Атмосферное давление. Воды суши. Водохранилища. Болото

     Распределение давления у земной поверхности и  его причины.

     Распределение атмосферного давления по земной поверхности обусловливает движение воздушных масс и атмосферных фронтов, определяет направление и скорость ветра. 

     Центр действия атмосферы

     Центры  действия атмосферы - обширные области  атмосферы с преобладанием антициклонов или циклонов; области высокого и  низкого давления над океанами и материками, выявляемые на картах среднего многолетнего атмосферного давления в виде участков с повышенным или пониженным давлением воздуха.

     Центры  действия атмосферы определяют преобладающее  направление ветров в системе  общей циркуляции атмосферы. Центры действия атмосферы оказывают заметное влияние на распределение воздушных  течений, а также на погоду и климат обширных регионов Земли. Различают  постоянные и сезонные центры действия атмосферы.

     ЦЕНТРЫ  ДЕЙСТВИЯ АТМОСФЕРЫ — обширные и  прослеживаемые до высоких уровней  области преобладания циклонов или  антициклонов (см. также Антициклоналъные области). Ц. д. а. обнаруживаются в виде областей пониженного или повышенного давления на картах среднего многолетнего атмосферного давления. Геогр. размещение Ц. д. а. отражает наиболее устойчивые черты общей циркуляции атмосферы. Перманентные Ц. д. а. выявляются в течение круглого года на картах ср. давления для всех месяцев. К таким Ц. д. а. относятся: 1) экв. полоса пониженного давления, ось которой несколько мигрирует от экватора вслед за Солнцем в сторону летнего полушария; 2) по одной субтропической полосе повыш. давления в Сев. и Юж. полушарии; несколько мигрируют летом в более высокие субтропич. широты, зимой — в более низкие; распадаются на ряд океанич. антициклонов: в Сев. полушарии — Азорский антициклон н Сев.-Тихоокеанский (Гонолульский); в Юж.— Южно-Индийский, Южно-Тихоокеанский и Южно-Атлантический; 3) области пониженного давления над океанами в высоких широтах умеренных поясов: в Сев. полушарии — Исландская (см. Исландский циклон) и Алеутская, в Юж.— сплошное кольцо пониженного давления, окружающее Антарктиду; 4) области повыш. давления над Арктикой и Антарктидой. Сезонные Ц. д. а. существуют над материками только в течение определ. сезона и затем заменяются сезонными Ц. д. а. противоположного знака. Их существование связано с резким изменением в течение года темп-ры поверхности суши по отношению к темп-ре поверхности океанов; летний перегрев суши создаёт благоприятные условия для формирования здесь областей пониж. давления, зимнее переохлаждение — для областей повыш. давления. В Сев. полушарии к зимним областям повыш. давления относятся Азиатский (см. Азиатский антициклон) и Канадский максимумы, в Юж.— Австралийский, Южно-Американский и Южно-Африканский. Летние области пониж. давления: в Сев. полушарии — Южно-Азиатский (или Переднеазиатский) и Северо-Американский минимумы, в Юж. — Австралийский, Южно-Американ-ский и Южно-Африканский минимумы (см. карты ср. приземного атм. давления в январе и июле к ст. Общая циркуляция атмосферы). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Глава II Воды суши. Водохранилища. Болота.

1. Водохранилища. Особенности строения их котловин. Баланс воды и режим водохранилищ. Влияние водохранилища на окружающие ландшафта

 

  Рассмотрим  тип водохранилища на примере  водохранилища на реке Степной Зай в городе Альметьевск Республики Татарстан Российской Федерации.

  По  морфологии ложа данное водохранилище  относится к долинным, русловым. Водохранилище находится в пределах русла и низкой поймы реки Степной Зай.

    По способу затопления водой  водохранилище в городе Альметьевск  является запрудным, так же  и затопляется водой водотоком  реки Степной Зай, на котором оно находится.

  По  географическому положению водохранилище  – равнинное, 30м не более высоты напора.

    По месту в речном бассейне  реки Степной Зай, рассматриваемое водохранилище является верховным.

  По  степени регулирования речного  стока водохранилище в городе Альметьевск является – сезонное регулирование.

  Основные  характеристики водохранилища.

  Из  морфометрических характеристик водохранилища  наиболее важны площадь его поверхности  S  и объем V. При нормальном подпорном уровне площадь поверхности водохранилища S=5.62 см , объем V=18265000 м .

  Водный  режим

  Водный  баланс водохранилища может быть охарактеризован с помощью уравнения  водного баланса

  X+Y

+Y +Z +W =Y +Y +Z +W ± U.

  Составляющими пригодной части водного баланса  служат атмосферные осадки X, поверхностный приток Y , конденсация водяного пара на поверхность водохранилища Z , подземный приток W . Поверхностный приток может быть, как естественным (речной сток Y ), так и антропогенным (сброс отработанных вод, например возврат вод орошения, а так же промышленных, коммунальных и сточных вод, Y ).

  Составляющие  расходной части уравнения водного  баланса водохранилища – это  поверхностный отток из водохранилища,Y подземный отток (фильтрация из водохранилища) W , испарение с поверхности озера Z . Поверхностный отток складывается из стока, вытекающего из водохранилища Y и искусственного водозабора на хозяйственные нужды Y (на орошение, водоснабжение и т.д.).

  Изменение запасов воды в водохранилище  обозначается через .

  Под структурой водного баланса любого водоема понимают соотношение между  различными приходными и расходными составляющими управления водного  баланса.

  Для характеристики структуры проходной  и расходной частей водохранилища  для многолетнего периода учитывают  долю осадков и испарения в  обеих частях уравнения. Тогда уравнение  водного баланса с неизменным уравнением воды будет выглядеть  в объемных единицах следующим образом:

  

  Для рассматриваемого водохранилища:

  

  Следовательно:

  

  В объемных величинах это будет  выглядеть:

  

  Характерная черта структуры водного баланса  водохранилища  -  преобладания притока  речных вод приходной и преобладания стока вод в расходной части  уравнения водного баланса. На долю осадков приходится лишь 2-3% прихода  вод, на долю испарения – не более 10% расхода вод.

  В период половодья и паводков на реке уровень воды, в рассматриваемом  водохранилище, поднимается на незначительную величину вследствие регулирования  стока, и может быть оценки с помощью  полного уравнения водного баланса.  Течение воды в рассматриваемом  водохранилище отличается сложной  и пространственной структурой, и  нестационарным характером. Наиболее сильным течением наблюдается в  затопленном речном русле реки Степной  Зай. В заливах преобладают застойчивые воды. Наблюдаются ветровые и плотностные течения.

   Влияние водохранилища на окружающие ландшафта

    Водохранилище замедляет водообмен в гидрографической сети речного бассейна реки Степной Зай. Сооружения водохранилища привело к уменьшению, как стока воды, в следствие дополнительных потерь на испарение с поверхности водоема, так и стоков наносов, биогенных и органических веществ в следствие их потопления в водоеме. Уменьшение водообмена привело к уменьшению скорости течения в речных системах, и к уменьшению способности рек к самоочищению. После сооружения водохранилища изменяется почвенно-растительный покров на затопленных и подтопленных землях. Кроме того, в результате сооружения водохранилища часто нарушаются условия прохода на нерест многих пород рыб, нередко ухудшается качество воды вследствие возникновения в некоторые периоды года и дефицита кислорода в придонных слоях, накопление солей и биогенных веществ.

 

2. Болота. Образование болот. Термический режим  болот. Осушение и  использование болот. Закономерности в  распространении  болот. Роль болот  в ГО. Охрана болот

 

    Что такое - болото? В зависимости от состава растительного покрова  ботаники делят болото на лесные, кустарниковые, кустарничковые, моховые и травяные.

    Можно ли дать общее определение болоту как экологической системе? Учёные не раз делали попытки давать такие  определения; наиболее удачным, возможно, является следующее: болото – своеобразная и сложная природная система  взаимосвязей компонентов биогеоценозов, формулирующаяся в условиях обильного  увлажнения.

    Это определение нуждается в расшифровке. Прежде всего, что такое - биогеоценоз?

    Известный советский эколог, академик В. Н. Сукачёв, в 1904 году впервые предложил этот термин. Он писал, что биогеоциноз это “совокупность на известном протяжении Земной поверхности однородных природных явлений: атмосферы, растительности, животного мира, мира микроорганизмов, почвы и гидрологических условий, умеющая свою особую специфику взаимодействия этих слагающих её компонентов и определённый тип обмена веществом и энергией их между собой и с другими явлениями природы и представляющее собой внутреннее противоречивое диалектическое единство, находящееся в постоянном движении, развитии”. Или: биогеоценоз – это растительное сообщество (фитоценоз) вместе с населяющем его животным миром (зооценозом) и соответствующим участком земной поверхности – с его особыми свойствами атмосферы (микроклимата), геологического строения почвы и водного режима. Все эти компоненты составляют единый взаимообусловленный комплекс.

    Первая  особенность, отличающая болотные биогеоценозы от других (лесных, степных, пустынных  и т.д.), - постоянное или застойное  длительное или обильное слабопроточное увлажнение.

    Другая  их особенность – своеобразный растительный мир, представляющий сочетание различных экологических и жизненных форм. Тут и влаголюбивые растения – гигрофиты и водные – гидрофиты, и те, что приспособились к жизни в условиях среднего водоснабжения – мезофиты, и хорошо переносящие засуху – ксерофиты и холодостойкие растения умеренных влажных поясов – психрофиты. В состав этих экологических групп входят деревья, кустарники, травы, мхи, лишайники.

    Третья  особенность болотных биогеоценезов – болотный тип почвообразования. В болотах может отлагаться ил, органо-минеральные грязи, может происходить оглеение минеральной почвы (превращение окисных соединений, главным образом железа, в закисные, при котором почва принимает голубоватую или бледно- серую окраску). Часто происходит процесс, характерный исключительно для болот: образование и накопление торфа. Если болотообразование – интрозональный процесс, охватывающий почти все географические зоны земного шара, то торфообразование – процесс с ярко выраженным зональным характером.

    Наличие торфа – не обязательный признак  болота. Например, нет торфа на затопляемых в период разлива рек в пойменных лугах, в болотах степей и пустынь – остатки растений там быстро распадаются в условиях сухого воздуха и высоких температур.

    Нет торфа и во многих болотах тропиков – в них отлагается ил и грязи; там же слишком быстро идёт разложение остатков растений.

    В приморских болотах быстрому разложению способствует солёная вода, в дельтах  и речных заводях – проточность, насыщенность воды кислородом. Значит, торфяные болота – это частичный  случай, но в условиях умеренного и  холодного климата избыток влаги  почти всегда ведёт к образованию  торфа. Таким образом, понятие “болото” шире, чем понятие “ торфяное болото”, “торфяник”. Болото могут  быть с торфом и без него.

    На  всей Земле площадь, занятая болотами, исчисляется 350 миллионами гектаров, а  на долю нашей страны от этого приходится 73% , что составляет площадь пяти таких государств, как Франция.

Образование болот.

    Первые  болота появились 400 миллионов лет  назад, в девонском периоде геологической  историей Земли. Наибольшего расцвета они достигли в каменноугольном (карбоновом) периоде. Растительный покров карбоновых болот – древовидные  папоротники, хвощи, плауны – был  тем материалом, из которого образовался  каменный уголь. В течение этого  периода накопилось угля около 23% от всех его мировых запасов.

    В растительном покрове третичного периода  это последний в истории Земли  кайнозойской эры господствовали хвойные  породы – таксодиум, болотный кипарис, нисса. За это время в недрах Земли образовалось более половины угольных запасов. Позже, когда начал наступать ледник, древесные породы третичного периода исчезли с территории Европы и Азии. Некоторые из них сохранились до настоящего времени лишь на болотах юго-восточной части США и Центральной Америки, где они растут вместе со сфагновыми и земельными мхами, осоками.