Предмет и основные понятия географии

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Предмет и задачи географии

География (от греческих слов: гео - земля и графо - пишу, изображаю) - значит "землеописание" или "изображение Земли". Объект изучения географии - законы и закономерности размещения и взаимодействия компонентов географической среды и их сочетаний на разных уровнях.

География - система физико-географических, экономико-географических социально-географических дисциплин, изучающих географическую оболочку Земли, природно-территориальные, территориально-производственные и Социально - территориальные комплексы, их взаимосвязь и составляющие их компоненты.

Задача географии состоит в комплексном исследовании природы, населения и хозяйства и в установлении характера взаимодействия между человеческим обществом и географической средой с целью обоснования путей рациональной территориальной организации общества и природопользования, создания основ стратегии экологически безопасного развития общества. География как наука первоначально возникла как описание природы и населения различных местностей. Об этом напоминает само название науки география - "землеописание".

Огромный вклад в развитие географической мысли внесли Платон (428-348 гг. до н. э.) и его ученик Аристотель (384- 322 гг. до н. э.) - самые знаменитые философы Древней Греции. Платон, как и Пифагор (VI в. до н. э.), полагал, что Земля не плоская, а имеет форму шара. Платоном был предложен дедуктивный метод познания мира.

2. Структура географической науки

Сложность объекта исследования и широта предметной области обусловили дифференциацию единой географии на ряд специализированных научных дисциплин, образующих систему географических наук. В системе географических наук выделяются естественные (физико-географические) и общественные географические науки, а также комплексные дисциплины прикладного характера: медицинская география, военная география, рекреационная география, география туризма и др.

Физическая география - система естественных географических наук, комплексно изучающих природную составляющую географической оболочки Земли в целом и ее структурные части - природные территориальные и акваториальные комплексы всех рангов.

Основные задачи физической географии:

- комплексные исследования природы отдельных регионов и природных Процессов

- изучение проблем воздействия человека на природную среду и рационального природопользования.

Основными разделами физической географии являются землеведение и ландшафтоведение.

Общее землеведение занимается изучением закономерностей географической оболочки в целом, ландшафтоведение изучает ландшафтные комплексы. В состав физической географии также включают палеогеографию и пограничные науки: геоморфологию, климатологию, гидрологию суши, океанологию, гляциологию, географию почв, биогеографию.

Социально-экономическая география изучает территориальную организацию общества, подразделяется на четыре отраслевых блока (со своими разделами: экономическая география, социальная география, политическая география, культурная география, историческая география.

3. Карта и план местности

Географическая карта не является уменьшенной копией местности. Карта - это чертеж, на котором нет ничего лишнего, а показано только необходимое. Математическая основа карт включает масштаб и картографическую проекцию, которые определяют степень уменьшения величины объектов на карте, их правильное географическое положение, а также характер и степень искажений, неизбежных при изображении шара.

План - это чертеж небольшого участка местности в крупном масштабе и в условных знаках, построенный без учета кривизны земной поверхности. Отличие плана от карты: на плане изображаются небольшие участки земной поверхности, на картах же изображены гораздо большие территории и в более мелком масштабе. На план наносятся все объекты и детали местности в заданном масштабе. На карты объекты отбирают в зависимости от их содержания и назначения. При вычерчивании планов не учитывается кривизна земной поверхности. На планах направление север-юг показывают стрелкой. На картах направление север-юг определяют меридианы, на направление запад - восток - параллели.

4. Масштаб карты. Виды масштабов. Измерения расстояний по планам и картам

Масштаб - это степень уменьшения длины линий на плане или карте по сравнению с их действительной длиной на местности. Масштаб указывается под южной рамкой листа плана или карты. Различают масштаб трех видов: численный, именованный, линейный. Численный масштаб записывается в виде дроби, в числителе которого единица, а в знаменателе число м. Именованный масштаб - это пояснение, указывающее соотношение длин линий на карте и на местности. Именованный масштаб выглядит так> в 1см - 1км. Линейный масштаб служит для измерения по картам длин линий в реальности. Он представляет собой прямую линию, разделенную на равные отрезки, соответствующие десятичным числам расстояний на местности. Отрезки, а называют основанием масштаба. А расстояние на местности, соответствующее основанию, называют величиной линейного масштаба. Для повышения точности определения расстояний крайнее слева основание делят на более мелкие части б, называемые наименьшими делениями линейного масштаба. При работе с планом и картой часто приходиться переводить численный масштаб в именованный или линейный. Для этого необходимо знаменатель численного масштаба перевести в более крупные меры - метры и километры.

Для измерения расстояний по планам и картам надо уметь пользоваться масштабом.

5. Виды карт. Условные знаки

Географическая карта - наглядное изображение земной поверхности на плоскости. Карта показывает размещение и состояние различных природных и общественных явлений. В зависимости от того, что изображено на картах, они носят название политических, физических и т.д.

Карты классифицируются по различным признакам:

* По масштабу: крупномасштабные (1 : 10 000 - 1 : 100 000), среднемасштабные (1 : 200 000 - 1 : 1 000 000) и мелкомасштабные карт (мельче 1 : 1 000 000). Масштаб определяет соотношение между реальными размерами объекта и размерами его изображения на карте. Зная масштаб карты (он всегда указывается на ней), можно при помощи несложных вычислений и специальных измерительных средств (линейки, курвиметра) определить размеры объекта или расстояние от одного объекта до другого.

* По содержанию карты подразделяют на общегеографические и тематические. Тематические карты делят на физико-географические и социально-экономические. Физико-географические карты используют для того, чтобы показать, например, характер рельефа земной поверхности или климатические условия на определённой территории. Социально-экономические карты показывают границы стран, расположение дорог, промышленных объектов и т.д.

* По охвату территории географические карты делят на мировые, карты материков и частей света, регионов мира, отдельных стран и частей стран (областей, городов, районов и т.п.).

* По назначению географические карты делят на справочные, учебные, навигационные и т.п.

Для изображения ситуации (рек, озер, дорог, растительного покрова, населенных пунктов и т. п.) на картах и планах служат условные знаки. Они делятся на три группы: 1) контурные, 2) в немасштабные и 3) пояснительные условные знаки.

Контурными условными знаками изображаются на картах и планах местные предметы, выражающиеся в масштабе карты, например пашни, луга, леса, огороды, моря, озера и т. п. Очертания (контуры) таких предметов изображаются па крупномасштабной карте и на плане подобными фигурами. Границы этих фигур вычерчивают точечным пунктиром, если они не совпадают с линиями, как-либо обозначенными на местности (дороги, изгороди, канавы).

Площади внутри контуров на карте или плане заполняют установленными однообразными значками, которые и представляют собою контурные условные знаки.

В немасштабные условные знаки применяются для изображения на карте или плане местных предметов или пунктов, которые не могут быть выражены в масштабе карты. Внемасштабными эти условные знаки названы потому, что они изображают предметы без сохранения масштаба. Внемасштабными условными знаками изображаются на карте или плане такие объекты, как дороги, мосты, километровые столбы, указатели дорог, колодцы, геодезические пункты и т. п.

Эти условные знаки указывают точное положение обозначаемых ими предметов, что дает возможность измерять по карте расстояния между последними.

Третью группу условных знаков составляют пояснительные условные знаки. К ним относятся обозначения на карте, дающие дополнительные характеристики местных предметов. Пояснительные знаки всегда употребляются в сочетании с контурными и внемасштабными условными знаками.

Пояснительным условным знаком является, например, надпись 0,3/ПК у брода. Она обозначает, что глубина реки у брода равна 0,3 м и что дно песчано-каменистое.

Условные знаки, применяемые на советских топографических картах, по начертанию почти одинаковы для всех масштабов, отличаясь лишь размерами.

6. Использование карт в туризме

- В туризме наиболее часто используются туристские карты и картосхемы.

- В экскурсионных поездках обычно пользуются мелкомасштабными картами, дающими представление о больших территорияхи отдельных регионах.

- В походах и путешествиях - крупномасштабными картами и схемами, масштаба 1:200 000 или 1: 100 000 (двухсотки и сотки),

- А также специальными туристскими и спортивными Картосхемами.

География туризма - географическая дисциплина изучающая:

- территориальную организацию туризма;

- размещение туристских ресурсов, материальной базы туризма и туристской инфраструктуры.

7. Поясное время и часовые пояса Земли

Поясное время - это среднее солнечное время, определяемое для 24 основных географических меридианов, отстоящих на 15° по долготе.

Поверхность Земли разделена на 24 часовых пояса (с номерами от 0 до 23), в пределах каждого из которых поясное время совпадает со временем проходящего через них основного меридиана.

Поясное время в смежных поясах различается на 1 ч. Счет поясов ведется с запада на восток. Основным меридианом нулевого пояса является Гринвичский меридиан. Разность (в часах) между поясным временем какого-либо пояса и всемирным временем равна номеру пояса.

Поясное время некоторых поясов имеет собственное название; например, поясное время нулевого пояса называют западноевропейским (всемирным), первого пояса - среднеевропейским, второго пояса - восточноевропейским.

Часовые пояса делят поверхность Земли на 24 пояса с номерами от 0 до 23, в пределах каждого из которых поясное время совпадает со временем проходящего через них основного меридиана.

Смежные часовые пояса отличаются на 1 час.

Существуют зоны с 30-минутным смещением, они выделены на карте красной границей.

8. Ландшафт, основные компоненты ландшафта и их взаимосвязь

Ландшафт - одно из фундаментальных понятий современной географии, в основе которого лежит идея о взаимосвязи и взаимообусловленности всех природных явлений земной поверхности. Формы рельефа, горные породы, климаты, поверхностные и подземные воды, почвы и сообщества организмов взаимосвязаны как в своих пространственных изменениях, так и в историческом развитии.

Объекты ландшафтного искусства формируются на основе взаимодействия уже известных компонентов с целью создания комфортной и эстетически полноценной среды и - как высшее достижение - создания художественного произведения. Отношение к отдельным компонентам связано как с необходимостью приспосабливаться к ним, так и с возможностью их преобразования. Соотношение этих компонентов при формировании объектов ландшафтного искусства должно быть подчинено их естественным взаимосвязям и в первую очередь экологическим требованиям растений. При этом решение эстетических задач должно учитывать не просто красивые или необычные сочетания компонентов или декоративные особенности растений, а экологически сложившуюся логику их взаимоотношений.

Компоненты и межкомпонентные связи природных ландшафтов являются экологическим фундаментом для эстетического формирования объектов ландшафтного искусства. Вместе с этим в ландшафтном искусстве термин "компонент" используется и в другом значении. Он связан с композиционным строем пейзажей, в которых различные виды парковых насаждений (солитеры, группы и другие) вместе с формами рельефа и типами водоемов являются составляющими парковых композиций. Размещение этих компонентов (композиция) составляет основу творческого построения парковых объектов.

9. Дифференциация ландшафтов: широтная зональность и высотная поясность

Широтная зональность - закономерное изменение физико-географических процессов, компонентов и комплексов геосистем от экватора к полюсам.

Высотная (вертикальная) поясность - это закономерная смена природных ландшафтов с высотой в горах вызванная сменой природно-климатических условий.

10. Основные формы рельефа Земли, горные системы, равнины

Рельеф - форма физической поверхности Земли, рассматриваемая по отношению к её уровенной поверхности.

Материки и океаны - основные формы рельефа Земли. Их образование обусловлено тектоническими, космическими и планетарными процессами.

- это крупнейший массив земной коры, который имеет трехслойное строение. Большая часть его поверхности выступает над уровнем Мирового океана. В современную геологическую эпоху существует 6 материков: Евразия, Африка, Северная Америка, Южная Америка, Австралия, Антарктида.

- непрерывная водная оболочка Земли, окружающая материки и обладающая общностью солевого состава. Мировой океан делится материками на 4 океана: Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый.

Поверхность Земли составляет 510 млн. км 2. На долю суши приходится всего 29 % площади Земли. Все остальное - Мировой океан, то есть 71 %.

Горы и равнины, так же как материки и океаны, являются основными формами рельефа Земли. Горы образуются в результате тектонических поднятий, а равнины - в результате разрушения гор.

Равнины - обширные участки с относительно ровной поверхностью. Они различаются по высоте. Примером низменности (от 0 до 200 м над уровнем моря) может служить Амазонская низменность - самая большая на Земле, а также Индо-Гангская низменность. Бывает, что низменности располагаются ниже уровня моря, - это впадины. Прикаспийская низменность расположена на 28 м ниже уровня моря. Примером собственно равнины может служить крупнейшая Восточно-Европейская равнина. Размеры форм рельефа отражают особенности их происхождения. Так, наиболее крупные формы рельефа - тектонические - образовались в результате преобладающего влияния внутренних сил Земли. Формы средних и мелких масштабов образовались при преимущественном участии внешних сил (эрозионные формы).

11. Эндогенные и экзогенные факторы (процессы) формирования рельефа. Эндогенные формы рельефа

Рельеф формируется в результате взаимодействия внутренних (эндогенных) и внешних (экзогенных) сил. Эндогенные и экзогенные процессы рельефообразования действуют постоянно. При этом эндогенные процессы в основном создают главные черты рельефа, а экзогенные пытаются выровнять рельеф.

Основными источниками энергии при рельефообразовании являются:

1. Внутренняя энергия Земли;

2. Энергия Солнца;

3. Сила тяжести;

4. Влияние космоса.

Источником энергии эндогенных процессов является тепловая энергия Земли, связанная с процессами, происходящими в мантии (радиоактивный распад). За счет эндогенных сил произошло выделение земной коры из мантии с образованием двух ее типов: континентальной и океанической.

Эндогенные силы вызывают: движения литосферы, образование складок и разломов, землетрясения и вулканизм. Все эти движения отражаются в рельефе и приводят к образованию гор и прогибов земной коры.

Разломы земной коры различают по: размерам, форме и по времени образования. Глубокие разломы образуют крупные блоки земной коры, которые испытывают вертикальные и горизонтальные смещения. Такие разломы часто определяют очертания материков.

Экзогенные процессы связаны с поступлением на землю солнечной энергии. Но протекают они при участии силы тяжести. При этом происходит:

1. Выветривание горных пород;

2. Перемещение материала под действием силы тяжести (обвалы, оползни, осыпи на склонах);

3. Перенос материала водой и ветром.

Выветриванием называется совокупность процессов механического разрушения и химического изменения горных пород.

Общее воздействие всех процессов разрушения и переноса горных пород называется денудацией. Денудация ведет к выравниванию поверхности литосферы. Если бы на Земле не было эндогенных процессов, то она давно имела бы совершенно ровную поверхность. Эту поверхность называют главным уровнем денудации.

В действительности существует множество временных уровней денудации, на которых на некоторое время могут затухать процессы выравнивания.

Проявление процессов денудации зависит: от состава горных пород, геологического строения и климата.

Эндогенные формы рельефа подразделяются на планетарные, тектонические и вулканические формы, очень тесно связанные между собой.

Планетарные и тектонические формы рельефа в своем возникновении и развитии обусловлены процессами формирования земной коры и тектоническими движениями. Наиболее крупными величайшими формами рельефа планеты являются материковые выступы и океанические впадины. Они возникают в результате глобальных процессов тектогенеза и отражают коренные различия не только в строении земной коры, но и верхней мантии. Материки представляют собой обширные возвышенности со средней высотой около +0,8 км над уровнем моря, океаны - еще более грандиозные впадины со средней глубиной - 4,2. Вторая категория эндогенных форм, имеющая очень много общего с предыдущей - это крупнейшие формы рельефа планеты - мегарельеф, осложняющий строение и материковых и океанических пространств. Ряд исследователей большинство этих форм рассматривает как планетарные и относит к предыдущей категории. Однако развитие крупнейших форм рельефа более тесно связано с собственно тектоническими процессами. Местами эти формы переходят из океанической области в континентальную, как бы накладываясь на них. Сюда относятся материковые платформенные равнины, крупнейшие системы высоких гор и глубоких впадин, системы островных дуг и глубоководных желобов, срединно-океанические хребты и абиссальные океанические равнины. Эти формы рельефа связаны с развитием тектонических структур второго порядка - подвижных поясов и устойчивых платформ.

12. Экзогенные процессы. Формы рельефа, созданные деятельностью текучих и подземных вод

Поверхностные текучие воды - один из важнейших факторов преобразования рельефа Земли. Основные формы рельефа России - равнины, горы и нагорья - обязаны своим происхождением внутренним силам Земли. Но многие существенные детали их современного рельефа созданы внешними силами. Почти всюду формирование современного рельефа происходило и происходит под воздействием текучих вод. В результате образовались эрозионные формы рельефа - речные долины, балки и овраги. Овражно-балочная сеть особенно густа на таких возвышенностях, как Среднерусская, Приволжская, и в предгорьях. Многие прибрежные морские равнины имеют плоский выровненный рельеф, который образовался за счет процессов, связанных с наступанием и отступанием моря. Поэтому на обширных пространствах современной суши морские осадки залегают горизонтально. Таковы равнины Прикаспийской, Причерноморской, Приазовской, Печорской и северной части Западно-Сибирской низменностей.

13. Формы рельефа, созданные ледниками и снегом

Характерной чертой областей сплошного оледенения является зональное расположение в них ландшафтных особенностей и форм рельефа. В этих областях выделяют:

- зону преобладающей ледниковой денудации,

- зону преобладающей ледниковой аккумуляции,

- перигляциальную зону.

Формы рельефа, связанные с ледниковой экзарацией: округлые, сглаженные и отшлифованные ледником холмы - "бараньи лбы", образующие скалистые гряды - сельги.

Аккумулятивные образования, связанные с деятельностью ледника - озы, камы - холмы в пределах моренной аккумулятивной равнины, сложенные флювиогляциальными отложениями - слоистыми песками, супесями с ненарушенным залеганием пластов

В условиях сохранения сплошного чехла морены, сформировался холмисто-западинный рельеф.

Перигляциальная зона располагается вне пределов распространения ледниковых форм рельефа. Это зандровые равнины, ложбины стока талых вод, древние материковые дюны.

Перед краем ледника сохраняются поля песчаных приледниковых флювиогляциальных отложений зандровые равнины - (дат. sandur песок) - пологоволнистые равнины, располагающиеся перед внешним краем ледника, фиксируемом в рельефе конечноморенными грядами.

Ложбины стока - это широкие плоские понижения в рельефе, по которым происходил сток талых вод на юг, или параллельно края ледника. Сейчас частично эти ложбины используют реки.

Ветры, дующие от ледника, формировали материковые дюны - поперечные к ветру валообразные формы с внутренним пологим - 2-120 и внешним крутым склонами.

14. Формы рельефа, созданные биогенными процессами

Биогенный рельеф - это совокупность форм земной поверхности, образовавшихся вследствие жизнедеятельности организмов. Биота как агент рельефообразования представляет собой сочетание чрезвычайно разнообразных организмов - микробов, растений, грибов и животных, воздействие которых на земную поверхность разнообразно. Иными словами, биогенное рельефообразование - это комплекс процессов, преобразующих рельеф Земли и создающих неровности разных масштабов - от нано- до макроформ. Биогенный фактор рельефообразования действует почти повсеместно на земной поверхности и уже поэтому играет огромную роль в формировании рельефа.

К биогенным формам рельефа относятся те, которые созданы живыми организмами или образуются в результате накопления продуктов метаболизма (обмена веществ) или же некромассы (отмершей массы). Фитогенные формы - формы рельефа, созданные за счет жизнедеятельности растений; зоогенные - за счет деятельности животных.

Биота воздействует на рельеф земной поверхности как непосредственно (биота - агент рельефообразования), так и опосредованно (косвенное воздействие; биота - условие рельефообразования), изменяя скорости абиогенных геоморфологических процессов (склоновых, флювиальных, эоловых и др.), вплоть до их блокирования или, напротив, инициирования. При этом во многих случаях косвенное воздействие оказывается наиболее значимым для рельефообразования. Так, нередко изменения в растительном покрове территории могут привести к изменению скоростей процессов на два-три порядка, либо к изменению спектра основных геоморфологических процессов.

Биогенный фактор воздействовал на рельеф земной поверхности прямо или косвенно, по крайней мере, в течение 4 млрд. лет, то есть практически на протяжении всей геологической истории Земли, при этом роль биогенного фактора возрастала в ходе эволюции биоты.

Важнейшим механизмом участия организмов в формировании осадочного слоя литосферы и рельефа ее поверхности в геологической истории явилось органогенное осадконакопление. Следует подчеркнуть, что органогенное осадконакопление как в океане, так и на континентах - это одновременно и преобразование рельефа, поскольку в процессе накопления органических пород изменяются и абсолютные отметки (глубины) поверхности. При этом только в океане в настоящее время ежегодно осаждается около 1,8 млрд. т органогенного материала (второй показатель после твердого стока рек). Вообще же эволюция биоты обеспечила создание колоссальных объемов вещества осадочного слоя. Суммарные запасы органогенных пород - не менее 15% его массы, а с учетом фотосинтетического кислорода и рассеянного органогенного вещества (в основном продуктов захоронения микроорганизмов) - до 70%. Организмами создано более 40 видов минералов (биоминералы).

15. Антропогенные формы рельефа

Антропогенный рельеф - совокупность форм рельефа, созданных или значительно измененных хозяйственной деятельностью человека. Можно говорить о собственно антропогенных формах рельефа, т. е. заново созданных человеком, и о формах рельефа, возникающих в результате резкого усиления или изменения природных процессов под влиянием хозяйственной, как преобразовательной (созидательной), так и нерациональной (разрушительной) деятельности. Во втором случае возникает антропогенно-обусловленный рельеф.

Все геологические и рельефообразующие процессы, возникающие под влиянием человеческой деятельности, называются антропогенными процессами. Качественные отличия антропогенных геологических процессов и явлений выборочно заключаются в том, что они:

являются результатом не стихийных сил природы, а сознательного воздействия человека на природу;

во многих случаях могут быть предотвращены и зарегулированы;

по своей направленности и характеру проявления могут не соответствовать природным условиям местности, например, местные землетрясения, вызванные взрывами в несейсмической зоне, образование обвалов и осыпей в условиях плоскоравнинной местности при устройстве выемок и насыпей и др.;

формируются избирательно, в зависимости от направления и характера деятельности человека.

Антропогенные геологические процессы определяются особенностями закономерностями своего развития.

по характеру распространения подразделяются на точечные, очаговые, локальные (местные), линейные, крупноплощадные, региональные и глобальные;

по расположению различаются на наземные, приповерхностные и глубинные;

по характеру взаимодействия с грунтами делятся на две основные группы литогенные - связанные непосредственно с грунтами (просадки, провалы, оползни и др.); внелитогенные - не связанные непосредственно с грунтами (заболачивание, затопление, накопление твердых отходов и др.).

В настоящее время человек перемещает ежегодно около 3 тыс. км 3 почвы в процессе производства сельскохозяйственных работ, извлекает из земной коры около 100 млрд. т руд и строительных материалов, перемещает сотни миллиардов тонн грунта при строительстве разных инженерных сооружений, рассеивает на полях около 300 млн. т минеральных удобрений, а также весьма значительно изменяет рельеф на многих участках земной поверхности.

К формам рельефа, непосредственно созданным руками человека, можно, например, отнести:

- террасы на склонах в южных районах, сооружаемые под посевы риса и другие культуры, требующие для своего роста постоянного избыточного увлажнения;

- карьеры при добыче полезных ископаемых открытым способом;

- отвалы пустой породы в виде крупных искусственных холмов - терриконов около шахт, где добываются те или иные полезные ископаемые.

Деятельность человека оказывает огромное влияние на большинство процессов экзогенного рельефообразования. (например, оврагообразования в связи с ведением сельского хозяйства).

16. Погода (основные элементы погоды, классификация погоды)

Погода - совокупность значений метеорологических элементов и атмосферных явлений, наблюдаемых в определенный момент времени в той или иной точке пространства. Понятие "Погода" относится к текущему состоянию атмосферы, в противоположность понятию "Климат", которое относится к среднему состоянию атмосферы за длительный период времени. Если нет уточнений, то под термином "Погода" понимают погоду на Земле. Погодные явления протекают в тропосфере (нижней части атмосферы) и в гидросфере.

Выделяют периодические и непериодические изменения погоды. Периодические изменения погоды зависят от суточного и годового вращения Земли. Непериодические обусловлены переносом воздушных масс. Они нарушают нормальный ход метеорологических величин (температура, атмосферное давление, влажность воздуха и т.д.). Несовпадения фазы периодических изменений с характером непериодических приводят к наиболее резким изменениям погоды.

Можно выделить два типа метеорологической информации:

- первичную информацию о текущей погоде, получаемую в результате метеорологических наблюдений.

- информацию о погоде в виде различных сводок, синоптических карт, аэрологических диаграмм, вертикальных разрезов, карт облачности и т.д.

Успешность разрабатываемых прогнозов погоды в значительной степени зависит от качества первичной метеорологической информации.

17. Фронтальные погоды. Теплый и холодный фронты

Атмосферный фронт (от. др.-греч. бфмьт - пар, уцб?сб - шар и лат. frontis - лоб, передняя сторона), фронты тропосферные - переходная зона в тропосфере между смежными воздушными массами с разными физическими свойствами. Атмосферный фронт возникает при сближении и встрече масс холодного и тёплого воздуха в нижних слоях атмосферы или во всей тропосфере, охватывая слой мощностью до нескольких километров, с образованием между ними наклонной поверхности раздела.

Различают: тёплые фронты, холодные фронты, фронты окклюзии, стационарные фронты.

Основными атмосферными фронтами являются: арктические, полярные, тропические.

Если бы воздушные массы были неподвижны, поверхность атмосферного фронта была бы горизонтальной, с холодным воздухом внизу и тёплым над ним, но поскольку обе массы движутся, она располагается наклонно к земной поверхности. При этом в среднем угол наклона составляет около 1° к поверхности Земли. Холодный фронт наклонен в ту же сторону, в которую движется, а теплый - в противоположную. Наклон фронта в идеальной модели может быть выражен через формулу Маргулиса.

Зона атмосферного фронта очень узка по сравнению с разделяемыми ею воздушными массами, поэтому для целей теоретического исследования её приближённо рассматривают как поверхность раздела двух воздушных масс разной температуры и называемой фронтальной поверхностью. По этой причине на синоптических картах фронты изображают в виде линии (линия фронта). В пересечении с земной поверхностью зона фронты имеет ширину порядка десятков километров, горизонтальные же размеры самих воздушных масс - порядка тысяч километров.

При сближении воздушных масс, имеющих различные характеристики, в зоне между ними образуется Тангенциальный разрыв, то есть 1) Увеличиваются горизонтальные градиенты температуры воздуха, влажности. 2) Поле давления имеет ложбину или "скрытую ложбину". 3) Касательная к линии разрыва скорость ветра имеет скачек. Наоборот, при удалении воздушных масс друг от друга градиенты метеорологических величин и скорости ветра уменьшаются. Переходные зоны в тропосфере, в которых происходит сближение воздушных масс с различными характеристиками, называются фронтальными зонами.

В горизонтальном направлении протяжённость фронтов, как и воздушных масс, имеет тысячи километров, по вертикали - около 5 км, ширина фронтальной зоны у поверхности Земли - порядка сотни километров, на высотах - несколько сотен километров. Фронтальные зоны характеризуются значительными изменениями температуры воздуха и влажности, направлений ветра вдоль горизонтальной поверхности, как на уровне Земли, так и выше.

Сечение фронтальной поверхностью поверхности Земли называется атмосферным фронтом и наносится на приземную синоптическую карту. На карты барической топографии наносятся высотные фронтальные зоны (ВФЗ) - сечения фронтальной поверхностью изобарических поверхностей.

"Фронтальная поверхность" - это поверхность или зона перехода, разделяющая воздушные массы с различными свойствами, в том числе, различной плотностью воздуха. Непрерывность давления накладывает определённые условия на пространственную ориентацию фронтальной поверхности. При отсутствии движения любой разрыв в поле плотностей (или зона быстрого перехода из одной воздушной массы в другую) должен быть горизонтальным. При наличии движения поверхность перехода становится наклонной, при этом более плотный воздух (холодный) образует клин под менее плотным (тёплым), а тёплый воздух совершает восходящее скольжение вдоль этого клина. Холодный фронт - атмосферный фронт (поверхность, разделяющая тёплую и холодную воздушную массы), перемещающийся в сторону тёплого воздуха. Холодный воздух наступает и оттесняет тёплый воздух: наблюдается адвекция холода, за холодным фронтом в данный регион приходит холодная воздушная масса. Атмосферный фронт, перемещающийся в сторону более холодного воздуха (наблюдается адвекция тепла). За тёплым фронтом в данный регион приходит тёплая воздушная масса.

На карте погоды холодный фронт отмечается синим цветом или зачернёнными треугольниками, направленными в сторону перемещения фронта. При переходе через линию холодного фронта ветер, как и в случае тёплого фронта, поворачивает вправо, но поворот более значительный и резкий - от юго-западного, южного (перед фронтом) к западному, северо-западному (за фронтом). При этом усиливается скорость ветра. Атмосферное давление перед фронтом меняется медленно. Оно может падать, но может и расти. С прохождением холодного фронта начинается быстрый рост давления. За холодным фронтом рост давления может достигать 3-5 гПа/3 ч., а иногда 6-8 гПа/3 ч. и даже более. Изменение барической тенденции (от падения к росту, от медленного роста к более сильному) свидетельствует о прохождении линии приземного фронта.

Тёплый фронт - атмосферный фронт, перемещающийся в сторону более холодного воздуха (наблюдается адвекция тепла). За тёплым фронтом в данный регион приходит тёплая воздушная масса. На карте погоды тёплый фронт отмечается красным цветом или зачернёнными полукружками, направленными в сторону перемещения фронта. По мере приближения линии тёплого фронта начинает падать давление, уплотняются облака, выпадают обложные осадки. Зимой при прохождении фронта обычно появляются низкие слоистые облака. Температура и влажность воздуха медленно повышаются. При прохождении фронта температура и влажность обычно быстро возрастают, ветер усиливается. После прохождения фронта направление ветра меняется (ветер поворачивает по часовой стрелке), падение давления прекращается и начинается его слабый рост, облака рассеиваются, осадки прекращаются. Поле барических тенденций представлено следующим образом: перед тёплым фронтом располагается замкнутая область падения давления, за фронтом - либо рост давления, либо относительный рост (падение, но меньшее, чем перед фронтом).В случае тёплого фронта тёплый воздух, перемещаясь в сторону холодного, натекает на клин холодного воздуха и совершает восходящее скольжение вдоль этого клина и динамически охлаждается. На некоторой высоте, определяемой начальным состоянием восходящего воздуха, достигается насыщение - это уровень конденсации.

18. Климат и климатообразующие факторы

Климат - многолетний режим погоды в той или иной местности. Климат - это результат климатообразующих процессов, непрерывно протекающих в атмосфере. К. определяется, главным образом, поступлением лучистой энергии Солнца на подстилающую поверхность и в атмосферу (точнее ее приходно-расходным балансом), а также различиями, обусловленными распределением суши и океана. На климат воздействуют и многие другие географические факторы. Климатообразующие факторы подразделяют на ведущие и ведомые. К ведущим относят радиационный и циркуляционный факторы, а к ведомым - орографический и характер подстилающей поверхности.

Радиационный фактор - количество солнечной энергии, получаемое территорией. Радиационный режим территории характеризуют через суммарную солнечную радиацию и радиационный баланс. На климатические условия оказывают влияние их годовые величины и сезонные изменения.

Количество поступающей солнечной радиации определяется, прежде всего, географической широтой. Шарообразная форма нашей планеты определяет широтную закономерность изменения угла падения солнечных лучей от экватора к полюсам. К полюсам высота Солнца над горизонтом уменьшается, скользящие лучи распределяются на большую площадь и, на единицу площади приходится меньшее количество солнечной энергии. Поэтому от экватора к полюсам годовая величина радиационного баланса уменьшается. Величина суммарной солнечной радиации так же изменяется широтно, но на ее величину большое влияние оказывают и другие факторы. И, прежде всего - подстилающая поверхность и, связанная с ней, прозрачность воздушных масс для солнечных лучей.

Вследствие вращения Земли вокруг Солнца, в течение года происходит изменение угла падения солнечных лучей, что сказывается на величине солнечной радиации и определяет выделение термических сезонов года: зимы, весны, лета, осени. Под циркуляционным фактором понимают характер господствующих ветров и типы воздушных масс (Вм), которые они несут. Ветер - это горизонтальное перемещение Вм в нижних слоях тропосферы из области высокого давления в область низкого давления.

В связи с неравномерным нагревом поверхности земного шара, формируется 7 зон, отличающихся величиной атмосферного давления: экваториальная зона пониженного давления; 2 зоны повышенного давления над тридцатыми широтами (по 1 в каждом полушарии); 2 зоны пониженного давления в умеренных широтах (по 1 в каждом полушарии); 2 зоны повышенного давления над полюсами (северным и южным). Между этими областями развивается постоянный обмен Вм, т.е. формируется система постоянных ветров: пассатная циркуляция в тропических широтах, западный перенос в умеренных широтах, северо-восточный и юго-восточный постоянные ветры высоких широт в приполюсных областях.

19. Классификация климатов

Классификацию климатов создали, взяв за основу почти исключительно воздушные массы и их роль в той или иной географической области. В этой классификации обобщенную картину климатов Земли построили по данным о повторяемости воздушных масс каждого типа, проходящих над каждой областью в разные сезоны года, используя для этого результаты ежедневных наблюдений на всех метеостанциях, расположенных в данной области. Области выделены в соответствии с их растительным покровом, режимам температуры и осадков.

В этой классификации рассматриваются три группы климатов, соответствующие трем крупным широтным зонам и воздушным массам, преобладающим в каждой такой зоне.

Экваториальные и тропические воздушные массы преобладают в низких широтах. Здесь наблюдается высокая температура воздуха, господствует пассат, располагаются субтропический пояс высокого давления и внутритропическая зона конвергенции.

Тропические климаты низких широт подразделяют на засушливые, полузасушливые, муссонные, дождливые и переменные засушливо-влажные.

Арктические и полярные воздушные массы преобладают в высоких широтах. Термин "арктический воздух" часто используется для описания исключительно холодных воздушных масс, формирующихся в полярных районах. Обычно в этих районах нет лета или же оно бывает очень коротким, а зима очень долгая и очень холодная. Отдельными климатами этих широт являются климат тайга (субарктический), климат тундры и полярный климат. Тропические и полярные воздушные массы встречаются друг с другом на "поле боя", в умеренных широтах, когда теплый воздух движется на север, а холодный на юг. Эти две совершенно различные воздушные массы начинают энергично взаимодействовать друг с другом, поэтому здесь часто развивается интенсивная циклоническая деятельность, образуются атмосферные фронты. Метеорологические условия сильно меняются в зависимости от того, какая воздушная масса находится над районом. Однако ни одна из этих двух масс не становится преобладающей на сколько-нибудь длительное время.

В результате взаимодействия этих двух воздушных масс формируются следующие типы климатов: влажный континентальный (холодное лето и теплая зима), климат умеренных широт (засушливый или полузасушливый), субтропический (сухой или влажный) и морской.

20. Ветер, его пространственное распространение

Ветер - поток воздуха. На Земле ветер является потоком воздуха, который движется преимущественно в горизонтальном направлении; на других планетах он является потоком свойственным этим планетам атмосферных газов. Сильнейшие ветры Солнечной системы наблюдаются на Нептуне и Сатурне. Солнечный ветер является потоком разряженных газов от звезды, а планетарный ветер является потоком газов, отвечающих за дегазацию планетарной атмосферы в космическое пространство. Ветры, как правило, классифицируют по масштабам, скорости, видам сил, которые их вызывают, местам распространения и воздействию на окружающую среду. Ветры классифицируют, в первую очередь, по их силе, продолжительности и направлению. Таким образом, порывами принято считать кратковременные (несколько секунд) и сильные перемещения воздуха. Сильные ветры средней продолжительности (примерно 1 минута) называются шквалами. Названия более продолжительных ветров зависят от силы, например, такими названиями являются бриз, буря, шторм, ураган, тайфун. Продолжительность ветра также сильно варьируется: некоторые грозы могут длиться несколько минут, бриз, который зависит от разницы нагрева особенностей рельефа на протяжении суток, длится несколько часов, глобальные ветры, вызванные сезонными изменениями температуры - муссоны - имеют продолжительность несколько месяцев, тогда как глобальные ветры, вызванные разницей в температуре на разных широтах и силой Кориолиса, дуют постоянно и называются пассаты. Муссоны и пассаты являются ветрами, из которых слагается общая и местная циркуляция атмосферы.

Ветры всегда влияли на человеческую цивилизацию, они вдохновляли на мифологические рассказы, влияли на исторические действия, расширяли диапазон торговли, культурного развития и войн, поставляли энергию для разнообразных механизмов производства энергии и отдыха. Благодаря парусным суднам, которые плыли за счет ветра, впервые появилась возможность преодолевать большие расстояния по морям и океанам. Воздушные шары, которые тоже двигались с помощью ветра, впервые позволили отправляться в воздушные путешествия, а современные летательные аппараты используют ветер для увеличения подъемной силы и экономии топлива. Однако, ветры могут быть и небезопасными, так градиентные колебания ветра могут вызвать потерю контроля над самолетом, быстрые ветры, а также вызванные ими большие волны, на больших водоемах часто приводят к разрушению штучных построек, а в некоторых случаях ветры способны увеличивать масштабы пожара.

Ветры могут влиять и на формирование рельефа, вызывая эоловые отложения, которые формируют различные виды грунтов (например, лёсс) или эрозию. Они могут переносить пески и пыль из пустынь на большие расстояния. Ветры разносят семена растений и помогают передвижению летающих животных, которые приводят к расширению видов на новой территории. Связанные с ветром явления разнообразными способами влияют на живую природу.

Ветер возникает в результате неравномерного распределения атмосферного давления и направлен от зоны высокого давления к зоне низкого давления. Вследствие непрерывного изменения давления во времени и пространстве скорость и направление ветра постоянно меняются. С высотой скорость ветра меняется из-за убывания силы трения. Для визуальной оценки скорости ветра служит шкала Бофорта. Метеорологическое направление ветра указывается азимутом точки, откуда дует ветер; тогда как аэронавигационное направление ветра - куда дует, таким образом значения различаются на 180°. Многолетние наблюдения за направлением и силой ветра изображают в виде графика - розы ветров.

В ряде случаев важным является не само направление ветра, а положение объекта относительно него. Так, при охоте на животное с острым нюхом к нему подходят с подветренной стороны - во избежание распространения запаха от охотника в сторону животного. Вертикальное движение воздуха называется восходящим или нисходящим потоком.

21. Мировой океан и его части

Слово "океан" пришло к нам из глубокой древности, в переводе с греческого оно означает "безбрежное море", "великая река, обтекающая всю Землю". Уже в те далекие времена существовало в общем правильное представление о планетарном распространении океанских вод. С течением времени по мере развития мореплавания и географических знаний развивалась и уточнялась картина распределения вод на земле.

На земном шаре четыре океана: Тихий океан, Атлантический океан, Индийский океан и Северный Ледовитый океан. Иногда водный массив, окружающий континент Антарктиду, называют Антарктическим океаном. Если считать и его, то океанов на Земле пять. Поскольку все океаны соединены между собой, некоторые считают, что их можно рассматривать как один гигантский мировой океан, разделяющийся на четыре или на пять (если Антарктические воды рассматривать как отдельный водный массив) частей. Северный Ледовитый океан занимает площадь примерно 14103626 кмІ (5440000 квадратных миль). Площадь Антарктического океана - 32253886 кмІ (12450000 квадратных миль). Площадь Индийского океана - 73523316 кмІ (28380000 квадратных миль), а Атлантический океан простирается более, чем на 106217610 кмІ (41000000 квадратных миль). Самый большой из океанов - Тихий. Его площадь 166 284 970 кмІ (64186000 квадратных миль). Это также самый глубокий океан: в Марианской впадине, которая простирается от юго-востока острова Гуам до северо-запада Марианских островов, глубина его достигает 11034 м (36198 футов). Самая высокая подводная гора также находится в Тихом океане: Мауна-Кеа поднимается со дна океана и выступает над поверхностью воды на Гавайях. Ее высота - 10205 м (33480 футов), т. е. она даже выше самой высокой в мире горы Эверест (хотя пик Мауна-Кеа поднимается над уровнем моря всего на 4205 м (13796 футов)). Океаны содержат 1347000000 кмі (322280000 кубических миль) соленой воды. Если у вас есть аквариум, то вы знаете, сколько может весить вода. Один кубический километр морской воды весит 1,02 млрд. тонн.

В настоящее время известно, что Земля - самая богатая водой планета Солнечной системы, а океанские воды - это основная часть гидросферы Земли, занимающая 70,8% земной поверхности.

22. Морские течения

Морские течения - постоянные или периодические потоки в толще мирового океана и морей. Различают постоянные, периодические и неправильные течения; поверхностные и подводные, теплые и холодные течения. В зависимости от причины течения, выделяются ветровые и плотностные течения. Расход течения измеряется в Свердрупах.

Течения классифицируют по различным признакам: по вызывающим их силам (генетические классификации), по устойчивости, по глубине расположения в толще вод, по характеру движения, по физико-химическим свойствам.

Выделяют три группы течений:

Градиентные течения, вызванные горизонтальными градиентами гидростатического давления, возникающими при наклоне изобарических поверхностей относительно изопотенциальных (уровневых) поверхностей

· Плотностные, вызванные горизонтальным градиентом плотности

· Компенсационные, вызванные наклоном уровня моря под воздействием ветра

· Бароградиентные, вызванные неравномерным атмосферным давлением над морской поверхностью

· Сейшевые, возникающие в результате сейшевых колебаний уровня моря

· Стоковые или сточные, возникающие в результате возникновения избытка воды в каком-либо районе моря (как результат притока материковых вод, осадков, таяния льдов)

Течения, вызванные ветром

· Дрейфовые, вызванные только влекущим действием ветра

· Ветровые, вызванные и влекущим действием ветра, и наклоном уровня моря и изменением плотности воды, вызванными ветром

Приливные течения, вызванные приливами.

· Отбойное течение

Приливные течения наиболее сильные, особенно проявляются у берега, на мелководье, в проливах и устьях рек.

В океанах и морях течения обычно обусловлены совокупным действием нескольких сил. Течения, которые продолжают существовать после окончания действия вызвавших их сил, называют инерционными.

По изменчивости течения разделяют на периодические и непериодические.

Периодические течения меняются с определённым периодом. К таким течениям относят приливные течения.

Непериодические течения связаны с временными причинами (например, возникают под воздействием циклона).

Выделяют течения, скорости и направления которых мало меняются за сезон (муссонные) или за год (пассатные).

Течения, которые не изменяются во времени, называют установившимися течениями, а изменяющиеся во времени - неустановившимися.

23. Воды суши

масштаб ландшафт рельеф климат

Воды суши - часть водной оболочки Земли. К ним относятся подземные воды, реки, ледники, озера и болота, заключающие 3,5% общих запасов воды. Из них только 2,5% составляют пресные воды.

Подземные воды находятся в толще горных пород верхней части земной коры в жидком, твердом и парообразном состояниях. Основная их масса образуется вследствие просачивания с поверхности дождевых, талых и речных вод. Подземные воды постоянно перемещаются как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях. Глубина их залегания, направление и интенсивность движения зависит от водопроницаемости горных пород. К водопроницаемым горным породам относятся галечники, пески, гравий. К водонепроницаемым (водоупорным), практически не пропускающим воду, относят глины, плотные без трещин горные породы, мерзлые грунты.

По условиям залегания подземные воды подразделяются на:

· почвенные, находящиеся в верхнем почвенном слое;

· грунтовые, залегающие на первом от поверхности постоянном водоупорном слое;

· межпластовые находящиеся между двумя водоупорными пластами.

Последние, чаще всего бывают напорными и носят название артезианские.

Подземные воды, содержащие большое количество солей, газов, называют минеральными. Они часто обладают целебными свойствами за счет содержания в них полезных микроэлементов (бром, йод, радон).

Там, где слой водоупорных пород с водоносным горизонтом над ним выходит на поверхность появляется источник. Источники с температурой воды до 20°С называют холодными, с температурой от 20 до 37°С - теплыми, а свыше 37°С - горячими или термальными.

...