Колебания системы " Атмосфера - Океан - Земля" и природные катаклизмы. Резонансы в Солнечной системе, нарушающие периодичность природных катаклизмов

 История Земли и жизни на ней

Поскольку эта первичная атмосфера была еще очень тонкой, температура на поверхности Земли была равна температуре лучистого равновесия, получающейся при выравнивании потока солнечного тепла, поглощаемого поверхностью, с потоком тепла, излучаемым ею; для планеты с параметрами Земли температура лучистого равновесия равна примерно 15 C. В итоге почти весь водяной пар из состава вулканических газов должен был конденсироваться, формируя гидросферу. В этот первичный океан переходили, растворяясь в воде, и другие составные части вулканических газов большая часть углекислого газа, «кислые дымы», окиси серы и часть аммиака. В результате первичная атмосфера (содержащая в равновесии с океаном водяные пары, CO2, CO, CH4, NH3, H2S и инертные газы, и являющаяся восстановительной) оставалась тонкой, и температура на поверхности планеты не отклонялась сколь-нибудь заметно от точки лучистого равновесия, оставаясь в пределах существования жидкой воды. Это и предопределило одно из главных отличий Земли от других планет Солнечной системы постоянное наличие на ней гидросферы

 Углеродный цикл и изменения климата

Это предположение основано на том, что средние годовые значения концентрации  для высоких северных и высоких южных широт отличаются только на 1,5-2,0 млн. В северном полушарии концентрация  выше, чем в южном. Различие концентраций в северном и южном полушариях, вероятно, вызвано тем, что около 90% источников промышленных выбросов расположено в северном полушарии. За последние десятилетия эта разница увеличилась, поскольку потребление ископаемого топлива также возросло. Обмен между стратосферой и тропосферой происходит значительно медленнее, чем в тропосфере, поэтому сезонные колебания концентрации атмосферного углекислого газа выше тропопаузы быстро уменьшаются. В стратосфере рост концентрации  значительно запаздывает по сравнению с её ростом в тропосфере. Так, согласно измерениям, концентрации  на высоте 36 км примерно на 7 млн меньше, чем на уровне тропопаузы (т.е. на высоте 15 км). Это соответствует времени перемешивания между стратосферой и тропосферой, равному 5-8 годам. Газообмен в системе атмосфера - океан. Скорость газообмена. В стационарном состоянии, существовавшем в доиндустриальное время, более 90% содержащегося на Земле изотопа  находилось в морской воде и донных отложениях (содержание  в последних составляет всего несколько процентов).

 Разумная жизнь во Вселенной

Поверхность суши была покрыта узором срединно-океанических хребтов. По осям они были разбиты рифтовыми долинами провалами с крутыми стенками. На дне этих провалов практически не было земной коры. Из этих мест вытекала раскаленная лава, били фонтаны горячих минерализованных гейзеров, дымились выбросы газов. Такие гигантские трещины опоясывали весь земной шар. Они разделяли земную кору на несколько гигантских плит. Эти плиты перемещались, наползали друг на друга и расходились. В тех случаях, когда одна плита подвигалась под другую, формировались горные поднятия. При этом нижняя плита погружалась в недра и частично снова переплавлялась. В этих местах создавалась более мощная и более легкая континентальная земная кора. Такая первичная климатическая система (атмосфера океан суша криосфера) просуществовала примерно один миллиард лет. Она изменилась после того, как на Земле зародилась жизнь. Вернее, не зародилась, а приняла определенные формы. Дело в том, что жизнь на Земле существует столько, сколько существует сама Земля

 Государство и экология

Космический корабль Земля уникальная среди планет Солнечной системы. В тонком слое где встречаются и взаимодействуют воздух, вода и земля, обитают удивительные объекты - живые существа, среди которых и мы с вами. Этот слой, населенный организмами, взаимодействующий с воздухом (атмосферой), водой (гидросферой) и земной корой (литосферой), называется биосферой. Все живые существа, и мы в том числе, зависят от сохранения ее цельности. Если слишком сильно изменить какую-либо из составляющих биосферы, последняя может полностью разрушится. Не исключено, что атмосфера, гидросфера и литосфера при этом сохраняются, но в их взаимоотношениях уже не будет участвовать живое. В центре внимания современного человечества стоят проблемы взаимодействия человека с окружающей природной средой, экологической устойчивости планеты. Экология – наука, исследующая функционирование систем и структур надорганизменного уровня (экосистем, или биогеоценозов) в их взаимодействии друг с другом и со средой обитания. Отсюда вытекают и задачи экологии - выявить возможные взаимосвязи различных технологий, и в первую очередь химических, биохимических, агрохимических, энергетических, разрушающих или вредно воздействующих на природную сферу, для создания общей экологической безопасности окружающей среды, в том числе и химической, биохимической, радиационной.

 Физика: Парадоксальная механика в вопросах и ответах

Вращение Земли тут роли не играет: полюс – это неподвижная точка относительно инерциальной системы отсчета, если не принимать в расчет вращения Земли вокруг центра масс Солнечной системы, прецессии земной оси и других факторов, мало влияющих на отклонения движения полюса от инерционного. Но Земля «сплюснута» у полюсов и «раздута» у экватора из-за своего суточного вращения. Поэтому на полюсе тело максимально приближено к центру Земли. На экваторе же из-за отдаленности от центра, а еще более – из-за вращения Земли, которое теперь уже мы не можем игнорировать (невозможно представить себе тело, находящееся на Земле, а тем более заглубленное в нее, и не вращающееся вместе с ней!), ускорение свободного падения g = 9,78 м/с2. Далее, величина ускорения свободного падения зависит от того, над чем находится тело: над глубоким океаном, где плотность воды невелика – около 1000 кг/м3, или над сушей, где плотность доходит до 2600 кг/м3и более (например, над залежами железной руды), или над пустотами, если даже они заполнены нефтью или газом

 Живое прошлое земли

Твердое тело земли доступно непосредственно наблюдением до ничтожно малой, по сравнению с земным радиусом, глубины – 8 километров. По данным, полученным на основе наблюдений, земля имеет ядро – 16% и 31,5% массы земли, заключенное в мощною оболочку – мантию 83% объема и 67% массы земли, на поверхности которой тонкая земная кора - объем 1,2%, масса 0,5%. Земная кора отделена от мантии разделом Мохоровичича. Раздел Мохоровичича под высокими горами опускается на глубину до 80 километров. Под равнинами залегает сравнительно ровно, на глубине 30-40 километров, под океанами поднимается до 10 километров. В среднем, толщина земной коры под океаном в 5 раз меньше, чем на континентах. Различие океанической и континентальной коры не только в толщине ее. Океаническая кора двухслойная: слой пород, близких по составу к базальтам – среднее плотность около 2,85 г/см3, почти всюду покрыт осадочными породами. В континентальной коре между базальтовым слоем и осадочными породами – слой гранитовый, т.е. она трехслойна. Земля – одна из планет солнечной системы, возникшая вместе с ней, подчиняющаяся действующим в этой системе закономерностям, но в тоже время имеющая ряд своих особенностей и поэтому единственное обитаемая планета солнечной системы. 2. Науки. В недрах теплого океана, под непригодной еще для дыхания атмосферой, миллиарды лет назад возникла жизнь – и, стремительно развиваясь, двинулась в свое будущее.

 Климат

В конце третичного и в четвертичное время, определенное влияние на климат оказывало убывание содержания углекислого газа в атмосфере. Принимая во внимание скорость этого убывания и соответствующие ему изменения температуры воздуха, можно заключить, что влияние естественных изменений содержания углекислоты на климат существенно для интервалов времени более ста тысяч лет; Строение земной поверхности. Изменение рельефа и связанные с ними изменения положения берегов морей и океанов могут заметно изменить климатические условия на больших пространствах за периоды времени, не меньше сотен тысяч- миллионов лет; Солнечная постоянная. Оставляя в стороне вопрос о существовании влияющих на климат короткопериодических колебаний солнечной постоянной, следует принять во внимание возможность медленных изменений солнечной радиации, обусловленных эволюцией солнца. Также изменения могут существенно влиять на климатические условия за периоды не менее ста миллионов лет. Наряду с изменениями, обусловленными внешними факторами, климатические условия меняются в результате автоколебательных процессов в системе атмосфера – океан - полярные льды.

 Система «природа — общество» и климат. Природная экодинамика по данным наблюдений

Одним из эффективных индикаторов их состояния является уровень загрязнения. Прозрачность атмосферы определяет направленность и интенсивность тепловых потоков, а чистота поверхности океана регулирует процессы обмена газами и теплом с атмосферой. Достаточно сказать, что альбедо системы атмосфера-океан может изменяться в несколько раз в зависимости от загрязнения этих сред. В природе регулятором изменчивости альбедо являются процессы дегазации планеты. Вмешательство человека ведет к дестабилизации природного равновесия, хотя огромные резервы энергии и биомассы в океане через прямые и обратные связи гарантируют высокую стабильность, и до настоящего времени процессы самоочищения справлялись с антропогенным воздействием. К сожалению, пределы способности океана к самоочищению неизвестны. Взаимозависимость происходящих в окружающей среде процессов многообразна и экспериментально изучена фрагментарно как в пространстве, так и во времени. Анализ спутниковых данных показывает, что в последние годы значительную роль в изменениях природных процессов играет урбанизация. Действительно, города являются одним из наиболее существенных и зримых феноменов развития современной цивилизации. С 1970 по 2004 г. численность городского населения возросла с 35 до 50.1%. При этом вклад развивающихся стран в этот рост составил около 90%.

 Мифологема «антропогенного потепления»

В России систему мониторинга климата развивает Институт глобального климата и экологии (ИГКЭ) Росгидромета и РАН (руководитель - Акад. Ю.А. Израэль). . Определение мониторинга как «сбора и анализа данных о состоянии и долговременном взаимодействии элементов климатической системы "атмосфера - океан - поверхность суши - криосфера - биота» (Израэль, 1979) выделило климатический мониторинг в самостоятельный раздел климатологии, предполагающий 1) исследование климатических изменений в совокупности с другими изменениями компонентов природной среды; 2) выявление пределов, в которых возможно устойчивое развитие климатической системы. Российская сеть метеостанций и их отчетность Мониторинг основан на метеорологических данных. Научные учреждения Росгидромета на основе оперативных наблюдений готовят бюллетени, отражающие изменение климата за определенный период: ежемесячные "Данные мониторинга климата" с 1984 г., ежегодные "Изменения климата России" с 1997 г., электронная интернет-версия с 1999 г. При оценке изменений климата чрезвычайно важны инструментальные наблюдения прошлых десятилетий и столетий по основным климатическим переменным (температуре воздуха и атмосферным осадкам).

 Человечество. Некоторые нестандартные модели

Поэтому одной из задач научного исследования является предложение обоснованных сценариев дальнейшего развития человеческого общества, поддающихся математическому моделированию. В настоящее время рассматриваются три основных математических модели развития: а. резонансная (пессимистическая) модель, поддерживаемая экологами, соответствующая катастрофической или плавной динамике сокращения числа людей, истощивших ресурсы Земли и не нашедших альтернативных источников существования; б. вихревая (оптимистическая), предсказывающая стабилизацию числа людей на некотором стационарном уровне при отсутствии серьёзных катаклизмов общечеловеческого масштаба, рассмотренная выше; в. космическая (сверхоптимистическая), соответствующая выходу человечества за пределы Земли, а затем и солнечной системы (частично рассмотренная в первой главе). Список литературы 1.Басин М.А. Волновой подход к исследованию структур и систем. //Реальность и субъект. Том 2, №2-3.СПб.: 1998.Сс.57-72. 2.Тейяр де Шарден П. Феномен человека. М.: Наука. 1987. 240 с. 3. Хазен А.М. Законы природы и “справедливое общество”. М.1998. 112с. 4. Басин М.А., Шилович И.И. Синергетика и I er e (Путь к Sy ergo e ). CПб: Наука ,1999. 71с. 5. Харитонов С. В. Проявление космического закона в психике человека.

 Исследование Солнца - ближайшей звезды

Корону можно наблюдать и не только во время солнечных затмений – с помощью специальных инструментов. Начиная с некоторой высоты короны, возникает истечение солнечной плазмы в межпространство – солнечный ветер. Разряжённая плазма солнечного ветра с большой скоростью расходится во всех направлениях, обтекая магнитосферы Земли и других планет солнечной системы, комет и т. д. Причина истечения солнечного ветра заключается в том, что размеры короны имеющей температуру несколько миллионов градусов, 2 раза превышает размеры Солнца, и гравитационное притяжение не способно её удержать. 14 Солнечная активность. Все проявления солнечной активности теснейшим образом с наличием у Солнца магнитного поля. Появление магнитных областей на Солнце и их эволюция сильно воздействуют на все рассмотренные нами выше физические процессы в верхних слоях солнечной атмосферы. Рождение магнитной области, как правило, начинается с появлением сильного, магнитного поля в атмосфере, и эта область фотосферы становится ярче – появляется факел.

 Солнечная система

Жизнь на Меркурии из-за очень высокой дневной температуры и отсутствия жидкой воды не может существовать. Спутников Меркурий не имеет. Венера - вторая по расстоянию от Солнца и ближайшая к Земле планета Солнечной системы. Венера - самое яркое светило на небе после Солнца и Луны известна людям с глубокой древности. Период вращения Венеры долго не удавалось установить из-за плотной атмосферы и облачного слоя, окутывающих эту планету. Существование атмосферы Венеры было обнаружено в 1761 г. М. В. Ломоносовым при наблюдениях прохождения её по диску Солнца. В атмосфере Венеры содержится около 0,1% водяного пара и 97% углекислого газа. Они создают в атмосфере Венеры парниковый эффект, приводящий к сильному разогреванию планеты. Причина этого состоит в том, что оба газа интенсивно поглощают инфракрасные (тепловые) лучи, испускаемые нагретой поверхностью Венеры. Температура её достигает около 500 0 С. Земля - одна из планет Солнечной системы. Подобно другим планетам она движется вокруг Солнца по эллиптической орбите.

 Солнечная система и Земля

Важно, что вся ее масса находится в активном глобальном круговороте. 5. С циркуляцией воды во внешней области Земли связано функционирование на нашей планете мощного комплекса экзогенных процессов, оказывающих огромное влияние на другие компоненты — литосферу, органический мир, вовлечение их в глобальные круговороты. 6. В своей совокупности частные компонентные круговороты образуют на Земле общий, глобальный климатический круговорот вещества и энергии, который формирует природную среду или географическую оболочку и обеспечивает ее функционирование. 7. Благодаря стечению ряда благоприятных обстоятельств (наличию жидкой воды, умеренному стабильному тепловому режиму) на Земле возникла и развилась жизнь, появился и быстро эволюционировал человек. Он является не только компонентом природы, но и могучим фактором ее преобразования. Список литературы1. Камшилов М.М. Эволюция биосферы. – М., 1999. 2. Криволуцкий А.В. Голубая планета: (Земля среди планет. Географический аспект). – М., 1998. 3. Монин А.С. Популярная история Земли. – М., 1997. 4. Ранняя история Земли. – М., 1998. 5. Солнечная система. – М., 2000. 6. Шкловский И.С. Вселенная, жизнь, разум. – М., 1980.

 Правовой режим национальных парков

ПОНЯТИЕ И ВИДЫ МОНИТОРИНГА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Экологический мониторинг-это комплекс выполняемых по научно обоснованным программам наблюдений, оценок, прогнозов и разрабатываемых на их основе рекомендаций и вариантов управленческих решений, необходимых и достаточных для обеспечения управления состоянием окружающей среды и экологической безопасности. Цель экологического мониторинга -наблюдение за происходящим в окружающей среде физическими, химическими, биологическими процессами, за уровнем загрязнения атмосферного воздуха почв, водных объектов и последствиям его влияния на растительный и животный мир, а также для обеспечения заинтересованных организаций и населения текущей и экстренной информацией об изменениях в окружающей среде, предупреждения и прогноза ее состояния 3. В настоящее время можно выделить три вида мониторинга России: 1) социально - гигиенический мониторинг, являющийся системой наблюдений за состоянием здоровья населения и среды обитания человека с позиции установления причинно-следственных связей между состоянием здоровья населения и воздействием факторов среды обитания человека; 2) экологический мониторинг, представляющий систему наблюдений за изменениями экосистем под влиянием антропогенных факторов -загрязнения биосферы, сельскохозяйственного использования земель, вырубки лесов, мелиоративных работ и т.п. Серьезный недостаток этого мониторинга состоит в отсутствии в нем подсистемы социологических исследований; 3) климатический мониторинг, объектом которого является климатическая система (атмосфера, океан, поверхность суши и другие формирующие климат элементы экосистем).

 Мировой океан

Слои ископаемых моря образуют существенную часть пласта осадочных пород, из которых без особого труда можно черпать содержащиеся в них химические и минеральные вещества. Гипс, поташ, сульфат магния, бура, бром, литий и хлорид калия - все эти вещества сейчас добывают из такого рода морских напластований. Большая ценность - нефть, добываемая со дна океана. Все сколько-нибудь большие запасы нефти тесно связаны либо с бывшими, либо с нынешними океанами. Эта связь хорошо прослеживается при изучении обширных нефтяных запасов Северной Америки, которые обнаружены именно там, где в палеозойский период суша была покрыта морем; на Среднем Востоке места, где расположены знаменитые нефтяные месторождения Саудовской Аравии, Ирана и Ирака, некогда были затоплены древним морем, известным под названием Тетис. Ученые полагают, что еще более богатые запасы нефти погребены в землях , омываемых Северным Ледовитым океаном. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Их всех планет Солнечной системы только на Земле есть океан. Вероятно, океан образовался из воды, освободившейся при разогреве водосодержащих минералов в конце периода формирования Земли как планеты. Циркуляцию глубинных вод океана обычно рассматривают как термохалинную.

 Углеродный цикл и изменения климата

Углеродный цикл и изменения климата.Написан: Артём Губанков (1996 год) Формат: MS-WORD 7.0 Тема: Изменение климата Сдавался: МГУ, ф-т почвоведения, преподаватель Богатырёв Л. Г. Оценка: «пять», экзамен автоматом Содержание. 1. Человек и климат. 2. Введение. 3. Взаимосвязь между энергопотреблением, экономической деятельностью и поступлением в атмосферу. 4. Потребление энергии и выбросы углекислого газа. 5. Углерод в природе. 6. Основные химические соединения и реакции. 7. Изотопы углерода. 8. Углерод в атмосфере. 9. Атмосферный углекислый газ. 10. Содержание изотопа С в атмосферном углекислом газе. 11. Содержание изотопа С в атмосферном углекислом газе. 12. Перемешивание в атмосфере. 13. Газообмен в системе атмосфера - океан. 14. Скорость газообмена. 15. Буферные свойства карбонатной системы. 16. Углерод в морской воде. 17. Полное содержание углерода и щёлочность. 18. Фотосинтез, разложение и растворение органического вещества. 19. С в океане. 20. Донные осадки океана. 21. Процессы переноса в океане. 22. Углерод в континентальной биоте и в почвах. 23. Углерод в биоте и первичная продуктивность. 24. Углерод в почве. 25. Изменение содержания углерода в континентальных экосистемах. 26. Прогнозы концентрации углекислого газа в атмосфере на будущее. Основные выводы. 27. Список литературы. Человек и климат. Влияние человека на климат начало проявляться несколько тысяч лет тому назад в связи с развитием земледелия.

 Происхождение Вселенной

Именно на Земле пройден сложнейший этап самоорганизации, знаменующий глубокий качественный скачок к высшим формам упорядоченности. Отличие планет земной группы от планет-гигантов очевидны. Но и среди ближайших соседей Земли нет двух одинаковых планет: все они различаются размерами, физико-химическими параметрами, строением недр и поверхностей, атмосферами и другими характеристиками. Основными различия определены начальными условиями формирования планет – химическим составом, плотностью вещества в тех частях протопланетного облака, где эти планеты формировались, расстоянием от Солнца, резонансными взаимодействиями с другими планетными телами и Солнцем. Прямые исследования других ближних планет только начаты. Тем не менее, имеющиеся сведения уже позволяют проводить сравнительное изучение внешних оболочек Земли и других планет Солнечной системы. На этой основе возникло новое научное направление, названное сравнительной планетологией. Земля – самая большая планета в своей группе. Но даже такие размеры и масса оказываются минимальными, при которых планета способна удерживать свою газовую атмосферу.

 Инженерная геология для строительства

Было также установлено, что процесс радиоактивного распада происходит с постоянной скоростью, как на нашей Земле, так и в Солнечной системе. На этом основании П. Кюри (1902) и независимо от него Э. Резерфорд (1902) высказали мысль о возможности использования радиоактивного распада элементов в качестве меры геологического времени. Так наука в начале XX столетия подошла к созданию часов, основанных на радиоактивных природных превращениях, ход которых не зависим от геологических и астрономических явлений. Используются следующие методы: альфа, бета распады, К-захват, спонтанное деление ядра. Названия изотопно-геохронологических методов обычно образуются из названий радиоактивных изотопов и конечных продуктов их распада. По этому признаку различают: уран-торий-свинцовый (часто уран-свинцовый), калий-аргоновый, рубидий-стронциевый, рений-осмиевый и др. методы. Иногда названия даются только по конечному (стабильному) продукту радиоактивного превращения: свинцовый, аргоновый, стронциевый методы и т. д. Т2 – Мезозойская эра, Триасовый период, Среднетриасовый отдел О1– Палеозойская эра, Ордовкикский период, Нижнеордовикский отдел отдел С2 – Палеозойская эра, Каменноугольный период, Среднекаменноугольный отдел Т1 – Мезозойская эра, Триасовый период, Нижнетриасовый отдел 5.