas y del conocimiento, pueden utilizarse para satisfacer las necesidades de la sociedad humana en forma de participación directa en la actividad material.
Bajo minerales Se refiere a las formaciones minerales de la corteza terrestre que pueden utilizarse eficazmente en la actividad económica humana. La distribución de minerales en la corteza terrestre está sujeta a leyes geológicas. Los recursos de la litosfera incluyen combustible, minerales y minerales no metálicos, así como la energía del calor interno de la Tierra. Por lo tanto, la litosfera desempeña una de las funciones más importantes para la humanidad: los recursos, proporcionando a los humanos casi todos los tipos de recursos conocidos.
Además de la función de recursos, la litosfera también desempeña otra función importante: la geodinámica. En la Tierra se producen continuamente procesos geológicos. Todos los procesos geológicos se basan en diferentes fuentes de energía. La fuente de los procesos internos es el calor generado durante la desintegración radiactiva y la diferenciación gravitacional de sustancias dentro de la Tierra.
Varios movimientos tectónicos de la corteza terrestre están asociados con procesos internos, creando las principales formas de relieve: montañas y llanuras, magmatismo, terremotos. Los movimientos tectónicos se manifiestan en lentas vibraciones verticales de la corteza terrestre, en la formación de pliegues rocosos y fallas tectónicas. La apariencia de la superficie terrestre cambia constantemente bajo la influencia de procesos litosféricos e intraterrestres. Podemos ver con nuestros propios ojos sólo algunos de estos procesos. Estos, en particular, incluyen fenómenos tan peligrosos como los terremotos y el vulcanismo provocados por la actividad sísmica de procesos intraterrestres.
La diversidad de la composición química y las propiedades físicas y químicas de la corteza terrestre es la siguiente función de la litosfera: geofísica y geoquímica. A partir de datos geológicos y geoquímicos a una profundidad de 16 km, se calculó la composición química promedio de las rocas de la corteza terrestre: oxígeno - 47%, silicio -27,5%, aluminio - 8,6%, hierro - 5%, calcio, sodio, magnesio. y potasio - 10,5%, todos los demás elementos representan aproximadamente el 1,5%, incluido el titanio - 0,6%, el carbono - 0,1%, el cobre -0,01%, el plomo - 0,0016%, el oro - 0,0000005%. Es obvio que los primeros ocho elementos constituyen casi el 99% de la corteza terrestre. El cumplimiento por parte de la litosfera de esta función, no menos importante que las anteriores, conduce al uso económico más eficaz de casi todas las capas de la litosfera. En particular, la más valiosa por su composición y propiedades físicas y químicas es la delgada capa superior de la corteza terrestre, que tiene fertilidad natural y se llama suelo.
