Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Формы воды в почве

Читайте также:
  1. II форма — эндокринные формы ожирения
  2. II. По субъективной стороне в зависимости от формы вины выделяют: неосторожных и умышленных преступников.
  3. III. Порядок и формы контроля за качеством скорой медицинской помощи
  4. PR в системе маркетинговых коммуникаций. PR и журналистика: история и формы взаимодействия.
  5. R априорные формы созерцания
  6. S: Назовите предложение без ошибки в образовании формы слова
  7. V. Формы и методы контроля, система оценок
  8. V. ФОРМЫ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ
  9. V/ Реформы Ивана Грозного.
  10. V2. Организационно-правовые формы организаций (предприятий)

Выделяют следующие формы воды в почве:

1) химически связанная вода (кристаллизационная) – опал, гипсы, известняки, мел

2) сорбционно-связанная вода:

а) гигроскопическая (сорбированные молекулы водяного пара. Чем тоньше размер механической частицы, тем выше ее гигроскопичность)

б) пленочная (доступна для питания растений. Имеет более низкую температуру замерзания)

3) водяной пар – испарение

4)свободная вода:

а) капиллярная (вода, которая задерживается в капиллярах):

- капиллярно-подвешенная

- капиллярно-подпертая

б) гравитационная (вода, которая фильтруется в профиле почвы под действием силы тяжести)

 

16) Водный баланс и типы водного режима почвы

Водный баланс и типы водного режима почвы. Основным источником почвенной воды, являются атмосферные осадки. Некоторое количество воды поступает в почву в результате конденсации пара из воздуха, более или менее значительное выражение этот процесс имеет лишь в грубозернистых и щебенистых почвах, в которые водяные пары могут проникать в относительно значительном количестве и, конденсируясь, превращаться в жидкую воду. В обычных почвах конденсация происходит в поверхностном слое толщиной 10—15 мм и поэтому вода, сконденсированная ночью, днем снова полностью испаряется. Третьим источником почвенных вод могут быть грунтовые воды при наличии капиллярной связи их с почвой. Расход воды обусловливается следующими процессами Часть воды, поступающей на поверхность почвы, стекает в виде поверхностного стока. Наибольшее количество поступившей в почву влаги поглощается растениями (отсос почвенной воды корнями растений называется десукцией). Некоторое ее количество расходуется на физическое испарение, причем расход зависит от ландшафтных условий. Часть этой влаги задерживается растительным покровом и с его поверхности испаряется в атмосферу, часть испаряется непосредственно с поверхности почвы, Почвенная вода может расходоваться в виде внутрипочвенного стока. Это явление обусловлено различной водопроницаемостью отдельных горизонтов почвенного профиля. Промывной типводного режима. В условиях этого типа режима имеет место ежегодное промачивание всей почвенно-грунтовой толщи до грунтовых вод. При этом в грунтовые воды уходит большее количество почвенных вод, чем поступает из грунтовых вод в почвуНепромывной тип водного режима. Для этого типа режима характерно отсутствие сплошного промачивания почвенно-грунтовой толщи. Атмосферная влага, поступая в почву, проникает на глубину от нескольких дециметров до нескольких метров ( <4 м). Почвенная вода при этом режиме представлена преимущественно формой подвешенной капиллярной воды. В силу того что грунтовые воды в этих условиях залегают глубоко, между нижней границей капиллярно-подвешенной почвенной воды и верхней границей капиллярной каймы грунтовых вод залегает толща с влажностью, близкой к влажности завядания. Эта толща названа Г. Н. Высоцким мертвым горизонтом иссушения. Выпотной тип водного режима. Особенность выпотного типа водного режима — важная роль поступающих в почву грунтовых вод, причем сумма десукции и испарения превышает количество атмосферных осадков. Профиль почв с подобным типом водного режима располагается в пределах капиллярной каймы грунтовых вод. Разность суммы десукции и испарения и количество осадков будет соответствовать количеству воды, поступившей из грунтовых вод в почву. Водный режим выпотного типа характерен для почв, формирующихся в условиях близкого расположения грунтовых вод и резкого преобладания испаряемости над осадками. Застойный тип водного режима. Он формируется под влиянием высокого положения уровня грунтовых вод, однако вследствие повышенной влажности воздуха десукция и испарение здесь не так велики, как в случае выпотного типа. Количество атмосферных осадков превышает сумму десукции и испарения. Разница между атмосферными осадками и расходом на десукцию и испарение идет на образование верховодки. В результате происходит заболачивание почвы. Мерзлотный (криогенный) тип водного режима. Кроме охарактеризованных типов водного режима выделяют также мерзлотный (криогенный) тип, который характерен для территории сплошного распространения многолетней мерзлоты. Специфику этого типа режима создает близко залегающий постоянно мерзлый водоупорный горизонт. Вследствие этого, несмотря на небольшое количество осадков, в теплое время года почва пересыщена водой.

 

17) Водопроницаемость почвы

Водопроницаемость— способность почвы воспринимать и пропускать воду из верхних горизонтов в нижние. В процессе водопроницаемости различают впитывание и ее фильтрацию (просачивание). Впитывание — это поступление воды в почву, не насыщенную влагой; фильтрация же начинается с момента, когда большая часть пор почвы данного слоя заполнена водой. Водопроницаемость измеряется количеством влаги, поступавшей в почву с ее поверхности. В первый период она обычно очень велика, затем уменьшается и к концу фильтрации становится постоянной. Водопроницаемость зависит от механического состава, наличия перегнойных веществ и структурности почвы. Наилучшее просачивание воды у песчаных почв, худшее — у глинистых. Водопроницаемость почв структурных выше, чем бесструктурных. Нами были получены следующие результаты: 1 пойменные луга: 0.1 мл/мин.; 2 обочина тропинки: 6.2 мл/мин.;3 обочина дороги: 16.6 мл/мин.; 4 на возвышенности: 25 мл/мин. Почва на возвышенности обладает наибольшей водопроницаемостью. Обочина дороги и тропинки более уплотнены. Но у дороги больше песка, мелких камней, остающихся после зимней посыпки. Наименьшей проницаемостью обладают почвы пойменного луга, достаточно увлажнённые. Это сказывается и на видовом составе растительных сообществ. Так, на влажных почвах встречаются Таволга вязолистная, Горец почечуйный, Бодяк приречный, отсутствующие в других исследуемых участках.

 

18) Влагоемкость почвы

Влагоемкость характеризует способность почвы удерживать влагу. Различают несколько видов влагоемкости, основными из которых являются наименьшая, капиллярная и полная. Наименьшая влагоемкость (полевая) — предельное количество влаги, которое способна удерживать почва в полевых условиях после стекания гравитационной воды и при отсутствии капилляр­ного увлажнения за счет грунтовых вод. При наименьшей влаго­емкости в почве содержится максимальное количество воды, до­ступной для растений, так как водой заполнено 50—70 % пор почвы. Капиллярная влагоемкость — количество влаги, которое спо­собна удерживать почва при наличии капиллярной связи с грун­товой водой, за счет которой она пополняется. Полная влагоемкость — содержание влаги в почве при усло­вии полного заполнения всех пор водой. Влагоемкость почвы зависит от механического состава, содер­жания гумуса и структуры. Суглинистые и глинистые почвы имеют наибольшую влагоемкость по сравнению с почвами супесчаными и песчаными. Почвы, богатые гумусом, структурные, способны удерживать влаги больше, чем бесструктурные и слабогумусированные. Сельскохозяйственные культуры неодинаково требова­тельны к содержанию влаги в почве. Наилучшие условия для роста зерновых культур создаются при влажности почвы 30— 50 %, для зерновых, бобовых — 50—60, корнеплодов и техничес­ких культур — 60—70, луговых трав — 80—90 % полной влаго­емкости.

 

19) Водоподъемная способность почвы

Водоподъемная способность, или капиллярность, — свойство почвы как пористого тела вызывать капиллярный подъем влаги из нижних горизонтов в верхние. Скорость и высота подъема зависят от ширины капилляров, вязкости почвенного раствора, состава обменных оснований, а значит, от механического состава и структурности почвы. Чем тоньше почвенные поры, тем выше поднимается в них вода, за исключением тяжелых почв, у которых поры так малы, что весь их просвет заполнен пленочной (сорбированной) влагой, препятствующей передвижению капиллярной влаги. Скорость капиллярного подъема зависит от размера частиц: чем крупнее почвенные частицы, в которых проявляются капиллярные силы, тем быстрее он происходит. Следовательно, в глинистых почвах вода по капиллярам поднимается медленно, но на большую высоту, в песчаных быстрее, но на меньшую высоту. Высота капиллярного подъема в суглинистых почвах и породах составляет 3-4 м (иногда до 5-6 м),в песчаных 0,5-0,7 м (до 1 м). В бесструктурных почвах по сравнению со структурными вода быстрее передвигается по капиллярам и испаряется в атмосферу; в уплотненных почвах также сильнее проявляются капиллярные свойства, чем в рыхлых. Благодаря водоподъемной способности растения используют капиллярно-подпертую влагу, находящуюся в капиллярной кайме, которая легко восполняется за счет капиллярного подъема от грунтовых вод.

 

20) Роль живых организмов в почвообразовании

Растительность (высшая и низшая)создает в природе биологический круговорот зольных веществ и обогащает почву органическими остатками. Она является основ­ным фактором почвообразования.

Сущность процесса почвообра­зования проявляется в природе через растительные формации.. На территории России выделяют следующие группировки рас­тительных формаций (Н. Н. Розову): 1) деревянистые); переходные деревянисто-травянистые (ксерофитные леса); травянистые; 4) пустынные; 5) лишайниково-моховые. Различия растительных формаций — основная причина много­образия почв в природе. В одних и тех же условиях таежно-лесной зоны под хвойными сомкнутыми лесами развиваются подзо­листые, а на лугах формируются дерновые почвы. Деревянистые растения — многолетние, живущие десятки и сотни лет. Ежегодно у них отмирает только часть наземной массы (хвоя, листья, ветви, пло­ды), и она откладывается на поверхности почвы в виде опада или лесной подстилки. В опаде деревьев содержится много клетчатки, лигнина, дубильных веществ, смол. Продукты разложения лесной подстилки взаимодействуют с почвой в рас­творе при промывании толщи почвы осадками. Продолжительность жизни травянистых растений В процессах почвообразования эффект от травянистых расте­ний больше, чем от деревянистых, хотя количество биомассы, создаваемое травянистыми ассоциациями, меньше. Это объясня­ется непродолжительностью жизни травянистых растений и быст­рой оборачиваемостью всех компонентов, вовлекаемых ими в биологический круговорот в системе растения — почва. Почва ежегодно обогащается органическими остатками трав в виде наземной массы (при условии, если она не отчуждается) и корней. Мхи могут поглощать и удерживать большое количество влаги, поэтому процесс разло­жения растительных остатков протекает медленно, с постепенным накоплением торфа и заболачиванием. В образовании, верховых болот особо следует отметить роль сфагновых (белых) мхов. Микроорганизмы. Из микроорганизмов в почве широко пред­ставлены бактерии, грибы, актиномицеты, водоросли и простей­шие. Наибольшее количество микроорганизмов встречается в верхних ее слоях, где сосредоточивается основная масса органи­ческого вещества и корней живых растений. Микроорганизмы способствуют разложению органических остатков в почве.. Грибы и актиномицеты (лучистые грибы). Количество грибов в 1 г почвы может достигать 200—500 тыс. Грибы относятся к сапрофитам — организмам, использующим углерод органических остатков. Грибы — аэробные организмы, они хорошо развиваются при кислой реакции среды, разлагают углеводы, лигнин, клетчат­ку, жиры, белки и другие соединения. Животные. Почва представляет собой благоприятную среду для обитания многих видов животных, в том числе червей, насе­комых, позвоночных животных. Большинство животных, исполь­зуя органические остатки для питания, измельчают их, перемещают и перемешивают с минеральной частью почвы.

 

21) Географические закономерности распределения гумусовых веществ в почвах

Географические закономерности распределения гумусовых веществ в почвах. Живые организмы суши, обеспечивая циклическую миграцию химических элементов в системах почва — растения, почва — атмосфера, почва — природные воды, вместе с тем трансформируют и аккумулируют радиационную энергию Солнца. Почвенный гумус, будучи наиболее важным результатом почвообразования, представляет собой один из наиболее мощных концентраторов солнечной энергии. Содержание гумуса увеличивается от таежных подзолистых почв (2—3%) на юг к дерново-подзолистым, серым лесным (4—6) и далее к черноземам (в среднем около 10), а потом также закономерно уменьшается до 2—4 в каштановых почвах сухих степей и до 1—2% в почвах пустынь. При изучении географических закономерностей расщепления гумуса было замечено, что степень его накопления не просто зависит от радиационного баланса, а определенным образом связана с атмосферным увлажнением Русский почвовед В. Р. Волобуев (1963) проанализировал влияние гидротермических условий на гумусонакопление для почв земного шара. Он установил, что максимальные значения запасов гумуса свойственны почвам с невысокими годовыми температурами, где количество поступающих осадков близко к испарению. Большое увлажнение влечет за собой увеличение запасов гумуса только при повышении термических условий; при недостаточно высокой среднегодовой температуре повышение Увлажнения приводит к уменьшению запасов гумуса. Это объясняется процессами вымывания гумусовых веществ из почвы. Гумусовые вещества играют важную роль в почвообразовании. В гумусе аккумулированы азот и элементы зольной пищи растений. Он в значительной степени определяет поглотительную способность почв, оказывает воздействие на формирование структуры верхних горизонтов почвы и на ее физические свойства.

 

22) Классификация почв

Плодородие почвы - это ее способность обеспечивать растения необходимыми для роста и развития элементами минерального питания, влагой и воздухом в оптимальном сочетании между ними. Известно также, что плодородие почвы зависит от биологических, физических, физико-химических и гидротермических свойств грунта и его механического состава.

Для определения механического состава почвы надо из горсти увлажненной земли попробовать скатать шарик, и если: 1 шарик рассыпается - почва песчаная; 2 шарик скатывается, но из него не получается цилиндрик - почва супесчаная; 3 цилиндрик получается - почва глинистая; 4 цилиндрик при сгибании растрескивается - почва суглинистая; 5 из цилиндрика легко получаются кольца и жгуты почва тяжелоглинистая. Кислые почвы Как правило, это заболоченные, переувлажненные почвы. На них растут специфические растения, которые могут служить биологическими индикаторами - хвощ, конский щавель, подорожник. Иван-да-Марья, ромашка, пырей, вьюнок, бодяк желтый и др. указывают на слабокислую и нейтральную реакции. Солонцы и солонцеватые почвы Характерные при знаки: весной почва плохо "созревает " - сверху быстро высыхает, образуя твердую плотную корку, а под ней почва остается переувлажненной, неоструктуренной - легко мажется и не поддается обработке ( "неспелая " почва). натриевые соли в избытке Песчаные почвы По всем показателям, отличные почвы для выращивания с/х культур за исключением того, что они плохо удерживают влагу и питательные вещества. Серые лесные почвы По многим показателям близки к дерново-карбонатным почвам (только несколько выше кислотность (рН—5,5-6,5). Они склонны к замыванию и переуплотнению. Торфяно-болотные почвы Характеризуются высоким естественным плодородием и большим содержанием азота (2-4%), низким содержанием фосфора, высокой кислотностью (рН=3,5-5) и низкими физико-механическими свойствами. Нуждаются в регулировании водного режима (осушение-орошение), Черноземные почвы Лучшие из почв по всем показателям (уровню плодородия, глубине гумусового горизонта (если не эродированы), содержанию макро- и микроэлементов и физико-механическим параметрам почвы). Оподзоленные черноземы склонны к заиливанию и переуплотнению, а карбонатные черноземы бедны железом в доступной для растений форме (провоцируется хлороз винограда и плодовых). Почвы в поймах рек и речушек или у основания протяженных или крутых склонов часто бывают увлажненными или заболоченными. Тяжелоглинистые и глинистые почвы – обладают низкой водопроницаемостью, вследствие чего испытывают сильную эрозию, особенно при летних интенсивных осадках (ливнях) при обильном орошении, особенно на склонах, из-за высокой водоудерживающей способности, особенно на пониженных местах, часто отмечается переувлажнение почвы. Вследствие этого появляется склонность к сильному уплотнению (переуплотнению) и медленному прогреванию (нагреву) почвы весной ( "холодные "почвы Дерново-подзолистые почвы - отличаются невысоким содержанием гумуса (0,5-2,5%) и небольшим гумусовым слоем (10-20 см), в связи с этим - невысоким естественным плодородием и, как правило, кислой реакцией (рН=4-5). В большинстве случаев они пере увлажнены.Дерново-карбонатные почвы В отличие от дерново-подзолистых почв обладают более высокой продуктивностью (гумус - 2-4%), меньшей кислотностью рН=6 и более благоприятными физико-механическими показателями.

 

23) Общие условия почвообразования и характеристика почв таежно-лесных ландшафтов

Климатические условия таежной зоны России закономерно меняются не только с севера на юг в связи с возрастанием радиационного баланса, но и с запада на восток. В этом направлении нарастает степень континентальное™ климата. В карельской тайге средняя температура января — 10°С, июля +15°С, количество атмосферных осадков около 500 мм в год. На той же широте восточнее Енисея климат резко континентальный: средняя температура января —30°С и ниже, амплитуда среднемесячных температур составляет 50—60°С, количество атмосферных осадков уменьшается до 150—200 мм в год. В таежных районах Сибири развита многолетняя мерзлота, но почво-грун-товая масса летом оттаивает на 50—100 см (до 250 см на песках), поэтому мерзлота не препятствует росту деревьев, обладающих неглубокой корневой системой. Общими особенностями климата для всей протяженной таежной зоны России являются относительно прохладное лето (14—16°С) и положительный баланс влаги . Указанные климатические условия обусловливают промывной тип водного режима почв, который распространен в восточно-европейской и западно-сибирской тайге. В Восточной Сибири этот тип водного режима нарушают многолетняя мерзлота и малое количество осадков. Почвообразующие породы в европейской части России представлены преимущественно ледниковыми отложениями. На территории Балтийского кристаллического щита это грубые валунные пески и супеси, на фоне которых редко встречаются более тяжелые озерно-ледниковые отложения, например ленточные глины. По направлению к Уралу почвообразующие породы становятся менее завалуненными и более суглинистыми. К востоку от Урала, в северной половине Западно-Сибирской равнины, почвы формируются на ледниково-морских и озерно-лед-никовых супесчано-суглинистых отложениях. Восточнее Енисея почвообразующими породами служат маломощные щебнистые отложения нагорий и супесчано-пылеватые, супесчано-суглинистые аллювиально-озерные отложения низменных равнин.

 

24) Общие условия почвообразования и характеристика почв зоны смешанных лесов

Зона смешанных лесов.К югу от зоны таежных лесов располагаются смешанные хвойно-лиственные леса. В Северной Америке эти леса распространены на востоке материка в районе Великих Озер. в Евразии – на территории Восточно-Европейской равнины, где они образуют широкую зону. За Уралом продолжаются далеко на восток, вплоть до Приамурья, хотя и не образуют сплошную зону. Климат смешанных лесов характеризуется более теплым и продолжительным летом (средняя температура июля от 16 до 24° С) и более теплой зимой (средняя температура января от 0 до –16° С) по сравнению с зоной таежных лесов. Ежегодное количество осадков – от 500 до 1000 мм. Количество осадков везде превышает испарение, что обуславливает хорошо выраженный промывной водный режим. Растительность – смешанные леса из хвойных, мелколиственных и широколиственных пород. Характерной чертой смешанных лесов является более или менее развитый травяной покров. Масса опада также превышает биомассу таежных лесов, но благодаря более интенсивной микробиологической деятельности процессы разрушения мертвого органического вещества идут более энергично, поэтому в смешанных лесах подстилка имеет меньшую мощность, чем в тайге, и больше разложена. Зона смешанных лесов обладает довольно пестрым почвенным покровом. Наиболее характерным типом автоморфных почв смешанных лесов Восточно-Европейской равнины являются дерново-подзолистые почвы южная разновидность подзолистых почв. Формируются почвы только на суглинистых почвообразующих породах. Дерново-подзолистые почвы имеют то же строение почвенного профиля, что и подзолистые. От подзолистых они отличаются меньшей мощностью лесной подстилки (2–5 см), большей мощностью всех горизонтов и более четко выраженным гумусовым горизонтом А1, лежащим под лесной подстилкой. Внешний вид гумусового горизонта дерново-подзолистых почв также отличается от горизонта в подзолистых почвах, в верхней части он содержит многочисленные корни трав, которые часто образуют хорошо выраженную дернину. Цвет – серый различных оттенков, сложение рыхлое. Мощность гумусового горизонта – от 5 до 20 см, содержание гумуса – 2–4%. В верхней части профиля эти почвы характеризуются кислой реакцией (рН = 4), с глубиной реакция постепенно становится менее кислой.

 

25) Общие условия почвообразования и характеристика почв зоны лиственных лесов

Зона широколиственных лесов.В умеренном поясе в более теплых условиях (по сравнению с таежными и подтаежными смешанными лесами) распространены широколиственные леса с богатым травяным покровом. В Северной Америке зона широколиственных лесов простирается на востоке континента южнее зоны смешанных лесов. В Евразии эти леса сплошную зону не образуют, а тянутся прерывистыми полосами от Западной Европы до Приморского края России. . Среди почв, сформированных в этих ландшафтах, выделяются два типа: 1. Серые лесные почвы, сформированные во внутриконтинентальных районах. В Евразии эти почвы островами тянутся от западных границ Белоруссии до Забайкалья. Серые лесные почвы образуются в континентальных климатических условиях. В Евразии суровость климата возрастает с запада на восток,t от –6° С на западе зоны до –28° С на востоке, длительность безморозного периода – от 250 до 180 дней. Условия лета относительно одинаковы – средняя температура июля колеблется от 19 до 20° С. Годовое количество осадков от 500–600 мм на западе до 300 мм на востоке. Промывной водный режим здесь не характерен, лишь в наиболее увлажненных районах происходит сплошное промачивание почвенной толщи до грунтовых вод. Растительность, под которой сформировались серые лесные почвы, представлена преимущественно широколиственными лесами с богатым травяным покровом. Опад богат зольными элементами, особенно кальцием. Почвообразующими породами служат преимущественно покровные лессовидные суглинки. Благоприятные климатические условия обуславливают развитие почвенной фауны и микробного населения. Происходит более энергичное преобразование растительных остатков, чем в дерново-подзолистых почвах. Это обуславливает более мощный гумусовый горизонт. Однако часть опада все-таки не разрушается, а накапливается в лесной подстилке, мощность которой меньше, чем мощность подстилки в дерново-подзолистых почвах. Тип серых лесных почв разделяется на три подтипа – светло-серых, серых и темно-серых, названия которых связаны с интенсивностью окраски гумусового горизонта. С потемнением гумусового горизонта несколько увеличивается мощность гумусового горизонта и уменьшается степень выраженности вымывания этих почв. Основной недостаток – сильно сниженное плодородие в результате многовекового их использования и значительное разрушение в результате эрозии. 2. Бурые лесные почвы образовались на территориях с мягким и влажным океанического климатом, в Евразии – это Западная Европа, Карпаты, Горный Крым, теплые и влажные районы Кавказа и Приморского края России, В Северной Америке – приатлантическая часть континента. Годовое количество осадков значительно (600–650 мм), однако большая их часть выпадает летом, поэтому промывной режим действует на протяжении коротких промежутков времени. В то же время мягкие климатические условия и значительное атмосферное увлажнение активизируют процессы преобразования органического вещества. Значительную массу опада перерабатывают и перемешивают многочисленные беспозвоночные, способствуя образованию гумусового горизонта. При разрушении гумусовых веществ начинается медленное перемещение глинистых частиц в горизонт вмывания. Профиль бурых лесных почв характеризуется слабо дифференцированным и маломощным не очень темным гумусовым горизонтом. Содержание гумуса в бурых почвах довольно высокое – 4–6% и более. В верхней части почвенного профиля реакция этих почв близка к нейтральной (рН = 6,6–6,8). К нижней части переходного горизонта В реакция становится слабо щелочной (рН = 7,8).

 

26) Общие условия почвообразования и характеристика почв зоны луговых, лугово-разнотравных, сухих и пустынных степей

Зона луговых степей, лесостепей и лугово-разнотравных степей.В Евразии южнее зоны широколиственных лесов тянется зона лесостепей, которую еще южнее сменяет зона степей. Автоморфные почвы ландшафтов луговых степей получили название черноземов. В Евразии черноземы простираются сплошной полосой через Восточно-Европейскую равнину, Южный Урал и Западную Сибирь до Алтая, восточнее Алтая они образуют отдельные массивы. Наиболее восточный массив находится в Забайкалье. В Северной Америке также есть зоны лесостепей и степей, западнее зон смешанных и широколиственных лесов. Субмеридиональное простирание – с севера они граничат с зоной тайги, а на юге доходят до побережья Мексиканского залива, однако полоса черноземных почв расположена только во внутриконтинентальной области и к морскому побережью не выходит. В Евразии климатические условия зоны распространения черноземов характеризуются нарастанием континентальности с запада на восток. Для всей области распространения черноземных почв испарение равно годовому количеству осадков или меньше. Большая часть осадков выпадает летом, часто в виде ливней, – это способствует тому, что значительная часть осадков не впитывается в почву, а удаляется в виде поверхностного стока, поэтому для черноземов характерен непромывной водный режим. Исключение составляют лесостепные районы, где почвы периодически промываются. Почвообразующие породы территории черноземов представлены преимущественно лёссовидными отложениями. Черноземы сформировались под травянистой растительностью, в составе которой преобладают многолетние злаки, однако сейчас большая часть черноземных степей распахана и естественная растительность уничтожена. Интенсивная деятельность микроорганизмов, направленная на переработку растительного опада, прекращается только в периоды зимнего промерзания и летнего иссушения почвы. Значительное количество ежегодно поступающих растительных остатков обеспечивает накопление больших количеств гумуса в черноземных почвах. Содержание гумуса в черноземах от 3–4 до 14–16%, а иногда и более. Отличительной чертой черноземов является содержание гумуса во всем почвенном профиле, причем вниз по профилю оно уменьшается очень постепенно. Реакция почвенного раствора верхней части профиля в этих почвах нейтральная, в нижней части профиля, начиная с иллювиального горизонта (В), реакция становится слабощелочной. Наиболее характерной особенностью этих почв, обусловившей их название, является мощный хорошо развитый гумусовый горизонт интенсивно черного цвета. В Евразии южнее типичных черноземов распространены обыкновенные, а еще южнее – южные черноземы. К югу снижается годовое количество осадков, общая биомасса и, соответственно, масса поступающего ежегодно растительного опада.

 

27) Общие условия почвообразования и характеристика почв зоны пустынь

Зона пустынь.В Евразии южнее зоны полупустынь тянется зона пустынь. Она расположена во внутриконтинентальной части континента – на обширных равнинах Казахстана, Средней и Центральной Азии. Зональными автоморфными почвами пустынь являются серо-бурые пустынные почвы. Климат пустынь Евразии отличается жарким летом (средняя температура июля 26–30° С) и холодными зимами (средняя температура января изменяется от 0 –16° С на севере зоны до 0 +16° С на юге зоны). Среднегодовая температура меняется от +16° С в северной части до +20° С в южной части зоны. Количество выпадающих осадков обычно не более 100–200 мм в год. Распределение осадков по месяцам неравномерно: максимум приходится на зимне-весеннее время. Водный режим непромывной – почвы промачиваются на глубину около 50 см. Растительной покров пустынь, в основном, солянково-кустарниковый с эфемеровыми растениями (однолетними травянистыми растениями, все развитие которых проходит в очень короткий срок, чаще ранней весной). В почвах пустынь много водорослей, особенно на такырах (тип гидроморфных почв пустынь). Растительность пустынь энергично вегетирует в весенний период с пышным развитием эфемеров. В сухое время года жизнь в пустыне замирает. Биомасса полукустарниковых пустынь очень невелика – около 43 ц/га. Небольшая масса ежегодного опада (10–20 ц/га) и энергичная деятельность микроорганизмов способствуют быстрому разрушению органических остатков (неразложившегося опада на поверхности нет) и небольшому содержанию гумуса в серо-бурых почвах (до 1%). Среди почвообразующих пород преобладают лёссовидные и древнеаллювиальные отложения, переработанные ветром. Серо-бурые почвы формируются на возвышенных равнинных участках рельефа. Характерная особенность этих почв накопление карбонатов в верхней части почвенного профиля, которое имеет вид поверхностной пористой корки.
На глубине 1,5 м и ниже часто залегает своеобразный гипсовый горизонт, представленный скоплениями вертикально расположенных игольчатых кристаллов гипса. Характерными гидроморфными почвами пустынь являются солончаки, т.е. почвы, содержащие 1% и более легкорастворимых в воде солей в верхнем горизонте. Засоление почв может происходить в любой зоне при достаточно засушливых условиях и близком расположении грунтовых вод, подтверждением этого служат солончаки в засушливых районах таежной, тундровой и арктических зон.

 

28) Общие условия почвообразования и характеристика почв субтропического и тропического поясов

Зона субтропического пояса.Выделяют следующие группы почв: почвы влажных лесов, сухих лесов и кустарников, сухих субтропических степей и низкотравных полусаванн, а также субтропических пустынь. 1. Красноземы и желтоземы ландшафтов влажных субтропических лесов Эти почвы широко распространены в субтропической части Восточной Азии и на юго-востоке США. Они есть и на Кавказе – на побережье Черного и Каспийского морей. Климатические условия влажных субтропиков характеризуются большим количеством осадков (1–3 тыс. мм в год), мягкой зимой и умеренно-жарким летом. Осадки распределены в течение года неравномерно: в одних районах основная часть осадков выпадает летом, в других – в осенне-зимний период. Преобладает промывной водный режим. Состав лесов влажных субтропиков различен в зависимости от флористической области, к которой относится тот или иной район. Характерный тип почв влажных субтропиков – красноземы, получившие название благодаря своей окраске, обусловленной составом почвообразующих пород. Основная почвообразующая порода, на которой развиваются красноземы, – толща переотложенных продуктов выветривания специфического кирпично-красного или оранжевого цвета. Такой цвет обусловлен присутствием прочно связанных гидроксидов Fe (III) на поверхности глинистых частиц. Красноземы унаследовали от материнских пород не только цвет, но и многие другие свойства 2. Коричневые почвы ландшафтов сухих субтропических лесов и кустарников. Почвы, называемые коричневыми, сформированные под сухими лесами и кустарниками, широко распространены в южной Европе и на северо-западе, на юге Африки, Ближнем Востоке, в ряде районов Центральной Азии. Такие почвы встречаются в теплых и относительно сухих районах Кавказа, на Южном берегу Крыма, в горах Тянь-Шаня. В Мексике, под сухими эвкалиптовыми лесами они известны в Австралии. Климат этих ландшафтов характеризуется положительными среднегодовыми температурами. Зима теплая и влажная, лето жаркое и сухое. Годовое количество осадков значительно – около 600–700 мм, их распределение в течение года неравномерно – большая часть с ноября по март, а в жаркие летние месяцы осадков мало. В результате почвообразование происходит в условиях двух сменяющих друг друга периодов: влажного и теплого, сухого и жаркого. Коричневые почвы сформировались под сухими лесами различного видового состава. В Средиземноморье это леса из вечнозеленого дуба, лавра, приморской сосны, древовидного можжевельника, а также из сухих кустарников типа шибляка и маквиса, из боярышника, держи-дерева, пушистого дуба и др. Реакция почв в верхней части профиля близка к нейтральной (рН = 6,3), в нижней части она становится слабощелочной. 3. Сероземы сухих субтропиков. В аридных ландшафтах полупустынь субтропического пояса формируются сероземы,они широко представлены в предгорьях хребтов Средней Азии. Распространены они на севере Африки, в континентальной части юга Северной и Южной Америки. Климатические условия зоны сероземов характеризуются теплой зимой (t января около –2° С) и жарким летом ( t июля 27–28° С). Годовое количество осадков колеблется от 300 мм на до 600 мм .В течение года осадки распределены в течение года очень неравномерно – основная их часть выпадает зимой и весной, летом выпадает очень мало. Растительность сероземов определяют как субтропические степи или низкотравные полусаванны. В растительном покрове преобладают злаки. Почвообразующими породами являются преимущественно лессы. Весь профиль сероземов носит следы интенсивной деятельности землероев – червей, насекомых, ящериц. Сероземы полупустынь субтропического пояса граничат с серо-бурыми почвами пустынь умеренного пояса и связаны с ними постепенными переходами. Однако типичные сероземы отличаются от серо-бурых почв отсутствием поверхностной пористой корки, меньшим содержанием карбонатов в верхней части профиля, значительно большим содержанием гумуса и более низким расположением гипсовых новообразований. В сероземах есть достаточное количество химических элементов, необходимых для питания растений, за исключением азота.

 

28) Общие условия почвообразования и характеристика почв субтропического и тропического поясов
Зона тропического пояса.Под тропиками здесь подразумевается территория между северным и южным тропиками. Эта территория включает в себя тропический, субэкваториальный и экваториальный климатические пояса. Тропические почвы занимают более 1/4 поверхности мировой суши. Условия почвообразования в тропиках и странах высоких широт резко различны. Наиболее заметные отличительные особенности тропических ландшафтов – это климат, растительный и животный мир, но этим отличия не ограничиваются. Большая часть тропической территории представляет собой остатки древнейшей суши (Гондваны), на которой процессы выветривания шли на протяжении длительного времени – начиная с нижнего палеозоя, а местами даже с докембрия. Поэтому некоторые важные свойства современных тропических почв унаследованы от древних продуктов выветривания, а отдельные процессы современного почвообразования сложным образом связаны с процессами древних этапов гипергенеза (выветривания). Следы наиболее древнего этапа гипергенеза, образования которого широко распространены во многих районах древней суши, представлены мощной корой выветривания с дифференцированным профилем. Эти древние коры погребены под более поздними образованиями. В областях глубоких разломов, рассекавших в кайнозое участки древней суши и сопровождавшихся мощными вулканическими извержениями, эти коры перекрыты мощными покровами лав. Однако на неизмеримо большей площади поверхность древних кор выветривания покрыта своеобразными покровными отложениями красного цвета. Эти красноцветные отложения, плащеобразно покрывающие огромную территорию тропической суши, представляют собой совершенно особое гипергенное образование, возникшее в иных условиях и в существенно более позднее время, чем залегающие под ними древние коры выветривания. Красноцветные отложения имеют супесчано-суглинистый состав, их мощность меняется от нескольких дециметров до 10 м и более. Эти отложения формировались в достаточно влажных условиях, благоприятствовавших высокой геохимической активности железа. В составе этих отложений есть оксид железа, именно он придает отложениям красный цвет. Эти красноцветные отложения являются наиболее типичными почвообразующими породами тропиков, поэтому многие тропические почвы имеют красный или близкий к нему цвет, что отражено в их названиях. Наряду с красноцветными отложениями в качестве почвообразующих пород могут выступать озерные суглинки, имеющие серый цвет, светло-желтые супесчаные аллювиальные отложения, бурые вулканические пеплы и др., поэтому почвы, образованные в одинаковых биоклиматических условиях, не всегда одинакового цвета. Важнейшая особенность тропического пояса – устойчивая высокая температура воздуха, поэтому особое значение приобретает характер атмосферного увлажнения. Почвы ландшафтов дождевых (постоянно влажных) тропических лесов Постоянно влажные тропические леса распространены на большой территории в Южной Америке, Африке, на Мадагаскаре, в Юго-Восточной Азии, Индонезии, на Филиппинах, в Новой Гвинее и Австралии. Под этими лесами формируются почвы, для которых в разное время предлагались разные названия – красно-желтые латеритные, ферраллитныеи др. Климат этих лесов жаркий и влажный, среднемесячные температуры более 20° С. Годовая сумма осадков – 1800–2000 мм, хотя в отдельных местах она достигает 5000–8000 мм. Продолжительность сухого периода не превышает 1–2 мес.

 

29) Астрономические факторы, влияющие на распределение тепла и света на поверхности Земли

Солнце является основным источником тепла и света на Земле. Этот огромный газовый шар с температурой на поверхности около 6000° С излучает большое количество энергии, которую называют солнечной радиацией. Она нагревает нашу Землю, приводит в движение воздух, образует круговорот воды, создает условия для жизни растений и животных. Проходя через атмосферу, часть солнечной радиации поглощается, часть рассеивается и отражается. Поэтому поток солнечной радиации, приходя к поверхности Земли, постепенно ослабевает. Солнечная радиация поступает на поверхность Земли прямой и рассеянной. Прямая радиация представляет поток параллельных лучей, идущих непосредственно от диска Солнца. Рассеянная радиация поступает со всего небосвода. Неравномерный нагрев Земли объясняется ее шарообразной формой, поэтому угол падения солнечного луча в разных районах различен, а значит, различные участки Земли получают различное количество тепла. На экваторе солнечные лучи падают отвесно, и они сильно нагревают Землю. Чем дальше от экватора, тем угол падения луча становится меньше, а следовательно, и меньшее количества тепла получают эти территории. Один и тот же по мощности пучок солнечного излучения обогревает у экватора гораздо меньшую площадь, так как он падает отвесно. Кроме того, лучи, падающие под меньшим углом, чем на экваторе, — пронизывая атмосферу, проходят в ней больший путь, вследствие чего часть солнечных лучей рассеивается в тропосфере и не доходит до земной поверхности. Все это свидетельствует о том, что при удалении от экватора к северу или к югу уменьшается температура воздуха, так как уменьшается угол падения солнечного луча. 22 июня - Солнечная лучи будут падать отвесно (под наибольшим углом - 900) На параллель 23,5 пн. ш. Этот день будет самым длинным, а ночь короткой в году. Эту параллель называют Северными тропиком, А день 22 июня - летним солнцестоянием. В настоящее время Южный полюс отвлеченный от Солнца и оно меньше освещает и нагревает Южное полушарие. Там зима. На полюс и приполярной часть течение суток солнечные лучи совсем не попадают. Солнце не появляется из-за горизонта и день не наступает. Это явление называется полярная ночь. На самом полюсе она длится 180 дней, а чем дальше на север, тем становится короче до одних суток на параллели 66,50 ю. ш. Эту параллель называют Южным полярным кругом. Севернее от нее Солнце появляется на горизонте и смена дня и ночи происходит каждые сутки. 22 июня День будет кратчайшим в году. Для Южной полушарии он будет зимним солнцестоянием. Через три месяца, 23 сентября, день называют днем осеннего равноденствия. Еще через три месяца, 22 декабря Этот день будет самым коротким, а ночь длинной. Параллель 23,50 ю. ш. называют Южным тропиком, а день 22 декабря - зимним солнцестоянием. Еще через три месяца, 21 марта, Этот день называют весенним равноденствием.

 

30) Важнейший элемент климатообразования: теплооборот

Существуют три основных цикла атмосферных процессов, участвующих в формировании погоды и определяющих климат. Это так называемые климатообразующие процессы – теплооборот, влагооборот и атмосферная циркуляция. Термин «теплооборот» описывает сложные процессы получения, передачи, переноса и потери тепла в системе «земля-атмосфера». Поток солнечной радиации, идущий от Солнца к Земле, частично отражается воздухом, облаками и примесями назад в мировое пространство. Эта энергия безвозвратно теряется для Земли. Другая часть проходит сквозь атмосферу. Атмосфера частично и в сравнительно небольшой степени поглощает солнечную радиацию, преобразуя ее в теплоту, частично рассеивает ее, изменяя спектральный состав. Прямая солнечная радиация, прошедшая сквозь атмосферу, и рассеянная радиация, падая на земную поверхность, частично от нее отражаются, но в большей части поглощаются ею и нагре-вают верхние слои почвы и водоемов. Земная поверхность сама испускает невидимую инфракрасную радиацию, которую в большей части поглощает атмосфера, и нагревается. Атмосфера в свою очередь излучает инфракрасную радиацию, большую часть которой поглощает земная поверхность. В то же время земная и атмосферная радиации непрерывно излучаются в мировое пространство и вместе с отраженной солнечной радиацией уравновешивают приток солнечной радиации к Земле. С другой частью лучистой энергии, попавшей в атмосферу, происходит целый ряд превращений, результатом которых является нагревание земной поверхности и атмосферы. Кроме обмена тепла путем излучения между земной поверхностью и атмосферой происходит обмен тепла за счет теплопроводности, причем особенно важную роль играет конвективное перемешивание воздуха в вертикальном направлении. Значительная часть солнечного тепла, поступающего на земную поверхность, затрачивается на испарение воды, т.е. переходит в скрытую форму. Потом, при конденсации водяного пара в атмосфере и, как правило, в районе, удаленном от места испарения, это тепло, выделяясь, нагревает воздух. Важнейшим процессом в теплообороте является горизонтальный перенос тепла воздушными течениями, направленными из одних мест земли в другие. Особенности процессов теплооборота наряду с суточным и сезонным ходом определяют тем-пературный режим того или иного места. Температура воздуха, постоянно ощущаемая как тепло или холод, имеет важнейшее значение для жизни на Земле вообще, для жизни и хозяйственной деятельности людей в частности (Хромов, Петросянц, ). Распределение температуры воздуха по земному шару зависит от общих условий притока солнечной радиации по широтам, от распределения суши и моря, которые по-разному поглощают радиацию и по-разному нагреваются, и, наконец, от воздушных течений, переносящих воздух из одних областей Земли в другие.

31) Влагооборот — это преобразование влаги в атмосфере. Процесс этот находится в зависимости от расположения источников влаги {океанов, морей, крупных озер, водоемов, рек и болотных массивов), а также от таких звеньев влагооборота, как испарение, сток, конденсация, водяной пар. Распределение суммы осадков по земному шару является непосредственным следствием влагооборота, поскольку выпадение осадков есть одно из важнейших его звеньев.

32) Циркуляция атмосферы - система замкнутых течений воздушных масс (в частности, ветров), которые проявляются в масштабах значительных частей атмосферы Земли. Подобные течения приводят к переносу вещества и энергии в как в широтном, так и в меридиональном направлениях, через что является важнейшим процессом климатообразования, влияя на погоду в любом месте планеты. Основная причина циркуляции атмосферы - неравномерность распределения солнечной энергии на поверхности планеты, вследствие чего различные участки почвы и воздуха имеют разную температуру и, соответственно, разное атмосферное давление, что приводит к образованию барического градиента. Кроме солнечного света, на движение воздуха влияет вращения Земли вокруг своей оси и неоднородность ее поверхности, что вызывает трения воздуха о поверхность и отклонения воздушных течений.

33) Географическая широта. Положение в географических поясах определяет высоту полуденного стояния Солнца над горизонтом и в связи с этим — тепловой режим, а также господствующие типы воздушных масс. Близость морей и океанов или удалённость от них определяет годовую и суточную амплитуды температур, годовое количество осадков и увлажнение. В климатических обзорах Земли целесообразно рассматривать широтные зоны. Распределение климатических поясов в Северном и Южном полушариях симметрично. К северу и югу от экватора расположены тропическая, субтропическая, умеренная, субполярная и полярная зоны. Также симметричны барические поля и зоны преобладающих ветров. Следовательно, большую часть типов климата одного полушария можно найти на аналогичных широтах в другом полушарии.

34) Крупные формы рельефа оказывают существенное влияние на климат, который меняется в зависимости от высоты местности и при взаимодействии воздушных потоков с орографическими препятствиями. Температура воздуха с высотой обычно понижается, что приводит к формированию в горах и на плато более прохладного климата, чем на сопредельных низменностях. Кроме того, возвышенности и горы образуют препятствия, вынуждающие воздух подниматься вверх и расширяться. По мере расширения он охлаждается. Такое охлаждение, называемое адиабатическим, часто приводит к конденсации влаги и формированию облаков и осадков. Большая часть осадков, обусловленных барьерным эффектом гор, выпадает на их наветренной стороне, а подветренная сторона остается в "дождевой тени". Воздух, опускающийся на подветренных склонах, при сжатии нагревается, образуя теплый сухой ветер, известный под названием "фен".

35) Вода нагревается и остывает медленнее, чем суша. Поэтому температура воздуха над океанами имеет меньшие суточные и сезонные изменения, чем над материками. В прибрежных районах, где ветры дуют с моря, лето в целом прохладнее, а зима теплее, чем во внутренних областях материков на той же широте. Климат таких наветренных побережий называется морским. Внутренние районы материков в умеренных широтах характеризуются значительными различиями летних и зимних температур. В таких случаях говорят о континентальном климате. Акватории являются основным источником атмосферной влаги. Когда ветры дуют с теплых океанов на сушу, там выпадает много осадков. На наветренных побережьях обычно выше относительная влажность и облачность и больше дней с туманами, чем во внутренних регионах.

36) Горные системы оказывают большое влияние на климатические условия:

1. Они воздействуют на атмосферную циркуляцию (синоптические процессы), изменяя направление воздушных масс, препятствуя движению или блокируя их.
2. Под влиянием орографических особенностей горных систем создаются специфические черты климата горных стран.

Выделяется три типа влияния горных систем на перенос воздушных масс и соответственно на гидрометеорологический режим (Петросянс, 1958г.) планетарного масштаба, синоптического, локального. В связи с тем, что Кавказ сравнительно небольшая горная система, здесь трудно разделить влияние орографии планетарного и синоптического масштаба. Кроме того, эти вопросы в данном регионе изучены сравнительно слабо, поэтому влияние орографии Кавказа на процессы планетарного и синоптического масштаба мы рассматриваем совместно.
В планетарном масштабе горная система оказывает большое влияние на климатические условия региона в основном как механическая преграда атмосферным течениям, что приводит к изменению в регионе и особенно над горами температуры воздуха и выпадению атмосферных осадков. Исследованиями установлено, что за год над горной системой отмечается повышенная температура воздуха по сравнению с соответствующими высотами над равниной Северного Кавказа (Кварцхелия, 1959 г., 1963 г., 1964 г., Щукин, 1995 г.).

37) В береговых зонах материков температурный режим территорий, увеличение или сокращение количества атмосферных осадков зависит от характера морских течений.С теплыми течениями связано повышение температуры воздуха в прибрежных районах (особенно ярко это проявляется в зимнее время в умеренном и субарктическом климатических поясах) и усиление выпадения осадков. Над теплыми течениями, как более нагретыми поверхностями, возрастает испарение, в воздух поступает больше водяного пара и, следовательно, количество атмосферных осадков возрастает.Холодные течения, наоборот, препятствуют выпадению осадков. Это обусловлено следующими моментами: при прохождении над холодным течением снижается температура нижних слоев воздуха в воздушной массе (в них развивается мощный инверсионный слой – слой пониженных температур в приземном воздухе), который препятствует конвекции и она приобретает устойчивую стратификацию, т.е. внизу воздух тяжелый холодный, а вверху – легкий теплый. Поэтому внутри воздушной массы приостанавливается вертикальное перемешивание воздуха и становится невозможным снижение его температуры до точки росы. Тем самым не происходит его полного насыщения, и атмосферные осадки не могут образоваться, хотя относительная влажность составляет примерно 80%. Холодные течения также снижают температуру воздуха.

38) Территории, уступающие по размерам макроклиматическим районам, тоже имеют климатические особенности, заслуживающие специального изучения и классификации. Мезоклиматы (от греч. meso - средний) - это климаты территорий размером в несколько квадратных километров, например, широких речных долин, межгорных впадин, котловин больших озер или городов. По площади распространения и характеру различий мезоклиматы являются промежуточными между макроклиматами и микроклиматами. Последние характеризуют климатические условия на небольших участках земной поверхности. Микроклиматические наблюдения проводятся, например, на улицах городов или на пробных площадках, заложенных в пределах однородного растительного сообщества.

39) Электромагнитная радиация (в дальнейшем называемая просто радиацией или излучением) – форма материи, отличная от вещества. Частным случаем радиации является видимый свет; но к радиации относятся также и не воспринимаемые глазом гамма-лучи, рентгеновские лучи, ультра-фиолетовая и инфракрасная радиация, радиоволны, в том числе и телевизионные. Все вместе они образуют электромагнитный спектр. В метеорологии принято выделять коротковолновую и длинноволновую радиации. Тело, испускающее радиацию, охлаждается; его тепловая энергия переходит в энергию радиации, в лучистую энергию. Когда радиация падает на другое тело и поглощается им, лучистая энергия переходит в другие виды энергии, главным образом в теплоту. Это значит, что тепловая радиация нагревает тело, на которое она падает.

40) Около 30% падающей на Землю прямой солнечной радиации отражается назад в космическое пространство. Остальные 70% поступают в атмосферу. Проходя сквозь атмосферу, солнечная радиация частично рассеивается атмосферными газами и аэрозолями и переходит в особую форму рассеянной радиации. Частично прямая солнечная радиация поглощается атмосферными газами и примесями и переходит в теплоту, т.е. идет на нагревание атмосферы. Нерассеянная и непоглощенная в атмосфере прямая солнечная радиация достигает земной поверхности. Небольшая ее доля отражается от нее, а большая часть радиации поглощается земной поверхностью, в результате чего земная поверхность нагревается. Часть рассеянной радиации также достигает земной поверхности, частично от нее отражается и частично ею поглощается. Другая часть рассеянной радиации уходит вверх, в межпланетное пространство. В результате поглощения и рассеяния радиации в атмосфере прямая радиация, дошедшая до земной поверхности, отличается от той, которая пришла на границу атмосферы. Поток солнечной радиации уменьшается, и спектральный состав ее изменяется, так как лучи разных длин волн поглощаются и рассеиваются в атмосфере по-разному.

 

 

41)Разность между поглощенной радиацией и эффективным излучением называют радиационным балансом земной поверхности:

В=(S sinh + D)(1 – А) – Ее.

В ночные часы, когда суммарная радиация отсутствует, отрицательный радиационный баланс равен эффективному излучению. Радиационный баланс переходит от ночных отрицательных значений к дневным положительным после восхода Солнца при высоте его 10–15°. От положительных значений к отрицательным он переходит перед заходом Солнца при той же его высоте над горизонтом. При наличии снежного покрова радиационный баланс переходит к положительным значениям только при высоте Солнца около 20–25о, так как при большом альбедо снега поглощение им суммарной радиации мало. Днем радиационный баланс растет с увеличением высоты Солнца и убывает с ее уменьшением. Средние полуденные значения радиационного баланса в Москве летом при ясном небе, приво-димые С.П. Хромовым и М.А. Петросянцем (2004), составляют около 0,51 кВт/м2, зимой только 0,03 кВт/м2, при средних условиях облачности летом около 0,3 кВт/м2, а зимой близки к нулю.

42) Радиационный баланс является разностью между суммарной радиацией и эффективным излучением. Распределение годовых и месячных количеств (сумм) суммарной (прямой плюс рассеянной) солнечной радиации по земному шару не вполне зонально: изолинии (т.е. линии равных значений) потока радиации на картах не совпадают с широтными кругами. Отклонения эти объясняются тем, что на распределение радиации по земному шару влияют прозрачность атмосферы и облачность. Годовые количества суммарной радиации составляют в тропических и субтропических широтах свыше 59 ·102 МДж/м2, а в Северной Африке достигают 84 ·102 – 92 ·102 МДж/м2. Зато над приэкваториальными лесными областями с их большой облачностью (над бассейнами рек Амазонки и Конго (Заир), над Индонезией) они снижены до 42 ·102 – 50 ·102 МДж/м2. К более высоким широтам обоих полушарий годовые количества суммарной радиации убывают, достигая под 60° широты 25 ·102 – 33 ·1022. Но затем они снова растут – мало в Северном полушарии, но весьма значительно над малооблачной и снежной Антарктидой, где в глубине материка они достигают 50 ·102 – 54 ·102 МДж/м2, т.е. значений, близких к тропическим и превышающих экваториальные (Хромов, Петросянц, 2004). Над океанами суммы радиации ниже, чем над сушей. МДж/м На территории России и сопредельных стран годовые количества суммарной радиации меняются от 25 ·102 МДж/м2 на Северной Земле до 67 ·102 МДж/м2 на юге Туранской низменности и на Памире. Под одной и той же широтой они больше на азиатской части, чем в европейской (вследствие меньшей облачности), и особенно велики в малооблачной Средней Азии. На Дальнем Востоке, где летом большая облачность, они уменьшаются. Не вся суммарная радиация поглощается земной поверхностью. Какая-то часть ее отражается. В результате отражения теряется от 5 до 20% суммарной радиации. В пустынях и особенно в областях со снежным и ледяным покровом потеря радиации путем отражения больше. Эффективное излучение земной поверхности распределяется по земному шару более равномерно, чем суммарная радиация. С ростом температуры земной поверхности, т.е. с переходом к более низким широтам, растет собственное излучение земной поверхности; однако одновременно растет и встречное излучение атмосферы вследствие большего влагосодержания воздуха и более высокой его температуры. Вблизи экватора при большой влажности и облачности как на суше, так и на море эффективное излучение около 13·102 МДж/м2 в год. В направлении к высоким широтам над океанами оно растет и под 60-й параллелью достигает примерно 17 ·102 – 21 ·103 МДж/м2 в год. На суше эффективное излучение больше, особенно в сухих, малооблачных и жарких тропических пустынях, где достигает 33 ·102 МДж/м2 в год. Радиационный баланс земной поверхности за год положительный повсюду на Земле, кроме ледяных плато Гренландии и Антарктиды.

43) Геодинамические процессы. Процессы, происходящие внутри Земли за счет энергии, выделяющейся в результате развития материи в глубоких недрах, называются внутренними или эндогенными, а процессы взаимодействия земной коры с наружными оболочками планеты получили название внешних или экзогенных.

Эндогенные процессы проявляются в форме магматизма, метаморфизма и деформации земной коры и сводятся к движению и перераспределению материи, слагающей Землю, к переходу ее из одного состояния в другое, из одних форм в другие. Судить о характере и интенсивности этих процессов можно непосредственно, наблюдая их проявление в виде вулканических извержений, землетрясений, образования трещин и других деформаций земной поверхности, а также изучая результаты их проявления в геологическом прошлом, выраженные в образовании основных форм рельефа, в различных дислокациях и деформациях земной коры и в наличии характерного комплекса изверженных пород, возникших при застывании поступившего из недр силикатного расплава (магмы) или из продуктов, выброшенных при вулканических извержениях (вулканического пепла, бомб и пр.). Перераспределение материи при эндогенных процессах сопровождается образованием очень важной группы полезных ископаемых (руды большинства металлов, слюды, драгоценные камни, абразивы и др.), а также наиболее грозными стихийными явлениями (землетрясениями, извержениями вулканов), которые необходимо изучать для предупреждения связанных с ними бедствий. Поэтому изучение эндогенных процессов имеет не только познавательное, но и практическое значение.

Экзогенные процессы возникают в результате взаимодействия земной коры с атмосферой, гидросферой и биосферой.

44) По современным представлениям, вулканизм является внешней, так называемой эффузивной формой магматизма- процесса, связанного с движением магмы из недр Земли к ее поверхности. На глубине от 50 до 350км, в толще нашей планеты образуются очаги расплавленного вещества - магмы. По участкам дробления и разломов земной коры, магма поднимается и изливается на поверхность в виде лавы (отличается от магмы тем, что почти не содержит летучих компонентов, которые при падении давления отделяются от магмы и уходят в атмосферу. При этих излияниях магмы на поверхность и образуются вулканы. Вулканы бывают трех типов:

 

1) Площадные вулканы. В настоящее время такие вулканы не встречаются, или можно сказать не существуют.

2) Трещинные вулканы. Они проявляются в излиянии лавы на земную поверхность по крупным трещинам или расколам. В отдельные отрезки времени, в основном на доисторическом этапе, этот тип вулканизма достигал довольно широких масштабов, в результате чего на поверхность Земли выносилось огромное количество вулканического материала - лавы.

Центральный тип. Это самый распространенный тип эффузивного магматизма. Он сопровождается образованием конусообразных вулканических гор; высота их контролируется гидростатическими силами.

Иногда на склонах вулканов возникают паразитические, или побочные кратеры, через жерло которых также может извергаться определенное количество лавы. При извержении вулкана выделяются продукты вулканической деятельности, которые могут быть жидкими, газообразными и твердыми. Газообразные - фумаролы и софиони, играют важную роль в вулканической деятельности. Во время кристаллизации магмы на глубине выделяющиеся газы поднимают давление до критических значений и вызывают взрывы, выбрасывая на поверхность сгустки раскаленной жидкой лавы. Также при извержении вулканов происходит мощное выделение газовых струй, создающих в атмосфере огромные грибовидные облака. Состав газовых выделений во многом зависит от температуры. Различают следующие типы фумарол:

a) Сухие - температура около 5000с, почти не содержит водяных паров; насыщен хлористыми соединениями.

b) Кислые, или хлористо-водородно-сернистые - температура приблизительно равна 300-4000с.

c) Щелочные, или аммиачные - температура не больше 1800с.

d) Сернистые, или сольфатары - температура около 1000с, главным образом состоит из водяных паров и сероводорода.

e) Углекислые, или моферы - температура меньше 1000с,преимущественно углекислый газ.

Жидкие - характеризуются температурами в пределах 600-12000с. Представлена именно лавой.

Вулканические бомбы - крупные куски затвердевшей лавы размером в поперечнике от нескольких сантиметров до 1м и более, а в массе достигают нескольких тонн (во время извержения Везувия в 79г., вулканические бомбы ‘слезы Везувия’ достигали десятков тонн). Они образуются при взрывном извержении, которое происходит при быстром выделении из магмы содержащихся в ней газов. Вулканические бомбы бывают 2-х категорий: 1-ая, возникшие из более вязкой и менее насыщенной газами лавы; они сохраняют правильную форму даже при ударе о землю из-за корочки закаливания, образовавшейся при их остывании. 2-ая, формируются из более жидкой лавы, во время полета они приобретают самые причудливые формы, дополнительно усложняющиеся при ударе. Лапилли - сравнительно мелкие обломки шлака величиной 1,5-3см, имеющие разнообразные формы. Вулканический песок - состоит из сравнительно мелких частиц лавы (0,5см). Еще более мелкие обломки, размером от 1мм и менее образуют вулканический пепел, который оседая на склонах вулкана или на некотором расстоянии от него образует вулканический туф.

 

45) Горными породами называют образования, состоящие из отдельных минералов и их ассоциаций, характеризующиеся относительно постоянным составом и образовавшиеся в определённых геологических условиях внутри Земли, или на её поверхности. Горные породы, содержащие полезные компоненты и отдельные минералы, извлечение которых экономически целесообразно, называют полезными ископаемыми.

Изучением состава, происхождения и физических свойств горных пород занимаются две связанные между собой науки - петрография и петрология[1][1].

Состав, строение и условия залегания горных пород зависят от формирующих их геологических процессов, происходящих в определённой обстановке внутри земной коры или на её поверхности. В соответствии с главными геологическими процессами, приводящими к образованию горных пород, среди них различают три генетических типа: магматические, осадочные и метаморфические.

Магматические[2][1] породы образовались непосредственно из магмы (расплавленной массы преимущественно силикатного состава), в результате ее охлаждения и застывания. В зависимости от условий застывания различают интрузивные (глубинные) и эффузивные (излившиеся) горные породы.

Интрузивные породы возникли в результате постепенного остывания магмы, при высоком давлении внутри земной коры, благодаря чему образовались массивные плотные породы с полнокристаллической структурой (гранит, лабрадорит, габбро).

Эффузивные породы образовались при излиянии лавы[3][2] которая быстро остывала на поверхности земли, при низкой температуре и давлении. Времени для образования кристаллов было недостаточно, поэтому породы этой группы имеют скрыто- или мелкокристаллическую структуру и большую пористость (пор


Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 29 | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2021 год. (0.03 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав