Коммерциялық емес акционерлік қоғам

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ

Еңбек және қоршаған ортаны қорғау кафедрасы

 

 

ГЕОЭКОЛОГИЯ

5В073100 – «Қоршаған ортаны қорғау және өмір тіршілігінің қауіпсіздігі» мамандығының барлық оқу түріндегі студенттеріне арналған дәрістер жинағы 

 

 

Алматы, 2013ж

ҚҰРАСТЫРУШЫЛАР: Приходько Н.Г., Расилова А.К. Геоэкология: 5В073100 – «Өмір тіршілігі қауіпсіздігі және қоршаған ортаны қорғау» мамандығының барлық оқу түріндегі студенттеріне арналған дәрістер жинағы. – Алматы, АЭжБУ, 2013 ж. – 54 бет.

 

Дәрістер жинағы курстық жұмыстарға негізделе отырып жасалған және студенттерге мазмұны түсінікті болу үшін қысқаша анықтамалар берілген.

Дәрістер жинағы – «Қоршаған ортаны қорғау және өмір тіршілігінің қауіпсіздігі» мамандығының барлық бакалавр студенттеріне арналған.

 

Пікір беруші:  тех.ғыл.д-ры, профессор Қ. М. Қасенов

 

«Алматы энергетика және байланыс университеті» коммерциялық емес акционерлік қоғамының 2013 ж. баспа жоспары бойынша басылады.

 

         © Приходько Н.Г., Расилова А.К., 2013 ж.

         © «Алматы энергетика және байланыс университеті» КЕАҚ, 2013 ж.

 

1 Дәріс №1. Аумақтық экожүйелер ғылымы - геоэкологияға кіріспе

 

Геоэкология – табиғатты пайдалану жөніндегі білімді шыңдайтын пәнаралық ғылыми бағыттардың алды әрі жаңа саласы. Табиғаттар құбылысын зерттейтін ғылымдар – география мен геологияның негізінен туған ғылым, жаңа оқулық, «геоэкология» деген атқа ие болып, бастапқы негізі болып экология бекітілді, бүкіл тірі табиғатты зерттейді және жер бетіндегі барлық түрлі ұйымдардың деңгейін қарастырады.

Шаруашылық іс-әрекеттердің әсерінен табиғи ортаның өзгеруін зерттеу, табиғи–техногендік жүйелердің жағдайына баға беру және тенденциялық дамуы, экологиялық конструктивті өндіру ұсыныстарының түрлі деңгейдегі мәселелерін шешуде геоэкология қарастыратын мәселелерге кіреді.

Түрлі ғылымдардың әдісін қолдана отырып, табиғи әлеуметтік және экономикалық, геоэкология тірі организмдер мекендейтін өміртіршілігі аймағы ретінде ғана қарастырып қоймайды, сонымен қатар адамдардың әлеуметтік-экономикалық, шаруашылық ортаны қажетіне сәйкес өзгертуі. Геоэкология дегеніміз – әлеуметтану, табиғат көздерін рационалды пайдаланудың негізгі ғылымы.

Алғаш рет экологиялық мәселелерді шешуде географиялық зерттеулердің маңыздылығын көрсеткен академик В.Б. Сочава болды.

Көптеген ғалымдардың пікірі бойынша (И.П. Герасимова,                               А.Г. Исаченко, Н.Ф. Реймерса т.б. ), экологиялық концепцияны өңдеуге басқа ғылымдарға қарағанда география ғылымының дайын екендігін баса айтқан және оны геоэкологияны енгізген ғылым деседе болады.

Адамзаттың оны қоршаған ортасын (табиғи, әлеуметтік, мәдени, экономикалық, техногендік) қарастырғанда және геожүйелерде қалыптасу процесінің құрылуы, география ғылымы экология ғылымымен тікелей байланысады, әсіресе әлеуметтік экология, экономика, биология, геологият.б ғылымдармен байланысты.

Қазіргі таңда конструктивті географиялық зерттеуде және шешім қабылдауда экологиялық пайымдаулар анықтауыш ретінде сонымен қатар, жалпығылыми және жалпылай мойындалған. Географияны қолданбалы пән ретінде қарастырсақ, ол эко – диагностика территориясы ретінде, қоршаған ортаның қазіргі заманғы және келешектегі жағдайын меңгеру, экожүйелер және ландшафтылар, сонымен қатар жағымсыз экологиялық үдерістермен келеңсіз жағдайлардың алдын алу үшін жаңа әдістер ойлап табу және жедел шешім қабылдау, қауіп төнгенде құтқару. Соңғы қауіп түрлері антропогендік және реалдық (табиғи) факторлары болуы мүмкін. Сонымен география екі бағытта дамиды: геоэкология және табиғи қауіпті география. Географияның зерттеу өрісі ретінде қазіргі кезде экологиялық мәселелер анализі және экологиялық жағдайлар оның ішінде: (әртүрлі масштабта әр аймақта – олардың пайда болу себебі, баға беру, территориялық картографияның таралуы) жергілікті (қауіпті) болып бөлінеді.

Қазіргі кезде барлық ғылымдар геоэкологияға өз үлестерін қосуда: математикалық физиология, агрономия, география, геология және тағы басқалар. Бірақ олардың ішінде алғаш биология ғылымымен қатар қоршаған ортаны зерттеген  география болатын, география қоржынында зерттеулер және табиғат компоненттерін адамдармен қоса меңгереді.

XX ғасырдың аяғында болған ғылыми техникалық прогресс дүмпуінен кейін жаңа ғылыми бағыттарға жол ашылды, олар: география, геология. Осылайша экологиялық құрғақшылық, экологиялық көл, экологиялық көріністер т.б. түріндегі географияда экологиялық цикл бағыты қалыптасты. Бұдан да ертерек экология топырақты зерттейтін ғылымды қамтыған. Экологиялық бағыттардың көп түрлі болуы уақыт келе қазіргі заманғы ірі бағыт географиялық экологияны (геоэкологиялық көріністер), жер бетінің экосферасын және адамдардың ондағы шаруашылық әрекетін зерттейді. XX ғасырдың соңғы он жылдығында географиялық ғылымдармен қатар геологиялық циклді ғылымдарда белсенді түрде біріге дами бастады, ол экологиялық мәселелердің аймағында бірыңғай ғылыми бағытта зерттелуде.

Қазіргі заманғы геоэкологияның даму барысында әкелген пайдасы ол қоршаған ортамен қоғамның дамуын экологиялық бағытта шоғырландыруы болатын. Мұнда дәстүрлі геоэкология мен енді дамып келе жатқан геологиялық экологияны салыстырмалы түрде қарастырады. Геоэкология зерттеулер барысында өзіне керекті зат ретінде географиялық қабықты алды, географиялық қабық табиғи компоненттерден және экожүйеден құралған: атмосфера, гидросфера, литосфера және биосфера, экологиялық бөлімдердің бағытталған салаларына қарағанда олардың мүмкіншіліктері де өте жоғары болады. Сонымен қатар геоэкология зерттеулерінде әдістер және географиялық экологияда атқарылған істерді немесе көріністер экологиясын және оның бөлімдерін пайдаланады: экологиялық геохимия, экологиялық геофизика, инженерлік геоэкология, экогеоморфология және тағы басқа. Экологиялық геологиялық орта және литосфераның экологиялық қызмет етуін зерттеуде экологиялық геологияның басым бағыты болып бекітілді. Осылайша, геоэкология экологиялық геологиямен біріге отырып, қоршаған ортаның кешенді экологиялық бағасын береді, ол антропогенттік жүктеме және техногенді табиғи компоненттермен байланысты және қазіргі кезде қоғамның дамуына әсерін тигізеді.

         Геоэкология – геоэкологиялық көрініс, экологиялық географиясы, экологиялық геологиясы, космостық экология және басқада қорлары бар.

         Геоэкология және техногенез туралы негізгі түсініктер және олардың өзара қатынастары. «Геоэкология» терминінің пайда болуына неміс географы К. Тролюдің еңбегі зор, бұл термин 1970 жылы ғалым Сочаваның еңбектері арқылы ландшафты жүргізу практикасы тез енді, сол кезде табиғатты пайдалану мәселелерімен жұмыс жасаған, масштаб жүргізу және табиғатты қорғау барысында жұмыс атқарып жүрген географтардың барлығы дерлік осы терминді таза географиялық жабдық ретінде жұмыстарында пайдаланды.

Еске түсірсек, экология биологиялық ғылымның құраушы бір бөлігі ретіндегі азаматтық құқығын XX ғасырдың орта шенінде иеленді, тірі ағзалардың түрлі деңгейдегі өміртіршілігінің төмен және ірі экожүйелерге дейінгі жағдайын зерттейді. Организмдер және экожүйелер, табиғи құбылыстар және техногенді жүктеулердің табиғи ауытқуларын өздерінен сынап өткізді. XIX ғасырдың орта шенінен бастап қоғамның шаруашылық іс- әрекеті өндірістік бағытқа көшті, мұнай, көмір өнімдерін өндіру арта түсті, фабрикалық істер дамыды, металлургиялық зауыттар саны көбейді. Қоршаған орта және тірі экожүйелер организмдеріне техногенді қауіп-қатер арта түсті. Бір сөзбен айтқанда, қоғамда тірі организмдердің өмір кешуінде және өсімдік пен бүтін экожүйе қарама-қайшылықтарға тап болды.

 

Жер – ғаламшарға ұқсас

 

2 Дәріс №2. Күн жүйесінде Жердің алар орны, оның құрылымы, өлшемі, пішіні, қозғалыс ерекшелігі, Жердің магниттік және гравитациялық өрісі

 

         Жер – күн жүйесінің үшінші ғаламшары, ол орбита бойымен орташа қашықтықты 149,5 106 шақырымға Күнді айнала қозғалады, орташа периодпен, 365,2564 жұлдыздық тәулік бойынша; орбита бойынша жылдамдығы 29,76 шақырым/сек. Жер массасы – 5,975х10²г, оның 1/333432 бөлігі күн массасын құрайды; Жер бетіндегі заттың орташа тығыздығы – 5,52г/см³. Экватор бойынша Жер радиусы – 6378, 245 шақырым, өріс радиусы – 6356,863 шақырым, орташа радиусы – 6371,110 шақырым. Жер күн жүйесінің басқада денелері секілді күнді элиптикалық жолмен (аса ерекшелігі жоқ айналыммен) орбита бойымен айналады.

         Күн жер орбитасының бір элиптикалық фокусында орналасқан, соның әсерінен Күн мен Жер арасындағы арақашықтық бір жыл ішінде 147,117 млн.шақырым (периглмен) 152,083 млн.шақырым (афелияға) дейін ауысып отырады. Жер Орбитасының үлкен жартылай осі Күн жүйесінің арақашықтығының шегін өлшегенде бірлігі 149,6 млн.шақырымға тең. Орбита бойымен Жер жылдамдығының орташа алғанда 29,765 шақырым/сек, 30,27 шақырым/сек (периглмен) 29,27 шақырым/сек (афелии) дейін тербеледі. Сонымен қатар Күнмен қоса Жерде Галактика орталығын қозғала айналуда да қатысады, галактика бойын айналу периоды 200 млн жылды құрайды, қозғалыстың орташа жылдамдығы 250 шақырым/сек тең. Күн жермен бірге жұлдыздарға біршама жақын оның ішінде Геркулес шоқ жұлдызы 19,5 шақырым/сек жылдамдық бағытында қозғалады.

         Жыл болып есептелетін Жердің Күнді айналу периоды бірнеше түрлі көлемге байланысты болып келеді, тағы да Жер қозғалысы аспан нүктелерінің сферасы арасында қандай қарым-қатынас болатынын және Күннің аспанды айналу қозғалысы сияқты көрінетін құбылыстарды қарастырады. Айналу периодында, күннің уақыт аралығында өтуі –көктемгі теңесу.

         Күннің көктемдегі теңесу нүктесінен өтетін уақыт аралығы тропикалық жыл деп аталады. Тропикалық жыл күнтізбенің негізі етіп қойылған, ол 365,242 күн тәулігіне тең. Жердің жазық орбитасы (элиптиканың жазық) 1,6°бұрышқа тең. Жердің табиғи серігі – Ай жерді элиптикалық орбита бойымен 384 400 шақырым қашықтықта айналып отырады. Ай массасы Жер массасының (7365х10²¹кг) 1:81,5 бөлігін құрайды. Екі дене Жерде Айда масса жүйесінің ортасын дене бойымен айналады.

         Ай массасының Жер массасына қатынасы ғаламшарлар ішіндегі ең үлкені және Күн жүйесіндегі жерсеріктері, сондықтан Жер – Ай жүйесін екі ғаламшар ретінде қарастырады.

         Жер күрделі пішіннен тұрады, гравитациялық біріге атқаратын іс-әрекеттерді анықтай отырып, ортақ күшті пайдаланып, Жерді осьтік айналым жасайды және  олардың ішкі және сыртқы рельефті туғызушы күштерінің жиынтығы. Жер бетінің пішіні фигура формасына ұқсас болғандықтан, гравитациялық потенциалы алынады (демек жазық, барлық нүктеде тік бағытта перпендикуляр орналасады), теңіз бетіндегі сумен сәйкестігі (толқындар болмағанда, ағындар және сарқырамалар атмосфера қысымының өзгеруімен тікелей байланысты). Ол жазықты геоид деп атайды. Көптеген түрлі ғылыми және геодезияның практикалық есептерін, картография және де басқада шешім қабылдау үшін Жер пішіні ретінде жер эллипсоидын қабылдаған. Бұл жазықпен шектелген көлем, жер көлемі деп есептеледі. Жер эллипсоидын білу, оның Жер бетінде қалай орналасқанын анықтау, сонымен қатар Жердің гравитациялық өрісі астродинамикада өте үлкен маңызы бар, жасанды космостық денелердің қозғалыс заңын зерттейді.Бұл параметрлер астрономдық – геодезиялық, гравиметрикалық өлшемдер және жерсеріктердің геодезиялық әдісімен зерттеледі.

 

1 кесте-Жердің геометриялық және физикалық сипаттамасы

Параметрі	Шамасы
Экваторлық радиус	6378,160 шақырым
Полярлы радиус	6356,777 шақырым
Жер эллипсоидының жиырылуы	1:298,25
Орташа радиус	6371,032 шақырым
Экватор маңының ұзындығы	40075,696 шақырым
Жер беті	510,2х10бшақырым2
Көлем	1,083 7х1012шақырым3
Масса	59767х1021 кг
Орташа тығыздығы	5518 кг/м3
(көл беті деңгейінен) ауырлық күшінің жылдамдығы
а)экваторда	9,78049 м/сек2
б)полюсте	9,83235 м/сек2
в) стандартты	9,80665 м/сек2

 

Жердің өз осі бойынша айналуы күн мен түннің жер бетінде алмасуына әкеледі. Жердің айналған периоды тәуліктік өлшем бірлігін анықтайды.Жердің айналу осі жазықтыққа эклиптикасына перпендикуляр ауытқиды 23°26,5 (20 в ортасында); қазірде бұл бұрыш 0,47 бір жылда кеміп отырады. Күн айналасында Жердің орбита бойымен қозғалысында  айналу осі жазықтықта оның бағыты әрқашан сақталып отырады. Мұндай жағдайлар жылдың ауысып отыруына әкеледі. Күн, Ай ғаламшардың гравитациялық әсері орбитаның эксцентрсистеттік периодтық ұзақ өзгерулеріне әкеледі. Жер осінің кеңістігі көлбеуіне, сан ғасырлар бойы климаттың өзгеруіне себепші болды. Жердің айналу периоды Ай және Күн ағынының аз мөлшерінің әсерінен жүйелі түрде артып отырады. Айдың тартылу күші атмосферамен су қабықшасының деформациялық, сонымен қатар жер қыртысының қатты қабығының ағынынан жасайды. Жердің айналу периоды Ай және Күн ағынының аз мөлшерінің әсерінен жүйелі түрде артып отырған. Айдың тартылу күші атмосферамен су қабықшасының деформациялық және жер қыртысының қатты қабығын құрайды. Олар дененің тасу күшіне бағытталған, сонықтан олар айналған кезде 3–тен орналасқан. Жер қыртысының тасуы 43см амплитуда, ашық теңізде– 1м шамасында, атмосферада олар бірнеше жүздеген қысымның өзгерулеріне әкеледі (бірнеше мм р.т с.т). Тасу ағын күші, ағыс қозғалысының жол көрсетушісі, ЖерАй жүйесімен байланысты, сонымен қатар энергиясын, уақытын Жерден Айға берілетін энергия және қозғалу уақыты санының берілуін жоғалтады.

         Нәтижесінде Жердің айналуы бәсеңдей түседі, ал Ай Жерден тыс бағытқа көшіріледі. Жер асты қазбалары маржан бағалы тастарды айлап, жылдап зерттеудің нәтижесінде өткен геологиялық ғасырда бір жылда қанша тәулік бар болғанын (600млн жыл бұрынғы) санын бағалауға мүмкіндік берді. Зерттеулер нәтижесінде 3 рет айналып шығу периодында осьтің маңайында орташа алғанда жүз жылда бірнеше м/сек, оның ішінде 500 жыл бұрын тәуліктің ұзақтығы 20,8 сағ құраған. Жердің айналу жылдамдығы іс жүзінде алғанда Айға берілген уақытқа қарағанда бірнеше есеге кем болады. Бұл көрсеткіш Жер инерциясының ұзақ уақыт бойы төмендеп отырғаны, мұндай жағдайды жер ядросының тығыз өсуімен болмаса тектоникалық үдерістерде массаның жылжуымен байланысты болуы мүмкін. Жердің айналу жылдамдығы бір жыл ішінде біраз өзгеріп отырады, оның өзгеруі сонымен қатар, ауа массасымен ылғалдың ай сайынғы жылжуынан да болуы мүмкін.

         Жердегі өмір, биосфера күннің арқасында пайда болды. Көптеген құбылыстар өзінің осінің айналасында Жердің айналуы, Күннің айналасында Жердің айналуы, күн белсенділігінің циклі сияқты физикалық шарттар әсер етеді. Күн тек жарық пен жылу ғана бермейді, бірақ корпускулярлы және электромагнитті сәулеленуді (көрінетін жарық, ультрақызғылт, инфрақызыл, рентгендік, гамма-сәулелену, радиосәулелену) сыртқа шығарады. Әрбір сәулелену заттар арқылы ену қасиеті бар энергияны анықтайтын, ұзындығы мен жилігімен ерекшеленеді. Егер электромагнитті сәулелену тұрақты болса, онда корпускулярлы бөлікше өте өзгергіш келеді. Корпускулярлы сәулеленуге биосферадағы құбылыстар тәуелді. Бұл бөлшектердің энергиясы Күндегі дақтардың ауданының өсуімен артады. Күн дағы Жер биосферасына әсер ететін феномен болып табылады. Жер корпускулярлы радиациядан атмосфера молекуласы мен атомдарға, иондарға және электрондарға ыдырап кетуінен, яғни оның жоғалып кетуінен қорғайтын және жеткілікті тұрақты өзінің электромагнитті өрісімен қорғалған.

Кез келген күрделі объектінің ішкі құрылымын көрнекі ұсыну үшін оның жалпы үлгісінің құралымына жүгінеді. Үлгі – оны құру кезінде қарастырылатын пән туралы барлық белгілі мәліметтері мүмкіндігінше ескерілетін, зерттелетін объектінің құрылуының кейбір көрнекі суреті. Геологиялық ғылымда жер моделі түсінігі біздің ғаламшардың кескінін  елестетеді, біздің ғаламшарды жұмыртқамен салыстыруға болады, өйткені Жердің ішкі құрылысының сандық көрсеткіштері және өзара қарым-қатынастық сипаттамасы жұмыртқаның құрылысын еске түсіреді, сонымен қатар оның сары уызы Жердің өзегіне, белок (ағы) – Жердің ішкі қабаты, ал қабығы – ғаламшардың литосферасына ұқсайды.

Жер өзегі және оның ішкі қатты қабықшасы өзінің кезегінде бірнеше тұжырымдалған сфераларға бөлінеді немесе бір­-бірінен олар заттарының қосылатын физикалық сипаттамасы бойынша ажыратылады. Сонымен Жер өзегі екі бөліктен тұрады: сыртқы сұйық  және ішкі қатты өзектен; Жердің ішкі қабаты 3 сфераға бөлінеді: төменгі ішкі қабат, аралық аймақ және жоғарғы ішкі қабат; жоғарғы ішкі қабаттың төмен жағында астеносфераның балқыған қабаты жиі ерекшеленеді; литосфера да екі бөліктен тұрады – қатты литосфералық ішкі қабат (төменде) және жер қыртысы, сонымен қатар, шартты үш қабатқа бөлінеді – базальтты, гранитті және шөгінді қабаттар.

 

Әдебиет: негізгі 2 (бет 102-147), 2 қосымша (бет 6-17).

 

Гидросфера

 

3 Дәріс №3. Гидросфера - әлемдік ылғал айналымы, жергілікті ылғал айналымы. Теңіз деңгейінің өзгерісі және мұхиттың түп бедері

 

Гидросфера түсінігінің анықтамасына түрлі көзқарастар бар. Ғалымдардың бір тобы гидросфераға тек сұйық, қатты немесе газ тәрізді күйінде байланыссыз судан тұратын ғаламшар сферасын жатқызуға болады деп есептейді. Басқалары оған байланыссыз суы жоқ, бірақ су компоненті басқа химиялық қосылыстардың құрамына кіретін сфераларды жатқызуға болады деп есептейді.

Бірінші көзқарас бойынша, гидросфераның құрамына теңіз сферасының барлығы, литосфераның беткі бөлігі, өзен және көлдер, мұз айдындары, топырақты су, шалшық су және атмосфера суы жатады. Екінші көзқарас бойынша, гидросфераның құрамына қосымша өзінің кұраушысына суды қосатын химиялық қосылыстардың таралу аймағы жатады. Бұл гидросфераның төменгі шекарасын оны Жербедеріне түсіре отырып, гидросфераға барлық жер қыртыстарын толығымен қосып және шекараны Мохоровичича бетіне жақындата отырып, едәуір төмен жүргізуге мүмкіндік береді.

Егер гидросфераға қоршаған ортаның бір табиғи сферасы ретінде қарасақ, онда мақсатқа сәйкес гидросфераның астында ол газ тәрізді, сұйық және қатты күйінде тұратын, тек сумен байланыссыз таралу аймағын түсіну болып табылады. Бұл кезде еркін сулардың таралу шегінде алынған гидросфераның жабық жүйе еместігі ескеріледі. Ол литосфераның төсеніш қабаттарындағы секілді (су байланысқан күйде болып табылатын және анықталған бір шарттарда еркін күйге ауысуы және гидросфераның еркін суларын толтыруы мүмкін), сондай-ақ (ғарышқа сутектің диссипациясының және ғарыш тозаңы мен метеоритті зат құрамына гидросфераға судың келіп түсуі есебінен) ғарыштық кеңістікке де ажыратылған. Мұндай тұжырым тұрақты су алмасу құбылысына сүйенгендіктен, Жердің барлық су жүйесінің бір жерде болатыны туралы жағдайына қарсы келмейді.

Гидросферадағы табиғи құбылыстар. Жер кеңістігінде судың жиналуы, сақталуы және қозғалу құбылыстарын қарастыру кезінде үш түсінік ортақ және бір-бірімен үздіксіз байланысады. Бұл түсініктің мәні: гидросфера – біріктіргіш зат байланыссыз су болып табылатын Жердің бір гидросферасы; Су айналымы (ылғал айналымы немесе су алмасу) – бұл оны бір жерге байланыстыратын және гидросфераға тән, құбылыстардың жиынтығы, гидросфераның динамикалық сипаттамасы. Су (теңдестігі) – су айналымының сандық көрінісі.

Жердің геологиялық тарихы барысында келесі су айналымы және ылғал айналымдары пайда болды.

Геоғарыштық айналым планета сияқты Жердің пайда болуынан бастап пайда болды. Ол Жер мен ғарыш арасындағы су алмасу болып табылады. Су жерге планетаралық кеңiстiктен құрайтын оның элементтерi метеорит заты және ғарыш шаңымен бiрге түседі және керiсінше - екiншi ғарыштық жылдамдық 11, 2:4 = 2, 8 шақырым/сек тең болса,сутегiнiң атомдарының қозғалыс жылдамдығы¼ есеге артады, күштi сиреген жоғарғы атмосферада ультракүлгiн сәулелердiң әсерінен сутегiнiң диссипациясы жердiң тартылу саласыжолымен ғарышқа өтеді.

Атмосфералық–мұхиттық айналым Жер бедерiнiң екіге бөлiну кезінде майда мұхит және жеке құрғақ Аралдар болған уақытта немесе қысқаша Архейден пайда болған. Негiзiнде бұл айналым мұхиттың бетіндегі ылғалдың булануы үдерістерінен болған, бұлттардың тасымалдануы және жаңбырдың түсуі тікелей мұхитпен байланысты. Мұндай айналымның түрi жалғасады және байқалады, мұхит кеңістігінің айдынын тастап кетпей, ылғал айналымы іске асады.

Атмосфералық–континенттiк–мұхиттық айналымматериктердiң даму және қалыптасукезеңі бойынша дами бастады. Мұндай айналым мұхит және материктер бетiндегі булану үдерістерiнен болады, бұлттың түзілуі, басқа жерлердегi бұлттардың тасымалдануы, тұнбалардың құрғақ жерлерге немесе мұхит бетіне түсуі (жер бетіндегі және жер астындағы) құрлықтан мұхитқа  көшуі байқалған. Мұндай айналым ерте геологиялық дәуiрде ғаламшарда ерекшеленген,қазір де мұз қабаты дамыған өлкелерде байқалады, алорганикалық әлем енді ғана дами бастаған.

Атмосфералық–литосфералық–биосфералық–мұхиттық айналым органикалық әлемнің бастапқы құрылған кезінен бастап құрылды, әсіресе өсiмдiктердiң мұхиттан құрлыққа шығуынан кейiн толықтай құрылды. Биосфераның дамуымен оның су айналымның үдерісіне араласуы өсе бастады және қазiргікезде ғаламшарда су айналымның бұл түрiнің ерекше мәнi бар. Ол жердегi судың үздiксiз орын ауыстыру үдерістерінде болады, күн энергиясы және гравитация күшiнiң әсерінен болып жатады және гидросфераны, атмосфераны, литосфераны, тірі организмдерді қамтиды.

Гидросфераның әртүрлi бөлiмдеріндегi ылғал айналымының жылдамдығы әртүрлi. Су буы атмосферада жыл сайын 40 рет ауыстырылады немесе әрбiр 9 тәулік бойы, бұл жерде ылғал айырбасы өте жоғары жылдамдықпенөтетіні байқалады. Атмосфера құламасының бір жылғыбулану санының тұнбаларының жерге түсетін энергиясының 20% жұмсалынады, соншама су буының тиiстi санының конденсациясы бөлінеді. Сондықтан ылғалдың айналымы жылулық энергияның айналымымен қоса беріледі.

Өзендердегi судың жалпы саны әрбiр 16 күнде өзгередi; батпақтардағы - 5 жыл; көлдердегi - 17 жыл; жер асты суларындағы - 1400 жыл; мұхиттар және теңiздердегi - әрбiр 2600...3000 жыл және де суды толығымен айырбастау 63 жылда болады. Мұздықтардағы айырбас су өте баяу ағады:таулы аудандарында әрбiр 1600 жылда, мұз қалқандарында - әрбiр 15 000...20 000 жылда ауысады.

Ылғал айналымының қарқыны газ сияқты, сұйық және қатты түрлерде атмосферадағы орташа су мөлшерiне құлама суы жалпы санның бөлуiнен бөлiндi 1 жылда жердiң барлық беткіқабатында болады. Қазiргi дәуiрде жердiң ортақ ылғал айналымының қарқыны 38 санымен бейнеленедi. Егер бұл шама бiрлiк етiп қабылданса, онда ылғал айналымдарының солтүстiк қарқын әлемiнiң жартысының кеңдiктерi бойынша келесi мән болады:

Кеңдік       0...10  10...20 20...3030...40 40...50 50...60  60...90

Қарқынды ылғал айналымы     1,03    0,54   0,46    0,60    0,92    1,10    0,89

Бұдан (бұл кеңістіктегі 1жылғы жауын-шашын мөлшерiнiң кiшiрейтуiмен байланысты) әртүрлi кеңдiктегі ылғал айналымдарының қарқыны тропиялық және субтропиялық белдiктердiң ең төменгi мәндерiне тән және қоңыржай белдеулер үшін ең көп деңгейін көруге болады (1 жылғы жауын-шашын мөлшерiніңүлкеюiнің арқасында және әуе массаларының батыс-шығыс тасымалдау ықпалының әсерінен) және (түбегейлi булануданүлкен жауын-шашын мөлшерiнің түсуі) экватор белдiгiнен де өзгерістер байқалады.

Жердiң су теңгерімі  тепе-теңдікті сақтап тұрады, жер бетіне түсетін су мөлшерін тұнба түрінде байланыстырады және Дүниежүзілік мұхитымен құрлық бетінен нақтылы уақыт аралығында буланып кететін су мөлшерін де теңгереді, орташа алғанда көп жылдық мерзімге де, көп жылдық мерзімде болады

Атмосфералық жауын-шашынның түзілуіне себепші болған және атмосфералық ылғалдың қайта бөлінуіне мүмкіндік туғызатын ол атмосфераның таралуы осы үдеріс арқылы жүзеге асады.

Судың булануы - мұхиттың үстінде болып жататын негізгі үдерістердің бірі, ол бір қалыпты жағдайда судың булануын атмосферада ұстап тұрады. Ылғалдың Дүниежүзілік мұхиттың бетінде булануы салдарынан атмосфераға 86% түседі және тек 14% құрлық бетінде буланады. Айналымның мұхиттық булануының маңызды ерекшеліктерінің бірі ол оның массаларының су ағынымен тасымалдануы болып табылады және олардың құрлықтағы бөліктердегі, айдындардағы сол маңайдағы ағатын теңіздегі ағындарының ауа-райына ықпалы болады. Ағындар суды құрлықтағы барлық өзендерге қарағанда үш есеге көбірек көтереді. Су айырбасының ағындары су айырбасына қарағанда 50 есеге қарқындырақ, мұхит бетіне түсетін жауын-шашынмен белгіленген.

         Материктердегі су айналымы өзен сулары, көл сулары, мұздықтар, шалшықтар, сонымен бірге жер асты сулары арқылы ағады. Өзен мұхитқа атмосфера арқылы мұхиттан құрлыққа тасымалданатын судың бір бөлігін қайтарады. Жер асты сулары өзен құрамаларының құрылуында маңызды рөл атқарады, өйткені олардың арқасында өзендер орнықты қоректене алады және бұл олардың суға берілген уақытының салыстырмалы тұрақтылығы және материкте су айналымының булану әсерінің үздіксіз берілуін қамтамасыз етеді. Жер асты сулары, сонымен бірге айналымдарға литосфераны да қатыстырады. Көл буымен өзендер тығыз байланыстырылған, себебі жер бетінде өзендермен байланысқан ірі көлдер өте аз немесе мүлде жоқ. Көл бетiндегі су булануы есебiнен атмосфера жыл сайын 500...600 шақырым қосымша суды алады,оның 3% құрлықтағы су булануының орташа шығынын құрайды. Мұздықтар-қаршалар жер бетiнiң 16 миллион шақырым қашықтығын қамтиды, оларда жер шарының су балансындағы маңызды рөлдерді атқарады.

Су айналымдағы мәндерге ие болатын биологиялық үдерістерге транспирация жатады. Орташа шығынмен алғанда транспирацияға құрлықта буланудың дерлік (жылына 30...35 мың шақты шақырым) құрайды, жер бетінде булану 7% Дүниежүзілік мұхитты қоса алғанда барлығы бір жиынтықты береді.

 

Әдебиет: негізгі 2 (бет 249-251), негізгі3 (бет 114-128).

 

4 Дәрiс №4. Климат туғызудағы мұхиттың рөлi. Мұхиттағы мұз

 

Дүниежүзілік мұхит – ылғалдың сарқылмас қоры, даусыз түрлі қалдықтардың қабылдағыштары, әртүрлі желдермен теңіз ағындарының анағұрлым үлкенірек дәрежеде орналасқан мекені. Зиянды заттардың өте үлкен мөлшерін, пестицидтерінмұхитқа тастау, теңіз ортасының мұнаймен ластануының өсуі, өзен Эстуарларының бітелуі, мұның барлығы бір кездері мұхиттың адамға қызмет көрсетуін тоқтатуға дәлел болатынын көрсетеді. Мұхит - бұл бiздiң ғаламшардың барлығына ортақ ағынды шұңқыры, зор септиялық бак, бұл су таза түрде адамға, малмен өсімдіктерге қайта қайтарылады.

         Дүниежүзілік мұхит шартты түрде төртке жiктеледi. Олардың iшiндеең iрi және тереңі - Тынық мұхиты. Ауданы бойынша жер бедерінің ауданы 178:62 млн шақырым² барлық сулы аумағының жартысында орналасқан, оның орташа тереңдігі (3980 м) Дүниежүзілік мұхиттың орташа тереңдiгiнен көбірек (3700 м). Оның аймағында ең терең сулы құлама Марианская (11022м) бар. Тынық мұхитында Дүниежүзілік мұхитындағы су көлемінің жартысынан көбі (1341 шақырымнан 710,4 млн.шақырымға²) жұмылдырылған.Өлшемі бойынша Атлант мұхиты екінші орында. Оның ауданы 91,6 млн шақырым²-ға тең, орташа тереңдігі 3600 м, ең үлкен орташа тереңдігі 8742 м (Пуэрто-Рико) ауданында көлемі 329,7 млн шақырым²-ға тең. Бұдан әрi өлшемі бойынша Үнді мұхиты, ауданы 76,2 млн.шақырым², орташа тереңдігі 3710 м, көл мөлшері (Зонд Аралдарының жанында) 7729 м, су көлемі 282,6 млн шақырым².Ең кішкентай және ең суық мұхит Солтүстік Мұзды Мұхит, ауданы 14,8 млн². Ол Дүниежүзілік мұхиттың 4 % орналасқан, орташа тереңдігі 1220 м, (ең үлкені 5527 молар) су көлемі 18,1 млн шақырым³-ға тең. Атлант, Үнді, Тынық мұхиттарының Атлантикалық материктерге жақын тұрған оңтүстік бөлігінің шартты атауы Оңтүстік мұхит болып аталады. Мұхиттардың құрамынан теңіздер бөлініп шығады. Жердегі тіршілік үшін су айналымы мен үнемі болып жататын ылғал айналымының атқаратын рөлі зор. Бұл үздіксіз тұйықталған процесс судың атмосферада тасымалдануы, гидросферада, жер қыртысындағы буланудан құралған және су буының атмосферада тасымалдануы, будың конденсациялануы, жауын-шашын және ағынды сулардың Дүниежүзілік мұхитқа құйылуы. Бұл бiртұтас процессжер бетiнен судың атмосфераға үздiксiз және осы процесс керi қарай орындалады.

Теңiз ағындары (мұхиттық ағындар). Теңiз ағындары – су массаларының теңiздегі және мұхиттағы iлгерiлемелi қозғалысы, түрлі күштер (су және ауа тартылыс күштерiмен әрекет етуі, суда пайда болатын градиент қысымымен, Күн және Ай тасу тудыратын күшімен сипатталады. Теңіздегі ағындардың бағыттарына жердің айналуының үлкен ықпалы болды, ауытқитын ағындар Солтүстік белдеулерден оңға, Оңтүстік белдеулерде солға айналады. Теңiздің ағындары желдің үйкелісімен жер бетіндегі (жел ағындары) немесе бірқалыпты температураның бөлінбеуінен және су тұздылығы (тығыз ағындары) немесе (жел ағыны) деңгейінің көлбеуімен болады. Құбылмалық сипаты бойынша тұрақты және уақытша (құбылмалы түрде) болып бөлінеді, орналасуы бойынша шалғай, беттік қабат астындағы, аралық, терең және түптен өсетін болып бөлінеді. Физика-химиялық қасиеттері бойынша тұзды және тұщыланған болып екіге бөлінеді.

Жылы және суық теңiзi ағындары. Бұл ағындардың су температурасы қоршаған ортаның температурасынан сәйкесінше жоғары немесе төмен. Жылы ағындар аласа кеңдіктерден биік кеңдіктерге (мысалы, Гольфстрим), ал суық ағындар биіктен аласа кеңдіктерге (мысалы, Лабрадор) бағытталған. Қоршаған су температурасының ағындарын бейтарап деп атайды.

(Gulf Stream ағылшынша) гольфстрим–Атлант мұхитының Солтүстік бөлігіндегі жылы ағындар жүйесі, 10 мың шақырымға созылып жатқан, Флорида түбегінің жағасынан Шпицберген аралдарына дейін және жаңа жердің бөліктерінде орналасқан. Флорид Бұғазындағы жылдамдық 6-10 шақырым/сағ, Б.Ньюфаудлендте 3-4 шақырым/сағ, жер беті суларының температурасы 24-28 ºС-тан 10-20º С-қа дейін.Флорид Бұғазында судың орташа шығыны 25 млн/шақырым³/сек, (Жер шарының барлық өзендері сулары 20 есеге көбірек). Гольфстрим Солтүстік-Атлантикалық ағынға (40ºС –та ауа райы өтеді), батыс және оңтүстік батыс желдерінің ықпалымен Скандинав түбегінің жағаларына Еуропа ауа райына ықпал ете отырып жылжиды.

Дүниежүзі мұхитының түрлі аймақтарында әр кез үздіксіз су алмасу болып жатады. Бұл суреттен су ағындарының Қара теңiзден Мәрмәр теңiзiне (Мәрмәр теңізіндегі қара кішкентай ағындар), Мәрмәр теңізінен Эгей теңізіне (Эгей теңізіндегі көгілдір ағын) орын ауыстыру жүйелерін көруге болады. Мұндай феномендi Мәрмәр және оны қоршаған теңіздердің айырмашылықтары арқасында бақылау мүмкін болған. Мәрмәр теңiзi едәуiр майда келген, сондықтан оның сулары  күштiрек жылытылған (бұл жазғы сурет). Булану салдарынан суда тұздану үдерісі көп болды. Бұл судың түсі шағылысады. Сондықтан Мәрмәр теңiзiнiң суы ашық көк түстi. Көрші теңіз алабына түскеннен кейін судың қалай және қай бағытта жылжитынын бақылауға болады.

Эльниньо – бірнеше жылда бір ғана рет пайда болатын жылы тынық мұхиттың экватор ағыны. Соңғы 20 жылда Эльниньоның бес белсендi циклдерi атап өтiлген: 1982-1983, 1986-1987, 1991-1993, 1994-1995 және 1997-1998, яғни орташа алғанда әрбiр 3-4 жылда болған.

Эльниньо болмаған жылдарда суық Перу ағынының шақыруымен болатын оңтүстiк Америкажағалауын бойлай терең суық суларының көтерілмеуінен, мұхит бетінінің температурасы аз маусымдық шектерде 15 ºС-тан 19 ºС-қа дейін толқиды. Эльниньо маусымы кезінде жақын жағалауларды температура 6-10 ºС-қа дейін көтеріледі.Эльниньокезінде экватор ауданында бұл ағын әдеттегіге қарағанда күштiрек жылытады. Сондықтан Пассат желдерi әлсірей немесе мүлдемболмайды. Қыздырылған су, американдық жағаға таралып көлки керi жүредi. Конвекцияның аномалиялы аймағы пайда болады,  Орталық және Оңтүстiк Американы  жауын-шашын және дауылдар басып алады.Жаһандық жер жүзінің жылынуы жақын арада апатты зардаптарға әкелуі мүмкін. Ауа райының өзгерiстерiне бейімделіп үлгермеген өсiмдiктер мен жан-жануарлардың барлық түрлері өледі. Полярлық мұздардың еруіненмұхит деңгейі метрге көтерілуі мүмкін және Аралдар азайып кетеді. Жүз жылда 1 рет жылыну 8 ºС-қа жетуі мүмкін.

Эльниньо жылында жер шарында әртүрлі ауа райы байқалады. Тропиктердегi Тынық мұхитының орталық бөлiгiнен шығысқа аудандардың үстiнде тұнбаларының үлкеюi және Австралия солтүстiгiндегi кiшiреюі, Индонезияда және Филиппинда болады. Қалыпты тұнбалар желтоқсанда көбiрек Эквадор жиегi, солтүстiк-батыс Перуде, оңтүстiк Бразилиямен, орталық Аргентинамен және экватор, шығыс Африканың бiр бөлiгiнiң аймағында байқалады, маусым айында шығыс - батыста АҚШ және орталық Чилидің бiр бөлiгiнiң үстiнде байқалған.

         Эльниньоның пайда болуы ауа температурасының үлкен масштабта болуымен сонымен қатар бүкiл әлем ауа райы шарттарына жауапты. Тропиктердегі жауын-шашынның үлкен мөлшері батыс аудандардан орталық Тынық Мұхитына, ал Австралияның солтүстігінде кішірею Индонезия және Филипинда да байқалады. Желтоқсан-ақпан айларында жауын-шашын мөлшері әдеттегіден тыс көбірек түсуі мына аймақтарда болады: Эквадор жағалауында Перудің солтүстік шығыс бөлігінде, Бразилияның Оңтүстігінде, Орталық Аргентинада және Эквадорда, Африканың батыс бөлігінде, ал маусым-шілде айларында АҚШ-тың батысында және Чилидің орталық бөлігінде болады.

      1997 жылдың 10 қарашасында Тынық мұхитындағы судың деңгейі анықталды. Эльниньо Оңтүстік Америка жиегі және Тынық Мұхитының оңтүстік бөлігінде су деңгейінің жоғарылығымен бейнеленеді. Судыңең төменгі деңгейі мұхиттың басқа жағынан байқалады.

Ланиньо - Эльниньоға қарсы, Тынық Мұхитының шығыста тропикалық аймағындағы су температурасының төмендеуі арқылы пайда болады. Мұндай құбылыстар 1984-1985, 1988-1989 және 1995-1996 байқалған. Бұл мерзімде бұрын-соңды болмаған суық ауа райы Тынық Мұхитының шығысында бекiтiледi. Суық су және желдер жылы су аймақтарын 5000 шақырымға қозғалтады, Эльниньо кезінде жылы су белдеулері болатын сол аймақта Эквадор ауданының-Самоа аралында да шұбалаңқы болады. Бұл мерзімде Үндiқытайда, Үндістанда және Австралияда қуатты муссон жауындары байқалады. Сонымен бiрге осы кезде Кариб қауыздары және АҚШ елдерi құрғақшылық пен құйындардан бейнет тартады.

         Ланиньо уақытында Тынық мұхитының батыс экватор бөлігінде, Индонезияда, Филиппинде және мұхиттың шығыс бөліктерінде толықтай болмайды. Оңтүстік Америкада және Оңтүстік Африканың үстінде желтоқсан-ақпан айларында жауын-шашын көп түседі және мамыр-шілде айларында Австралияның оңтүстік-шығыс бөліктеріне түседі. Құрғақшылық белгілеріэквадор жиегінде, солтүстік-батыс Перуде және шығыс Африканың экватор бөлігінде желтоқсан-ақпан айларында, сонымен бірге салқын жазғы маусымдары Африканың оңтүстік-шығысында, Үндістан және Азияның оңтүстік-шығысында байқалады. Бүкіл әлемде үлкен масштабты қалыптан тыс ауытқулар байқалған. Өте қауіпті суық жағдайдағы аудандар саны көп байқалған. Мысалы, Теңіз жағалауындағы және Жапониядағы суық қыс, Оңтүстік Аляска үстінде және батыс, орталық Канада, сонымен бірге салқын жазғы маусымдары Африканың оңтүстік-шығысында байқалады.

Сонымен қатар Ланиньо Эльниньоға қарағандакөбінесе желтоқсаннан наурызға дейінгі аралықта болады. Айырмашылықтары Эльниньо орташа алғанда үш-төртжылда бiр рет пайда болады, ал Ланиньо алты-жетi жылда бір рет болатын құбылыс. Екi құбылыста өзімен бірге көп мөлшерде дауылдар әкеледі, бірақ Ланьиньо уақытында Эльниньоға қарағанда үш-төрт есе көп болады. Соңғы бақылауларға сәйкес Эльниньо немесе Ланиньоны дауылының болуы мүмкіндігінің ақиқаттығын анықтауға болады, ол егер:

- Эльниньо жағдайында экватор ауданында, Тынық мұхитының шығыс бөлігінде әдеттегіден қарағанда жылы судың әсерінен дақ пайда болады, Ланиньо жағдайында суық судың әсерінен болады;

- (Австралияда ) Дарвин портындағы атмосфералық қысым төменгі, ал Таити Аралдарында қысым жоғарғы теңдікте болса, онда Эльниньоны болады. Басқа жағдайда Ланиньо болады.

Эльниньо және Ланиньо – ауа райының ғаламдық жылдық құбылуларының айқын көрсеткіші. Олар температураның үлкен масштабта өзгеруін оның ішінде мұхиттар, жауын-шашындар, Тынық мұхитының тропикалық бөлігінің үстімен ауаның тік қозғалыста болуын қадағалайды. Эльниньо - Тынық мұхитыныңбiрнеше жылдабір ғана рет пайда болатын экваторлық жылы ағыны. Су деңгейінің жоғарылығымен бейнеленедi. Ланиньо – Эльниньоға қарама-қарсы, Тынық мұхитының шығыста тропикалық аймағының су температурасыныңбеткі қабаты температурасының төмендеуі арқылы көрінеді. Мұндай құбылыстар 1984—1985, 1988-1989 және 1995-1996 жылдары байқалған. Бұл мерзімде бұрын соңды қалыптаспаған суық ауа райы Тынық мұхитының шығысында орнайды.

Мұздықтардың негiзгi түрлерi: жапқыш, шельфті және тау-кен. Қазірде мұздықтардың жалпы ауданы 16,3 миллион шақырым² (құрлықтағы ауданы 10,9 %), мұздықтардың жалпы көлемі 30 миллион шақырым³. Мұздықтар көп жылдық жинақталу нәтижесінде және қардың тығыздалуы мен қайта кристалдануы әсерінен пайда болады. Мұздықтар тек қана ауаның төменгі температурасы бар аудандарда ғана байқалады және қар жеткілікті түрде түседі. Әдетте ол таулы аудандар немесе поляр маңы. Мұздықтар ағын, (қалқан ) күмбез немесе (олар сол суаттарға сырғып түсетiн) қалқыма тақта іспеттес формаларды иемденген. Мұздықтардың еркін қалқитын шетінеген бір бөлігі мұзтаулар деп аталады.

Мұздықтардың құрылуы. Мұздықтардың қоректену (жинақтау) төңірегінде қар фирнданады, содан соң мұз болады, нәтижесінде мұздықтың массасы үлкейеді, абляция төңірегінде булану және желдің көмегімен қардың борауы болады. Мұздықтардың өлшемдерi әртүрлі болады, 0,1 шақырым²-нан көптеген миллион шақырымға дейін созылып жатады. Мысалы, Антрактиданың мұз қалқаны 14 миллион шақырым², ал оның максималды жуандығы 4,7 шақырымнан асады, Антрактиданың маңайынан өте ірі мұзтауларды кездестіруге болады, олардың ұзындығы 170 шақырым және көлемі 5 мың шақырым³ дейін жетеді. Ауа райының өзгерiсiмен мұздықтардың ортақ массасы да өзгередi.

          Мұздықтардың қозғалысы. Мұздықтар аккумуляция ауданынан абляция ауданына қарай жылжиды. Әдетте мұздықтардың қозғалыс жылдамдығы   аса үлкен емес, жылына бірнеше ондықтан бірнеше жүздікке дейін барады. Дегенмен мұздықтардың құйындата қозғалатын жағдайлары да болады. Диско шығанағына құятын Якобсхван атты Гренландық мұздық ең бір жедел қимылдайтын мұздықтардың бірі. Оның жылдамдығы жылына 7 шақырымнан асады.Өте жылжымалы пульстік мұздықтар. Олар салыстырмалы болып тұрады, тыныштықтағы аралығы 10-нан 50-100 жыл болса, қысқа уақытпен алмастырылады, тез жылжымалы тасқындармен және селдермен немесе мұздықтың жылдамдығы 100-120 м/тәулік болуы мүмкін, ал мұздықтар бөлігінің 10-15 шақырымға ығыстырылуы болады. Мұндай жағдайлар көбінде апатты зардаптарға әкеп соқтырады, оның ішінде мұздың құлауы, қар көшкіні, өзендердің тасуы, сел көшкіннің жүруі ықтимал. Памирлік Аю мұздықтың жылжымасы барлық аймаққа танымал.

         Мұздықтардың алатын орны. Мұздықтар ауа райларына ықпал етедi, бедердiң ерекше мұз формаларын құрады және түрлi биiк таулы жер бедерлерінен құралған. Олар резервтегі дүниежүзілік тұщы су қорының 70% құрайды және барлығын қамтамасыз етеді. Мұздықтардың еруi таулы аудандардағы едәуiр бөлiк өзеннiң науасын қалыптастырады. Мысалы, мұздықтар жинағы 5 % аудандарда орналасады Азияда орташа өзеннiң науадағы 20 %, ал жаздыгүнi - 50 % құрайды. Егер қазiргi мұздықтардың барлық массасын жинағы жер шарының бетi бойынша бөлiп берсе, жуандығы барлық шалғай сулар массасының шамамен 32 есесін көбiрек құрайды. Ресейдегі мұздықтардың ауданы 60 мың шақырым. Бұл жаңа жердiң жапқыш мұздықтары, жер, солтүстiк мұзды мұхиттың тағы басқа Аралдарын Франц-Иосифтың жерiн қамтиды.

 

Әдебиет: 2 негізгі (бет 312-318)  негізгі 3(бет 166-168).

 

Атмосфера

 

5 Дәріс №5. Атмосфера. Идеалды және нақты атмосфера. Атмосфераның электрлік өрісі

 

Атмосфера – орбита бойынша тәулiктiк айналуы және жылдық қозғалуын қабылдайтын энергетикалық айырбаспен және ауырлық күшімен байланысты ауа қабығы. Ауаны сығамыз, сондықтан биiктiктiң үлкеюiмен оның тығыздығы кемидi, атмосфералық қысым төмендейдi. Жақында жер атмосферасы 2000...3000 шақырым биiктiкте болады деп болжанған болатын, бiрақ  серiктер мен тағы басқа ғарыштық аппараттар көмегімен бақылаулардан  Жердiң атмосферасының айналасында тығыздығы 20000 шақырымға дейiн жететін жер тәжi бар деген әсер қалыптасты. Газдың тығыздығы жер тәжінде аз, планетааралық кеңістікте бөлшектің (протондар және электрондар) концентрациясы кем дегенде он есе аз. Атмосфераның жалпы массасы 5х10¹⁵ т. Сонымен қатар ауа массасының жартысы төменгi 5 шақырым, 75 % - төменгi 10 шақырым және 95 % - төменгi 20 шақырым орналасқан.

Атмосфера бірнеше негізгі қабаттарға бөлінеді.Тропосфераполярлық кеңдiктерде 8...10 шақырым биiктiкке дейiн және тропиктік аралықта 16...18 шақырымға дейiн жетеді; 4/5 бөлігі атмосфералық ауаны және барлық дерлік су буын  құрайды; биiктеген сайын температураның төмендеуiмен сипатталады әрбір 100 м сайын орташа 0,65 °С . Нәтижесінде Жер бетінде ауаның жылдық орташа температурасы экваторда +26 °С, солтүстік полюсте -23 °С және оңтүстік полюсте -76 °С, тропосфераның жоғарғы шегінде ауаның жылдық орташа температурасы экватор үстінде -70 °С дейін төмендейді, ал солтүстік полюс үстінде қыста -65 °С жетеді, жазда -45 °С. Бұдан басқа тропосферада бұлттар пайда болуынан турбу­ленттің және конвекцияның қатты өсуі болады. Тропосферада температуралық инверсия жиі кездеседі, ауалық массалар мен фронттар құрылады, сонымен қатар ауа райы және климатты анықтайтын үдерістер өтеді.

Қуатты жүздеген метрден 2...3 шақырым болатын стратосфераға өтетін жұқа қабаттытропопаузадеп аталады.

Стратосфера тропопауза үстінде 45...55 шақырымға созылады. Оның газдық құрамы тропосфераға ұқсас, бірақ стратосфера су буы аздау және озон көбірек. Озондық қабат 25...70 шақырым биіктікте бейімделген максимумда озонның құрамы 25...30 шақырым биіктікте. Басқа көздер бойынша, стратосферадағы максималды озонды құрауы 21...24 және 28...31 шақырым биіктікке (бұл – орташа және жуық шамамен мәлiметтер, өйткені озонның ендiк және маусымды қайта бөлулерi өте күрделi) деп саналады. Озондық қабаттағы О₃ құрайтын көлемі үлкен емес: ол жерге жақын атмосфераның шарттарында (760 мм сын. бағ. қысымда  және  +20 °С температурада) барлығы 3 мм ғана қалыңдықта қабат түзер еді. Жер атмосферасының азондық қабатының құрылуы мен жұмыс істеуі көптеген табиғи үдерістерге сүйенеді: атмосфералық, ионосфералық және геомагниттік қарсыласу, күн-жерлік (электромагниттік сәулелену және ионосферамен өзара байланыстар) және вулкандық пайда болу, геомагниттік микро және макропульсация, сейсмикалық пайда болу (нақты инжекция мен атмосфераның электрорежиміне әсер ету). Жалпы стратосферадағы озон құрамы озонның үздіксіз генерациялану мен диссоциациялану үдерісінде болады.

Озонның фотогенерациялануы күндік ультракүлгінді жұту барысында ағады. Оны кеңдiктерге және ендiктер бойынша бөлу бірқалыпты емес. Оның табиғи генерациясының негізгі аймақтары – спектральді шарттар, ұтымды болатын экваторлық шарттар. Күннің ультракүлгін радиация 0,15...0,29 шақырым ұзындықтағы толқын жұту нәтижесінде температураның төмендеуі төменгі шекте -40 ... -80 °С-ден жоғарғы шекте 0 °С-ге дейін болады.

Озондық қабаттың экологиялық мәні Жер климаты мен оның биосферасы үшін оның жұтқыш функцияларымен байланысты. Зерттеушілердің (Чижевский, 1924; Вернадский, 1965; Тейяр де Шарден, 1965; Шипунов, 1980; Дмитриев, 1988, 1989 және т.б.) толық қатары арқылы жанама және анық ғылыми ортаға енген «жанды Жер» идеясынан шығып, озоносфера кеңістік және уақыт бойынша биоттың жалпы планетарлық механизмін бақылау ретінде қарастырылады, өйткені ол күн-жерлік байланыста биосфераның максималды сезімтал құрылуы болып табылады және өзінде «Жер - Ғарыш», «Ғарыш - Жер» режимінде беріліс буынның жіңішке мүмкіндіктері бар деп атап өткен.

Озондық қабатты биосфераның O₃-тіинтенсивті өсуі мен кемуін шетіне ысыратын табиғи және техногенді динамикалық тепе-теңдік болудың шарттарын елегіш сезімтал мүшесі деп атаған дұрыс.Озондық қабаттың биосфералық мәні екі негізгі функциядан тұрады: сақтағыш ықпал (Жердегі тіршілік формалар құрамына) және сигналдық рөл (бүкіл Күн жүйесінің биосферасында және масштабында).

Озондық қабаттың сақтағыш ықпалы тірі организмдерге оның күн ультракүлгінінен экрандаушы қорғануымен анықталады. Бұл қабаттың бұзылуы және өз кезегінде қорғаныш рөлінің төмендеуі организмдер үшін қауіпті.

Озондық қабаттың сигналдық рөлі Күн жүйесі үшін толық кейбір жүйелер деңгейінде болжануы мүмкін және биосфераның жүйелік мәні туралы ережеге негізделеді, әсіресе Жердегі тіршіліккөзін сүйемелдеу үдерісі Күн жүйесінде функционалдық жүктемесі бар. Жердегі тіршілік формасын сүйемелдеу және сақтау үдерістері тура және кері байланыс принциптерінде жүреді. Озондық қабат – бұл жалпы биосфералық өсу көрсеткіші және жанды формалардың сигналдардың кезектесетін сүзгі арқылы реттелуі. Озоносфера күн-жерлік өзара байланыстарда беріліс буынның бірі сияқты түсіндіріледі және биосфераның күйінің интегралдық көрсеткіші болып қызмет ете алады.

Стратосферада маржан бұлттар, желдің жылдамдығы 80...100 м/с-ге дейін және ағым ағысы байқалады.

Мезосфераға өтетін жұқа қабат стратопауза деп аталады. Мезосфера – атмосфераның орташа қабаты, стратопауза үстінде 80...85 шақырым биіктікті алып жатыр. Төменгі шекте 0°С –дан жоғарғы шекте -90°С-ге дейін биіктеген сайын ауаның орташа температурасының төмендеуімен сипатталады.

         Термосфера – атмосфераның жоғарғы қабаты, мезосфераның үстінде 800...1000 шақырым биіктікті алып жатыр. Ауаның өте сиретілгендігімен сипатталады, соның арқасында бөлшектер Күннің ультракүлгіндік сәулеленуінің әсер етуімен жерге жақын қабатында өте жоғары температураларға сәйкес келетін жылдамдықтарға кезігіп қалмай таратылады. Нәтижесінде термосферада температура тез өседі, 200...300 шақырым биіктікте 1500 °С-ден жоғары, ал термосфераның жоғарғы бөлігінде - 2000 °С-ге жуық. Термосфераны немесе дәлірек айтқанда, оның төменгі бөлігін молекулалық және атомдық иондар мен бос электрондардың жоғары мөлшерде болуымен байланыстыионосфера деп те атайды. Иондалу күннің ультракүлгіндік радиациясының әсер етуі арқылы болады және бұл өте сиретілген сферада жоғары электр өткізгіштік береді.

Экзосфера – термосфераның үстінде орналасқанатмосфераның сыртқы және көбірек сиретілген қабаты. Экзосфераның жоғарғы шегіне қатысты бірыңғай пікір жоқ: кей ғалымдар экзосфераның жоғарғы шегі атмосфераның жоғарғы шегімен сәйкес келеді деп санаса, басқалары экзосфераның жоғарғы бөлігін  жер тәжі деп атайды. Экзосфера өзінің барлық кернеуінде 20 000 шақырым биіктікке дейін тұрақты температурамен (2000°С жуық) сипатталады. Бұл жерде  ауаның тығыздығы өте аз, ал температура өте жоғары болатыны сонша, бөлшектің орташа бос жүрісінің ұзындығы өте үлкен, тік жоғары қозғалған бөлшектер атмосферадан басқа бөлшектермен соқтығысусыз ұшып шығуы мүмкін. Әлемдік кеңістікте жеңілірек бөлшектердің(сутегі және гелий атомдарының) диссипациясы  (тайып кетуі) болады.

Ауаның табиғи газдық құрамы. Құрғақ ауа (су буысыз) құрамы жер бетінде көлем бойынша келесідей: азот 78,08 %, оттегі 20,95 %, аргон 0,91 %, көмір қышқыл газы 0,03 %, басқа газдар (неон, гелий, метан, криптон, сутегі, азот оксиді, озон, ксенон, аммиак, сутегінің асқын тотығы, йод, радон) тек 0,01 % ғана құрайды. Аталған компоненттерден басқа іс жүзінде ауа жерге жақын қабатында ылғалды газ тәрізді, сұйық немесе қатты күйде құрайды (0-ден 4 % - ға жуық).

Атмосферадағы табиғи үдерістер. Атмосфера күн радиациясын жұтады және шағылады, өзi ұзын толқынды инфрақызыл сәуле шағылады, жер бетiнiң инфрақызыл радиациясын жұтады; жер бетіндегі жылу өткізу жолдары және судың фазалық ауысымдарымен жылу алмасады. Атмосфераның өзінде жылу турбуленттік айырбас, радиациялық үдерістер және судың фазалық ауысымдары көмегімен таралады.

Ауаның жерге жақын қабатында (500... 1000м-ден төмен) үздіксіз су буы су беттерi және дымқыл топырақтан булану жолымен, сонымен бiрге өсiмдiктер транспирациясының нәтижесiнде түседi.

Төселген бет пен атмосфера арасында үздіксіз су айналымы жүреді. Сонымен қатар атмосферадағы су буы конденсацияланады да, тұман мен бұлттар түзіледі, соңындағылардан жауын-шашын түсуі мүмкін.

Айналым үдерістері. Жер бетінен су буы жоғарыға таралады, ал ауа ағындарымен бір ауданнан келесіге тасымалданады. Атмосферада ортақ айналым және жергілікті(локальді) айналым қатары түзіледі. Атмосфераның ортақ айналымы жердің әртүрлі кеңдіктері мен аймақтарының арасындағы ауа алмасуына алып келеді. Ол циклондық қызметтiң формасында, басқаша айтқанда атмосфералық қарсыласулар – циклондар мен антициклондар көмегімен  жүзеге асады. Радиациялық шарттар және циклондық қызметтердің әсер етуінен тропосфераның беріліс фронт-зоналарымен оларды бірден шектейтін бөлек ауа массаларына бөлшектенуі болады. Соңғы құрылым, өз кезегінде, циклондық қызмет қолдайды.

Ылғал айналымы мен жылулық режимнің өзара әрекеттесуi. Ауаның ылғалмен қанығу күйі, әсіресе ауа температурасының төмендеуі кезінде пайда болуы мүмкін. Онда су буы сұйық немесе қатты күйге өтіп, бұлттар түзеді. Бұлттар қайтадан булануы мүмкін – онда олар таралады немесе олардан жауын-шашын түсуі мүмкін. Су буы жер бетінен шағылатын ұзын толқындық инфрақызыл радиацияны қатты жұтады. Оның өзі көп бөлігі жер бетіне кететін инфрақызыл радиацияны шағылады. Осылай, ылғалды ауа жер бетіндегі және ауаның төменгі қабаттарындағы түнгі суытуды азайтуға мүмкіндік береді.

Атмосфера электрлік өріске ие. Атмосфераның жоғарғы қабаттарында стратосферадан бастап озонның пайда болуына, оттегі молекулаларының, азот және басқа газдардың диссоциациялануына және атмосфераның иондалуына алып келетін әртүрлі фотохимиялық реакциялар болады. Тропосферада да аз дәрежеде иондалу болады. Сондықтан атмосфера электр өткізгіштікке ие.

Ауаның электрон молекулаларының жоғалтуы немесе ауада еркін электрондардың қосылуы, содан соң  зарядталған молекулаға басқа зарядталған молекулалардың қосылуы салдарынан ауада жеңiл аэроиондар пайда болады.

Таза ауа орман массивтерінде 1 см³700...1500 теріс аэроиондарды құрайды, сарқырама жанында, теңіз жағалауына толқын соғу кезінде олардың саны 1 см³ 50... 100 мыңға дейін өседі. Теріс аэроиондар адамның жалпы көңіл күйіне, қан қысымына жақсы әсер етеді, зейінділікті, еңбекке қабілеттілігін көтереді, жүйке жүйесінің функционалдық күйін жақсартады.

Ауаға табиғи аэрозольді қоспалар түседі: бұл сұйық немесе қатты бөлшектер – топырақтан пайда болған тозаң,орман өрттері мен жанартау атқылауларының түтіні, теңіз суының толқуы кезіндегі шашырайтын теңіз тұзының бөлшектері, бактериялар, тозаңдар, зиянды жәндіктер, планетааралық кеңістіктегі немесе метеориттердің өртенуі кезінде пайда болатын ғарыштық тозаң. Ірі аэрозольді бөлшектер атмосферада ядролардың конденсациясының рөлін атқарады. Аэрозольді қоспалар ауа ағындарымен үлкен қашықтықтарға тасымалданады:Африка мен Оңтүстік-Батыс Азия шөлдерінің құмды тозаңдары Оңтүстік және Орта Еуропаға түскен; Кракатау және басқа ірі жанартау атқылауларының түтіні мен күлі бүкіл жер шарын орай атмосфераның биік қабаттарында үлкен қашықтықта таралды. Атмосферадағы серпiндi толқындар дыбыстар шығарады, сонымен бiрге шағылысуы және сынуымен оның атмосферада өлшенген тамшылар және кристалдар арқылы атмосферадан жарықтың өту кезінде әртүрлi атмосфералық - оптикалық құбылыстар пайда болады.

 

Әдебиет: 2 негізгі (бет. 194-198), 3 негізгі. (бет. 17-20), 3 қосымша (бет. 36 47).

 

6 Дәрiс №6. Күн радиациясы - альбедо. Радиациялық және жылу  балансы. Оранжереялық (булану) әсерi. Атмосфералық қысым. Ауа массаларының түрлерi. Атмосфераның циркуляциясы

 

Күн – Жерге ең жақын жұлдыз, әртүрлі ұзындықтағы электромагниттік толқын шығарады. Олардың бірі жарық болса, басқалары – жылу алып жүретін инфрақызыл сәулелер, үшіншісі – адам көзіне көрінбейтін сәулелер қатары: гамма-сәулелер, рентген, ульракүлгін және радиотолқындар. Жер атмосферасы көрінетін жарық пен қысқа толқындық диапозондағы радиотолқындарды жақсы өткізеді, ал өмірге қауіпті ультракүлгін, рентген және гамма-сәулелерін атмосфера жұтады. Біздің планета үшін Күн – жылу мен жарықтың жалғыз көзі, Ай мен жұлдыздардан аз ғана мөлшерде радиация түседі. Күннің сәулелік энергиясы Жердің бетін қыздырады, ал одан атмосфераның төменгі қабаттары қызады. Атмосферада күн радиациясының жалпы ағынының 25 % жуық энергиясы кедергілерге энергиялары (тозаң, су тамшысы, кристалдар, тұздардың кiшкентай бөлiгi) соқтығысу нәтижесінде шашыраңқыға айналады. Күн сәулесі радиациясының мөлшері күн сәулесінің түсу бұрышына, күннің ұзақтығына, атмосфераның бұлттылығына және мөлдірлігіне тәуелді болады. Тропикалық кеңдікте күн радиациясының жылдық шамасының жиынтығы 200 ккал/ см² жуық, ал полярлық аймақтарда – 50 ккал/см² құрайды. Жердің ауа қабаты жарықтан келетін радиацияның 15-20 % жұтады.

«Радиация» термині көрінетін жарық түсетін электромагниттік сәулелену, улльтракүлгін және инфрақызыл сәулененуді білдіреді, бірақ радиоактивті сәулеленуді қоспайды. Әрбір объект өзінің температурасына байланысты әртүрлі сәуле шығарады: аз қыздырылған денелер – негізінен инфрақызыл, қыздырылған денелер – қызыл, көбірек қыздырылған ақ (яғни, бұл түстер бiздiң көзбен қабылдауда ие болады). Бұдан да қыздырылған объектілер көгілдір сәулелер шығарады. Күштiрек қыздырылған объект болған сайын, көбiрек ол сол жарық арқылы сәуле энергиясын шығарады. Күн ішіндегі температура миллион градусты құрағанымен, жарық сәулесінің түсі оның бетіндегі температурасымен (6000 °С жуық) анықталады.

Инсоляция бұрышы. Инсоляция мөлшері (күн радиациясынан өтетін) Жер бетіне күн сәулесі түсетін бұрыштың өзгерісіне сәйкес уақыт бойынша және орыннан-орынға ауысады: күн жоғары болған сайын ол көбiрек сәуле шашады. Осы бұрыштың өзгерісі Жердің Күнді негізгі айналуымен және оның өз осін айналуымен анықталады. Егер жердің осі Жер орбитасының жазықтығына перпендикуляр болмаса,Жердің Күнді айналуының үлкен мәні болмайды, бұндай жағдайдажер шарының кез келген нүктесінде тәуліктің бірдей уақытында Күн көкжиектің үстінде бірдей биіктікке көтерілер еді және Жерден Күнге дейінгі қашықтық өзгерісіне байланысты тек аздаған маусымдық ауытқулар инсоляциясы байқалатын еді. Бірақ жер осі перпендикулярдан орбита жазықтағына ауытқиды, сондықтан орбитада Жердің орналасуына байланысты күн сәулесінің түсу бұрышы өзгереді. Жер осі орбита жазықтағына 66°33" бұрышпен еңкейген. Жыл маусымдарының өзгеруі Жерден Күнге дейінгі арақашықтығының өзгеруінен емес, негізінен осы еңкеюге байланысты болады. Осылайша, атмосфералық құбылыстардың екi анық айтылған циклдерiнiң себебi – жылдық, ұзақтығы 365 ¼ тәулік, және тәуліктік 24 сағаттық, - Жердің Күнді айналуы мен жер осінің еңкеюі болып табылады.

Альбедо – объектімен шағылған (әдетте пайызбен немесе бірлік бөлікпен өрнектеледі) күн радиациясының бөлігі. Шағылған радиация санының осы жазықтыққа түскен радиацияның жалпы санына қатынасы жазықтықтың альбедосы деп аталады. Бұл қатынас пайызбен өрнектеледі. Альбедо жарық ақ қар үшiн 80-90 % құрайды, қара шабындық үшiн 5-10 %, бұлттар альбедосы тип және тiк қуатқа байланысты 17-ден 81 % - ға дейін ауытқиды. Қара қурап қалған құм альбедосы - 18% жуық, жасыл ормандікі 3- 10% - ға дейін. Iрi айдындар альбедосы көкжиектiң үстiнде күннiң биiктiгiне тәуелдi болады: ол биік болған сайын альбедо бөлігі азаяды. Жер альбедосы атмосферамен бірге бұлттылық пен қар жамылғысының ауданына тәуелді өзгереді. Біздің планетаға түсетін барлық күн радиациясының  34 % - ға жуық бөлігі ғарыштық кеңістікке шағылады және Жер жүйесі – атмосфера үшін жоғалады, ал 47 % атмосферадан өтіп жер бетіне жұтылады. Атмосфераның жоғарғы қабаттарда оттегі мен озон арқылы ультракүлгін сәулену жұтылады, ал төменгі қабаттарда негізінен су буы және аз мөлшерде көмір қышқыл газымен қызыл және инфрақызыл радиация (толқын ұзындығы 630 нм-ден жоғары) жұтылады. Атмосфера және жер бетіне күн энергиясының үздіксіз ағымына қарамастан, Жер мен атмосфераның орташа температурасы тұрақты. Бұның себебі Жерден және атмосферадан негізінен инфрақызыл радиация түрінде шамамен сондай мөлшерде ғарыш кеңістігіне шағылады.

Климаттың жаһандық өзгерістерінің санына XIX ғ. ортасынан басталған кеңінен жылынудың дамуын жатқызуға болады. Батыс Еуропада 1920 ж. қыстың орташа онжылдық температурасы 2,5°С өсті. XX ғ. ортасына қарай жылдық орташа температура XIX ғ. аяғымен салыстырғанда Жаңа Жерде шамамен 2°С, Гренландияда -  3°С жоғары, ал Шпицбергенде, Азияның солтүстігі мен Солтүстік Америкада - 2°С жоғары көтерілді. Жылынудың нәтижесінде Исландияда 600 жыл бұрын өңделген егiстiк жер мұздан босатылған, бірақ содан бері мұздық жамылғысының астында көлегейлендi. Шпицбергенде, Гренландияда, Аляскада бірден мұздықтардың шегінуі анықталды. Полярлық теңіздердің мұздығы бірден азайды. Қазiргi жылынуды екi жақты түсiндiру бар:

-             бiр жағынан тропосферадағы көмiрқышқыл газдың құрамы арқасында антропогендік үлкеюден («булы эффектісі»);

-             басқа жағынан 11 және 80 жазғы күн белсендiлiктiң циклдерiнің тiркес есебiнен.

Антропопогенді булану әсері қазіргі заманғы жылынудың басты факторы болып табылады, өйткені ауада СО₂ концентрциясының жылдамдығының өсуі палеогенде және неогенде ондаған мың есе аз болған. Осының көрінісінде антропогенді жылыну салыстырмалы түрде жылы (70 жж. XIX ғ., 20 – 40жж. және 70 жж. бастап XX ғ.) және салыстырмалы түрде суық (50 - 60 жж. XX ғ.) кезеңдердің кезектесуі қаралады.

Ғарышты антропогенді игеру де климатқа ықпалын тигізеді. Бірінші зымыран «Челнок» түріндегі ғарыштық аппараттар («Шаттл») ұшырылғаннан кейін анық тіркелді:

-    ұшыру болған жерлерде қою тұман мен сулы тозаң түріндегі радиоактивті жауын-шашынның (пайда болуы айқын емес) түсуі;

-     ионосферада орбитадағы басқару қозғалтқыштарының шығаруы арқылы плазмалық көпіршіктердің пайда болуы;

-     тұзды қышқылдың қарқынды түрде пайда болуы және әртүрлі құрамды аэрозольдердің бірден үлкеюі.

Қазір Арктика мен Антарктика мұз қалқандарының қайта құрылып жатыр деп бекітуге негіз бар. Соңғысы суперайсбергтердің қалқу механизмі бойынша түсіріліп жатыр. Арктикалық мұздардың түсірілуі Мұзды мұхиттың мұздық жамылғысының жалпы жұқалануы мен мұздық өрістер шетінің қарқынды еруіне байланысты.

Полярлық жамылғылар әр қыста 3...4 °С аязға жетпейді, бұл мұздың реологиялық құрамының өзгеруіне алып келеді: оның қаттырақ ағуы, жарылуы және т.б. көрінеді. Полярлық мұздықтардың еруі дүниежүзілік мұхитқа тұщы судың ірі ағысын алып келеді. Бұл жағдай әлдеқашан басталған Гольфстримнің тоқтау үдерісіне байланысты.

Енді ешкіммен теріске шығарылмайтын жалпы жылыну да келе жатыр. Ол өсіп келе жатыр және экваторлық сулардың қарқынды булануына алып келеді. Сонымен қатар экватор аймағында су тұздырақ болуда және тереңге кетуде. Полярлық аймақтардағы тұщы су жеңілірек. Нәтижесінде Гольфстрим ауданында экваторлық ендік аймағын суықтататын Арктиканың суық суларының қозғалысының үдерісі күтілуде. Осылай солтүстік жарты шарда Гольфстримнің кері ағу үдерісі қалыптасуда. Бұл мүмкіндікке көп параметрлік математикалық модельдер көрсетеді.

Еуропа климатолог, гидрологтары Гольфстрим ағысының нақты белгілерін тереңірек зерттеуде. Олар үшін Батыс Еуропада да, Шығыс Канадада да, АҚШ-та да қардың көптігі мен аяздың қаттылығы таңғаларлық емес, әр қыста бұл жерде төменгі температураның барлық жаңа рекордтары тіркелуде. Климаттың жаһандық өзгерісінің көрінісінде жергілікті немесе аймақтық, антропогенді өзгерістер болып жатыр.

Ауа массалары. Ауа массалары – белгілі бір аймақта төселген беттің әсерінен пайда болатын ауаның үлкен көлемі және көлденең бағытта пайда болған жерден орын ауыстыру шамасы бойынша біртіндеп өзгереді. Ауа массалары ең алдымен құрылған аймақтың, мысалы тропикалық және полярлық, термикалық сипаттамасы бойынша ерекшеленеді. Көптеген алғашқы сипаттамасын сақтайтын ауа массаларының бір аймақтан басқаға орын ауыстыруын синоптикалық карталар бойынша бақылауға болады. Мысалы, суық және құрғақ ауа Канадалық Арктикадан АҚШ территориясына орын ауыстырып, баяу қызады, бірақ құрғақ болып қалады. Логикалық түрде Мексика шығанағының үстінде құрылған жылы, дымқыл ауа массалары дымқыл болып қалады, бірақ төселген беттің құрамына байланысты қызуы немесе салқындауы мүмкін. Мұндай ауа массаларының ауысуы жолында кездесетін жағдайлар шамасы бойынша өседі.  Қозғалып келе жатқан ауа массаларының арасындағы өтпелі зонаны «фронттар» деп атайды.

Фронттардың классификациясы. Атмосфералық фронттар – ауа мен қысымның температурасы салыстырмалы түрде жоғары мәнді көлденең градиентімен, сонымен қатар өрістегі жел мен ауа дымқылдығы ерекшеліктерімен сипатталатын әртүрлі құрамы бойынша ауа массаларының арасындағы беттің бөлімі немесе өтпелі зона. Атмосфералық фронттардың күрделірек ауа райы жағдайы, қауіпті және өте қауіпті құбылыстармен байланысты. Әртүрлі жағдайлар мен сипаттарына байланысты атмосфералық фронттар төмендегі топтарға жіктелген:

-    салыстырмалы түрде фронттармен бөлінген ауа массалары орналасуының орын ауысуы бойынша;

-     кеңістікте (тік және көлденең) созылуы мен циркуляциялық маңыздылығы бойынша;

-     географиялық сипаты бойынша.

Атмосфераның жалпы циркуляциясы деп төменгі ендіктен жоғарыға және кері тасымалдауға әкелетін жер шарындағы ауа айналымын айтады. Жер бетінде жылудың біртекті таралмауы атмосферадағы ауа ағындарының пайда болуының себебі болады, бұл жер шарының әртүрлі белдеулеріндегі топырақ пен ауаның бірқалыпты қызбауына әкеледі. Сонымен, күн энергиясы Жердің ауа қабығындағы барлық қозғалысының бірінші себебі болып табылады. Күн сәулесінің ағынынан басқа желдің пайда болуын тудыратын маңызды факторға Жердің өз осін айналуы, төселген беттің біртекті болмауы және топырақты ауаның үйкелуі жатады. Атмосфераның жаһандық циркуляциясының қарапайым сұлбасы 200 жылдан астам уақыт бұрын құрастырылған. Қазірге дейін оның негізгі орны өзінің мәнін жоғалтқан жоқ.

Егер Жер айналуы болмағанда, атмосфера циркуляциясының сұлбасы салыстырмалы түрде қарапайым болар еді. Жылы ауа экватор үстіне көтеріліп, полюске қарай қозғалыс шамасы бойынша суитын еді. Полюске жақындағанда салқындаған ауа төмен түсіп, еріксіз жер бетінен экваторға ауысады.

 

Әдебиет: 1 негізгі (бет. 126-135), 2 негізгі (бет. 354-369, 375-390, 397-404), 3 негізгі (бет. 149-152).

 

Ландшафт түсінігі

 

7 Дәріс№7. Ландшафт түсінігі

 

Ландшафт – өзара байланысқан және барлық табиғи үдерістер мен жер бетінің құбылыстарының жағдайына сай болу идеясы қазіргі заманғы физикалық географияның негізгі түсініктерінің бірі. Қазіргі кезде жалпы қабылданған және өзара толықтыратын ландшафттың екі анықтамасы бар:

-   бірдей геологиялық негізі бар, рельефтің бір түрі, бірдей климат және тоғайлардың заңдылықпен үйлесетін және тек осы ландшафт құрамына динамикалық ұқсайтын жиынтығынан тұратын генетикалық біртекті табиғи-территориялық кешен (Н.А. Солнцев);

-     спецификалық жергілікті климатпен ерешеленетін және рельефтің бір түрі мен бір морфологиялық құрылымға бейімделген генетикалық және функционалдық жергілікті геожүйенің байланысынан тұратын аймақтық өлшемнің табиғи геожүйесі (В.А. Николаев).

«Ландшафт» терминінің бірнеше түсініктемелері бар.

Біріншіден, ландшафт – жеке морфологиялық бөліктері (жергілікті жерлер, тоғайлар және фациялар) сияқты толық нақты жеке табиғи территориялық бірлік. Морфологиялық бөліктердің белгілі бір жиынтығы бір ландшафтының екіншісінен ерекшеленетін әр ландшафтыда өзінің құрылымын құрады.

Екіншіден, ландшафт – кез келген күрделілік пен өлшемдегі табиғи территориялық кешенге, яғни кез келген рангтегі кешенге жатқызуға болатын жалпы түсінік.

Үшіншіден, ландшафт – топологиялық бірлік: кеңістікте бытыраңқы біртекті немесе біртипті физикалық-географиялық кешен. Термин әртүрлі классикалық ранг (табиғи ландшафт, құмды шөл ландшафтысы және т.б.) категориясына қолданылады. Ландшафт территория сипатына қатысатын жалпы түсінік болып табылады.

Ландшафт тұтастығы ландшафт компоненттері мен морфологиялық бөлшектерін (фациялар, тоғайлар және т.б.)  бір жүйеге біріктіретін зат және энергия ағынымен жасалады.

Ландшафтың құрамдық-функционалдық байланыстары. Ландшафтының ішкі байланыстары екі жүйеге бөлінеді: тік (компоненттер арасындағы) және көлденең (территориялық). Тік байланыстар ландшафтының көлденең құрылымы, яғни оған кіретін қарапайым геожүйе арқылы орташаланған.

Қарапайым геожүйе мен ландшафтылардың өзінің арасында физикалық табиғаты, бағыты, маңыздылығы, тұрақтылығы және басқа сипаты бойынша классификациялауға болатын көпжақты байланыстар бар. Бұл байланыстардың бірінші негізін энергия, зат және ақпарат құрайды. Геожүйе пайда болу жағынан әртүрлі заттық-энергетикалық ағындармен және қуаттармен толтырылған. Сыртқы (кіретін және шығатын) және ішкі, біржақты және екіжақты, тіке және кері ағындарды ажырата білу қажет.

Ландшафтының құрылу, жұмыс істеу және даму негіздері ландшафт компоненттері мен оның құрайтын геожүйесі арасындағы энергия алмасу болып табылады. Энергия алмасу – ландшафтының ерекше функционалдық буыны. Ылғал айналымы компоненттер арасындағы өзара әрекеттесу механизмінің маңызды құрамдық бөлігі және ландшафтының басты функционалдық буынының бірі болып табылады. Геожүйеде барлық заттық-энергетикалық ағындарды энергия алмасумен, ылғал айналымымен және газ алмасумен бірге қамтамасыз ететін геохимиялық айналым немесе заттық алмасу – биогендік және абиогендік – минералды алмасу үшінші буыны болып табылады. Осылай, ландшафтының құрылуын, жұмыс істеуін және дамуын, зат алмасуын, ылғал айналымын, биогендік және абиогендік зат алмасуын қамтамасыз етеді.

Ландшафт энергетикасы. Атап өтілгендей, ландшафт энергетикасы құрылуының, жұмыс істеуінің және дамуының негізі болып табылады. Энергия алмасу кірісінде жұтылу, қайта құрылу, жинақталу және энергия шығару үдерістері болады.

Алғашқы энергиялар ландшафтыға сырттан – ғарыштан (ғарыштық бастапқы энергия), Күннен (сәулелік немесе электромагниттік және корпускулалық), аспан денелері мен Жердің өзара әрекеттесуінен, энергия (көтерілулер мен қайтулар энергиясы), Жер энергиясы (гравитациялық, Жердің кейбір химиялық элементтер радиоактивтілігі) арқылы келген.

Күн сәулелік энергиясы, қалған барлық көздерді бірнеше рет асыратын ағын ландшафтының құрылуы үшін маңызды болып табылады. Күн энергиясы басқа энергия түрлеріне: жылулық, химиялық, механикалық, электрлік – энергиясына айнала алады. Оның арқасында ландшафтыдағы ішкі айырбас үдерістері – ылғал айналымы, биологиялық метоболизм (зат айналымы), ауа массаларының циркуляциясы және т.б. жүзеге асады. Барлық тік және көлденең ландшафтылық байланыстар күн сәулесінің трансформациясының арқасында тікелей немесе жуықтай жүзеге асады.

Ландшафттың құралуына тектоникалық үдерістер энергиясы мен күн сәулесі энергиясы арқылы пайда болатын механикалық энергия ағыны да маңызды рөл атқарады. Материктердің су үсті бөлігінде құрлыққа түсетін жалпы күн сәулесінен үш есе көп потенциалдық механикалық энергия жинақталады. Бұған жел мен барлық ағын суларының механикалық энергиясы да кіреді.

Ландшафтыдағы ылғал айналымы. Ландшафтыда ылғал айналымы су ағындарының күрделі жүйесі арқылы ағады және қан айналым жүйесі тәрізді өтеді. Ылғал ағындары арқылы ландшафт ішіндегі негізгі минерал алмасуы жүреді. Ылғалдың орын ауыстыруы ерітінділердің, коллоидтардың, өлшемдердің түзілуімен, химиялық элементтердің тасымалдануымен және жинақталуымен бірге жүреді.

Ландшафтыдағы ылғалда айналатын жылдық қор сұйық және қатты атмосфералық жауын-шашындарды құрайды. Жауын-шашындардың бөлігі  өсімдік жамылғысының бетімен ұстап қалады, одан буланып, атмосфераға қайтады. Тікелей топырақ үстіне түсетін ылғал беттік ағынмен ландшафт сыртына кетеді және физикалық булануға жұмсалады, қалған бөлігі топырақ үйінділеріне сүзіледі және ішкі ылғал айналымына активті бөлік құрады.

Сыртқы жауын-шашынның шамадан тыс түсуі мен сәйкесінше ландшафтыдан қарқынды су шығыны экваторлық ендіктерде, сонымен қатар муссондық тропиктер мен субтропиктерде, содан кейін батыс өткелдегі мұхит маңындағы аймақтар белдеулерінде байқалады. Ылғалдың әлсіздеу кіретін және шығатын ағындары континентішілік аймақтарға және әсіресе тропикалық пассаттық циркуляция белдеулеріне тән.

Биогеохимиялық цикл немесе биологиялық айналым өнімдік процесс, яғни атмосферадан көмір қышқыл газын жоятын алғашқы продуценттерден құралатын органикалық заттар, топырақтан су ерітінділерімен азот пен күлді элементтер ұсынады.

Фотосинтез кезінде пайда болатын органикалық заттардың (брутто-өнім) жартысына жуығы демалу кезінде СО₂ –ге дейін қышқылданады және атмосфераға қайтады. Қалған фитомасса алғашқы өнім деп аталады. Оның бөлігі трофикалық тізбекке түседі – өсімдікпен, қоректі жануарлармен (фитофагтармен) қоректенеді; келесі трофикалық деңгейі ет қоректі жануарлармен (зоофагтармен) қоректенеді.

Өлуден кейінгі фитомассаның негізгі бөлігі сапрофаг-жануарлармен, бактериялармен, саңырауқұлақтармен, актиномицеттермен бұзылады. Нәтижесінде өлі органикалық қалдықтар микроорганизмдермен минералданады. Минералданған судың соңғы өнімі атмосфераға (СО₂ және басқа ұшатын қоспалар) және топыраққа (зольдік элементтер мен азот) қайтады. Биомассаның бұзылуы әрқашан тепе-теңдікте болмайды – оның бөлігі (орташа 1%-тен төмен) айналымнан шығуы мүмкін және топырақта (гумус түрінде) және жауын-шашындық жыныстарда шоғырлана алады.

Ылғалдың жеткілікті мөлшеріндегі фитомассаның өнімділігі энергиямен қамтылуының өсуімен сәйкес жоғарғы ендіктен төменгіге өседі. Бірдей термиялық жағдайларда үлкендеу өнімділігі жылу мен ылғалдың оптималды (медиальді) қатынасында байқалады. Экваторлық ландшафтыға тән  максималды биологиялық өнімділік ылғалды субтропиктік ормандарда байқаларлықтай аз. Суббореалды ландшафтылар арасында өрістік дала ең жоғарғы өнімділікке ие, одан кейін үлкен жапырақты ормандар. Фитомассаның ең төменгі өнімділігі жылу немесе ылғал бірден азайтылатын ландшафтыларға – полярлық және шөлдік тропиктер тән.

Органикалық қалдықтардың негізгі бөлігі ылғалдың жеткілікті мөлшерінде жылумен қамтылуының арқасында топырақта жақсы өседі. Шалғындық қара топырақты далада оның қорлары 800... 1000 т/га, үлкен жапырақты ормандар топырағында – 300 т/га жуық, тайга ормандарында – 100 т/га-ға жуық, тундралық топырақтарда – 70 т/га жетеді. Тундра мен тайгада мортмассасының құрамында (ландшафтының органикалық заттарының өлі бөлігі) шіріп кетпеген өсімдік қалдықтары – негізгі түрі төсеніш, сонымен қатар құрғақ шөпшек, өлі түбірлерге және т.б. ие болады. Төсеніш қорлары осы зоналарда 40...50 т/га жетеді, үлкен жапырақты ормандарда 10... 15 т/га дейін, ал тұрақты ылғалды мәңгі жасыл тропикалық ормандарда 2 т/га дейін  азаяды. Далада жер бетіндегі мортмасса өсімдік қалдығымен (4...10 т/га) көрсетіледі.

Заттың абиотикалық миграциясы. Ландшафтыдағы заттың едәуір абиотикалық ағындары ауырлық күшінің әсеріне бағынады және негізінен сыртқы байланыстар жүзеге асырады. Абиотикалық миграцияның биологиялық метаболизмнен айырмашылығы айналым сипаты жоқ, өйткені заттың гравитациялық ағыны бірбағытты, яғни қайтымсыз.

Заттың абиотикалық миграциясының ландшафтылық-географиялық мәні ландшафтылар мен оның морфологиялық бөліктерінің арасындағы материалдың территориялық тасымалының жүзеге асырылатынымен және заттың Дүниежүзілік мұхитқа қайтымсыз шығуымен құрылады.

Ландшафтыда литосфера затының миграциясы екі негізгі формада болады:

-    денудацияның геохимиялық пассивті қатты ағындартүрінде – ауырлық күші, суда (сүйретілген және өлшенген қоқыстар) және ауада (тозаң) механикалық қоспалардың әсерімен орын ауыстыратын сынықты материал;

-     суда еритін заттар, яғни су ағындарымен орын ауыстыратын иондар түрінде.

Қатты ағынның үлестіруінде ендік зоналылық айқын көрінеді. Тундра мен тайгада қатты ағын модулінің көлемі (Мт), яғни бірлік уақытта бірлік ауданмен өзендеп шығатын қатты заттың тоннадағы мөлшері жылына 5...10 т/шақырым²  аспайды, жылдық шаюдың орташа қабаты 0,002...0,004 мм-ден аспайды, бірақ зонаішілік айырмашылық өте үлкен. Үлкен жапырақты ормандар зонасында Мт жылына әдетте 10...20 т/шақырым² –ге тең, орманды далаларда 150, далаларда - 50...100 т/шақырым² жетеді. Шөлдерде қатты ағын сұйық ағынның жоқтығынан бірден азаяды. Экваторлық ормандарда Мт салыстырмалы түрде үлкен емес (жылына Конго бассейнінде - 18...37, Амазонка бассейнінде — 67...87 т/шақырым²).

Қатты материалдың механикалық шығарылуы тауларда, әсіресе күрделі қопсылған таулы жыныстармен өзінің максимумына жетеді. Белгілі қоқыстардың жылдық ағынында есептелетін бөлігі ғана 2000 т/шақырым² және одан көп құрауы мүмкін (Орта Азия тауларында -  2500 т/шақырым²дейін, Апенниннің солтүстік баурайында - 3000...3700 дейін, оңтүстік-шығыс Кавказдың таулы құрғақ субтропиктерінде - 4000...5000 т/шақырым² дейін). Сынықты материалдың бір уақытта миллион куба метріне дейін шығарылуы болатын сел ағындары ерекше рөл атқарады.

Заттың жаһандық тепе-теңдігіне жылына 10-нан 13,9 млн. т-ға жақын деп есептелетін метеориттер мен ғарыштық тозаңдар рөл атқарады.

Ландшафтының дамуы мен жас шамасы. Әр ландшафт өз дамуында екі басты кезеңнен өтеді: құрылу кезеңі және эволюциялық даму кезеңі.

Бірінші кезеңде ландшафтының прогрессивті элементтері жылдам дамиды, салыстырмалы түрде бір-біріне және жалпы зоналық-азоналық жағдайларға сәйкестенуге келеді, территория морфологиялық тұрғыда одан ары дифференциалданады, ландшафт тұрақты құрылым сипатын алады – жетілуге жетеді.

Осы сәттен бастап ол екінші, ұзағырақ баяу эволюция кезеңіне өтеді, егер өзінің дамуының қалыпты ағу үдерісін бұзатын сыртқы ортаның бірден өзгеруі болмаған жағдайда бір қалыпты болады.

Құрылу кезеңінің басталуынан, эволюциялық дамудың соңғы кезеңінің аяқталуына дейін осылай, әр ландшафтының өз жас шамасы бар. Қазіргі заманғы табиғи экваторлық және субэкваторлық ландшафтылар бірқалыпты  ендіктегі ландшафтылардан үлкен жас шамасымен ерекшеленеді. Бұл экваторға жақындаған сайын зоналық жағдайлардың тұрақтануымен түсіндіріледі.

 

  Әдебиет: 2 негізгі (бет. 257-280), 3 негізгі (бет. 102-110).

 

8 Дәріс №8. Геожүйе классификациясы. Геожүйенің құрылымы мен атқаратын қызметі. Геохимиялық провинциялар: табиғи және антропогендік 

 

Литосфера өзінің құрамы мен құрылысы бойынша біртекті емес, ал жоғарыда қаралған табиғи үдерістер бірқалыпты орналаспайды. Бұл қазіргі заманғы рельеф құрылысы мен динамикасының бейнесінде өте шұбар сурет құрайды.

Жер қабығының типтері. Жер қабығының екі негізгі типі бар – материктік және мұхиттықжәне үш өтпелі немесе аралық типтер – субматериктік, субмұхиттық және жеңілдетілген гранитті қабаты бар материктік қабығы.

Материктік қабығымезозойға дейінгі жас шамасы үлкен қуатпен  (орташа 58 шақырым, кейбір жерлерде 80 шақырымға дейін) сипатталады. Мұхиттық қабығы – жас, мезозой басталғаннан кейін құрылды,құрылуы жалғасуда және қазір материктердің көлденең орын ауыстыруының нәтижесінде мұхиттарда олар бір-бірінен жойылуда. Субматериктік қабығы құрылысы бойынша материктік қабыққа жақын, бірақ әдетте қуаты бойынша төмен. Субмұхиттық қабығы аралдық доғаларды материктерден бөлетін теңіз шетінің терең бөліктерін қосады. Құрылымы мен құрылысы бойынша ол мұхиттық қабыққа жақын, бірақ онымен бірге біртұтас емес. Жеңілдетілген гранитті қабатты материктік қабығы – оның мұхиттың төменгі деңгейіне түскен жағдайда құрылады, сонымен қатар мантияның жақындаған қысымы мен температурасының әсер етуінен граниттік қабат жартылай ыдырайды және базальтқа қайта кристалданады.

Литосфераның тектоникалық құрылымы. Тектоникалық құрылымы әртүрлі көлемде болуы мүмкін – микроскоп көмегімен зерттелетін микроқұрылымнан бастап, мантия түбіне кететін және ірі аудандан алатын ең үлкен құрылымға дейін. Үлкен және кең таралған тектоникалық құрылымдарды қарастырамыз.

Ежелгі платформалар (кратондар) – жазықтықтармен немесе жазық сияқты рельефпен, салыстырмалы түрде аз қозғалуға ие болатын жер қабатының кең аймағы екі деңгейлі құрылыстан тұруы мүмкін. Ежелгі платформалар өзінің құрылысы бойынша келесі құрылымдарға бөлінеді: қалқандар (ежелгі платформалардың кристалдық негізінің күндізгі бетке шығуы болады), тақталар (платформа аймақтары екі деңгейлі құрылысымен: тереңінде ежелгі кристалдық фундамент жатады, ал жоғарғы деңгейде платформалық қап әдетте қабаттардың бәсеңдеп қонуы болады), синеклиза (жыныстардың төселу қабы өте жатық табақ тәрізді құрылыс құрайтын тақтаның үлкен бөлігі, тұнбалық жыныстардың жоғарғы қабаттарынан – 15 шақырым, граниттік қабаттан – 13 шақырым және базальт төселетін қабаттан – 30 шақырым тұрады), антеклиза (жыныстардың төсеніш қабы өте жатық күмбез құрылысымен ұсынылатын тақтаның үлкен бөлігі, қуат қабаттары центрге азаюы, стратиграфиялық тіліктің толық болмауы мүмкін).

Жас (эпипалеозойлық және мезозойлық) платформалар (кратондар) ежелгі платформаларға қарағанда жастау кристалдық фундаменті болады. Ежелгі платформалармен салыстырғанда үлкендеу тектоникалық белсенділікпен сипатталады. Жас платформа аймақтары эпейрогендік қозғалыстарға ғана емес, жарылатын бұзылуларға және дифференциалданған көтерулерге немесе бөлек түсуіне бейім. Мысалы: Скиф, Тұран, Батыс Сібір платформалары. Платформаның кристалдық фундаментінің шығуларында денудация жылдамдығы ғана емес, рельефте жиі көрсетілетін тектоникалық көтерулер жылдамдығымен бірдеңгейлі құрылымдар болады. Жас платформалардың тақталарында тұнбалық қаппен жабылған кристалдық фундаментті екідеңгейлі құрылымнан тұрады. Жас платформа фундаментінің шығу көтерілулерінің арасында рельефтің аз түсуін (грабендер және басқа құрылымдар) немесе жазықтықтың кең жолақтарын құруы (мысалы, Батыс Сібір платформасының тақтасы) мүмкін.

Геосинклинальді белдеулер (немесе қалдық геосинклинальдар) – жер қабығының кең жоғарғы қозғалысты, сейсмикалық және тектоникалық-активті, сызықты созыңқы белдеулер. Не ежелгі материктер платформаларының арасында, не материк платформасы мен мұхит жағалауы арасында орналасады. Мысалы, Анды, Жерорта теңіз геосинклинальдік белдеуі және басқалар. Жоғарғы жылдамдықпен, үлкен құлаштармен және тектоникалық қозғалыстардың айқындылығымен, қарқынды мүжілумен, жылжулар және шарьяждармен, кернеулі және әртүрлі магмалық үдерістермен, аймақтық метаморфизм және эндогендік қамтамасыз етілу құбылыстарымен сипатталады. Геосинклинальді белдеулер өзіне келесі құрылымдарды қоса алады: антиклинориялар, синклинориялар, орталық массивтер, шеттік (алдыңғы, тау етегіндегі) иілістер.

Жер бетінің рельефі. Әдетте рельефті сипаттау кезінде морфоқұрылым мен морфомүсініне бөледі.

Морфоқұрылым – бұл жер бетінің ірі формалары: құрылуында ішкі (эндогендік) үдерістері басты рөл атқаратын (ең алдымен тектоникалық қозғалыстар) теңіз құламаларының түбі мен рельефтің маңызды жазықсыздықтары, ал құрылысында тектоникалық құрылымы айқын көрінеді. 

Құрлықтың морфоқұрылымы өзіне жазықтықтық-платформалық және таулы (орогендік) аймақтарды қосады.

Жазықтықтық-платформалық аймақтар құрылысы мен пайда болуына байланысты кристалдық денудацияланған және қабатты аккумулятивті жазықтықтарға бөлінеді. Мұндай жазықтықтар әдетте ежелгі немесе жас (эпипалеозойлық) тақталарға (мысалы, Шығыс Еуропа жазығы, Батыс Сібір ойпаттары, Солтүстік Америка Ұлы жазықтары, Амазония, Конго шұңқыры және т.б.) ұштасқан.

Таулы (орогендік) аймақтар өзіне қайта өскен және жас тауларды (мысалы, Орал, Алтай, Тянь-Шань, Вогезы, Шварцвальд, Аппалачи, Шығыс Африка таулы үстірті, Абиссин таулы өлкесі, Шығыс Австралия таулары және т.б.) қосады. Жас (эпигеосинклинальді) таулар өзінің құрылысы бойынша мүжілген, олардағы жарылған дислокациялар әдетте жанама немесе жергілікті сипатта болады (мысалы, Пиреней, Карпат, Кавказ, Гималай, Анды, Атлас таулары және т.б.).

Теңіз және мұхит түбінің морфоқұрылымына материктердің суасты жағалауы, аралдық доға зоналары, мұхит төсеніші және орталық мұхит жоталары жатады. Материктердің суасты шеттері тереңдігіне байланысты келесі құрылымдармен көрсетілген: материктік қайраңы (немесе шельф) – құрлықтың жазық жатық тереңдігі 0-ден 200 м-ге дейін болатын (Антарктида айналасында 500 м дейін) жалғасы; материктік баурайы – әдетте 3…7° (30°-дейін) көлбеумен 1500...3000 м тереңдікпен шельефтің жалғасы; материк табаны астынан материктердің суасты шеттері аяқтайды және өзіне көлбеуленген, 5 шақырым тереңдікке дейінгі аз толқынды жазықтықты қосады.

Аралдық доға зоналары қосады: субтропиктік қабығында пайда болған аралдық доғаның таулы жинақталуы (Жапон аралдары, Филиппины, Вест-Индия аралдары және т.б.); әдетте мұхит жағынан аралдық доға жиектейтін терең сулы науа (Курил, Жапон, Филиппины науалары және т.б.); материк жағынан аралдық доғалар жиектейтін және субмұхиттік қабықта пайда болған теңіз шеттерінің шұңқыр түбі аккумулятивті жазықтықтар (Охот, Жапон, Шығыс Қытай теңіздерінің терең сулы бөліктері және т.б.).

Мұхит төсеніші мұхиттық қабық типінде пайда болады және геотектоникалық қатынаста мұхиттық платформалар (талассократондар) түрінде болады. Материктердің суасты шеттерімен немесе аралдық доға зоналары және 4...7 шақырым орта-мұхиттық жоталар арасында орналасады. Мұхит төсенішінде келесі морфоқұрылымдар бөлінеді: геотектоникалық қатынаста талассосинеклизамен көрсетілетін 5...6 шақырым тереңдіктегі мұхит шұңқырлары (абиссальді жазықтар) (Атлантика мұхитында Солтүстік Америка, Бразилия, Аргентина; Үнді мұхитында – Мозамбик, Сомалия; Тынық мұхитында – Солтүстік Батыс, Орталық және т.б.); құрылысы жағынан жанартаулық, (жоталы)  және (биік-жарлы) болатын мұхит төсенішінің таулы жинақтары (жоталары) (Кит, Шығыс Үндістан жоталары және т.б.).

Орта-мұхиттық жоталар – мұхиттарда көбінесе орталығында орналасатын және мұхиттың литосфералық тақталарынының қозғалу аймақтарында болатын, зат арқылы өсетін, жер қыртысынан көтерілетін мұхит түбіндегі қуатты суасты таулы жинақтар. Жоталардың ені 2000 м-ге дейін, биіктігі салыстырмалы түрде 1...3 шақырым. Жер қабығының кең жарылу бұзылуларымен – рифтік зоналармен созылған және ірі көлденең сынықтармен және қозғалулармен сипатталады; белсенді жанартаулану және жоғарғы сейсмикалану тән (мысалы, Орта-Атлантика, Орталық Үндістан, Арабия-Үндістан жоталары, Шығыс Тынық мұхиттық көтерілулер, Гаккель жоталары және т.б.).

Жер қабығының антропогендік иілулері. Бұл үдеріс қатты пайдалы қазбалар табумен,флюидтер алумен (су, мұнай және газ), су қоймасын жасаумен, қалалардағы биік ғимараттар тұрғызумен байланысты. Жер бетінің табиғи тектоникалық орын ауыстыру көрінісінде болады, бірақ антропогендік иілу жылдамдық пен теріс салдардың көрінуінен табиғи тектоникалық қозғалыстар жиілік бойынша озады.

Жер қабатының иілуі мен түсуі жер асты өңдеулерге байланысты көмір табылатын аймақтарда Силезияда, Рур бассейнінде, Жапонияда, Англияда, АҚШ-та, Донецк, Подмосковия және басқа бассейндерде анықталды. Кровля қалыңдығы өңделетін қабаттың қалыңдығынан 300 есе аз болғанда өңделіп жатқан тау жыныстарының түсуі мен қозғалуы дамиды. Жер қабығының иілуі шахталық өрістің бетінде үйірілген үйінді түсінділер жүктемесі де әсер етеді (мысалы, Донбасста жоғарыда жылына 10 млн т түсінділер жиналған).

Жер асты суларын тарту Мехикода қаланың 8,5 м-ге түсуін туғызды, жапондық теңіз маңындағы қалалар Токиода, Осакада, Ниигатада түсу жылына бірнешеден 50 см-ге дейін жылдамдықпен жүрді және кейбір жерлерде 4 м, түсу ауданы жүздеген квадрат шақырымды алады. Лонданда су ағынын 100 м адаммен төмендетілген деңгейден түсу ауданы  2000 шақырым²,  тереңдігі 2 м алып жатты. Калифорнияның әртүрлі қалаларында су асты суларын тарту 3 және 4,5 м-ге беттің түсуін туғызды. Мұнай және газ шығатын аудандарда түсу қабатының стресстік мұнай-газ құрылысының қысым төмендеуі, қарқынды игеріліп жатқан жерлердің үлкен ауданында гидро- және жылу режимінің бұзылуы туады. Ғылым осындай мұнай-газ құрылысына антропогендік әсердің жақындағы және оқшауланған салдарын болжай алмайды. Флюидтерді тарту кезінде түсу жылына 10...70 см жылдамдықпен 8,8 м-ге төмендеуіне жеткен, ал көлденең ығысуы – 3,7 м болатын Лос-Анджелес маңындағы Лонг-Бич қала және гавань қабықтың қатты түсуіне мысал бола алады. Өнеркәсіптік кәсіпорындар, әскери-теңіздік верфь, теміржол жолдары, құбырлар, көпірлер және оқшауланған ғимараттар, сонымен қатар мұнай тартқан жүздеген ұңғымалар зақымданды. Флюидтер тартудан қабықтың түсуі АҚШ-тың басқа қалаларында да (Аризона, Колорадо, Невада, Джорджия), сонымен қатар Венесуэлада, Жапонияда, Италияда болады.

Ірі қалалар құрылысы биік және кәсіпорындық ғимараттармен де жер бетінің түсуін туғызады. Мысалы, Мәскеуде төмендеу жылдамдығы жылына 1...2 мм, сонымен бірге 50...80 см тереңдіктегі туннель және метро стансыларының бойындағы жолақтар ерекше айқындалады; Метроның одан да терең жолдардың төселуі отырудың өлшемін азайтты.

    Антропогендік үдерістер ерекшеліктері. Бағытталу – антропогендік үдерістер ағыны «табиғат-адам» диалогындағы адам қызметінің әртүрлі нәтижелерінде болады. Осы бағытта адамдық қызметтің туындататын психологиялық стимулы экономикалық немесе жеке «пайда» алу болып табылады, бұл үдерістер мақсатпен құрылады.

Антропогендік үдерістердің мақсатпен бағдарланған энергетикалық негізі адаммен жасалған техника көмегімен өңделген және қайта құрылған энергия болып табылады. Табиғи энегергетикалық ресурстарды осы мақсатта пайдалану пайдалы қазбалардың табиғи орындарының азаюымен, сонымен қатар бағдарланбаған антропогендік үдерістердің толық бөлімімен бірге жүреді: ортаның ластануы, қалдықтардың жиналуы және т.б. Біздің заманымызда антрогендік әсердің ауданы бұзатын болады. Жер қатынасында адам жасайтын зақымдайтын әрекеттерді зерттеу тән, біржақты жүреді. Қатты, сұйық және газдық жер қабығына тек қалың қабық құрайтын әсері зерттеледі.Осы уақытқа дейін ғалымдардың назарынан адамдардың жүргізетін  психологиялық және массалық жүргізу жағынан жіңішке түрлердің табиғатта әсері назарсыз қалды. Психикалық энергияның жүйелік келіспеушілігі және оның сейсмикалық үдерістерге интегралды әсері және геомагниттік вариациялар глобальді экологиялық бағдарламаның жалған болуына әкеп соқты. Психологиялық жағдайлардың жерге қарсы бұзатын әсері әлі күнге дейін толық зерттелмеген.

5-6 ретпен антропогендік үдерістер ағынының жылдамдығы табиғи жылдамдықтан жоғары, ал дамудың ұзақтығы табиғи үдеріс ағынының уақыты сонша рет аз (мысалы, пайдалы қазбалар орындары миллиондаған жылда құрылуы мүмкін, ал адаммен ондаған жыл ішінде өңделеді). «Нерв» немесе рудалық қазба түрінде оның басқа тіршілікте маңызды мүшесі алынғанын Жер жауап қайтару үшін – жағдайға байланысты 80...150 жыл керек. Сондықтан табиғатта көптеген антропогендік өзгерулер байқалмайды және ерекше ештеңе болып жатқан жоқ сияқты.

Антропогендік үдерістердің қайталануы салыстырмалы түрде аз. Әдетте ол көлік жұмысымен байланысты немесе табиғи ортада қайталану үдерістерінің көрінісі болып табылады.

Барлық ұлғаятын аудандардағы зат пен энергияның табиғи айналымдардағы басып кіру ғылыми-техникалық революция және табиғи ортаға техникалық әсер ететін қуаттардың ұлғаюы шартты түрде болады. Осылай, кәсіпорын әртүрлі шикізат түрінде табиғи айналымнан үйірілген массасы шығады, ал адам ғаламшарда миллиондаған түрлі кәсіпорын өнімдерін және қалдықтардың миллиардтаған тоннасын қайта үлестіреді. Ғаламшардың негізгі қоры зат пен энергия қоры емес, заңдылық қоры болып табылады. Өйткені табылған зат пен энергия, жалпы, Жерде қалады, бірақ олар литосферадағы геологиялық-геофизикалық ортаның қатал заңдылығынан алынған. Ғаламшардың осы заңдылығын төмендете отырып, адам тікелей қирату жасайды. Жер тірі организм екенін сезінетін уақыт келді.

 

Әдебиет: 1 негізгі (бет. 3-4, 74-75, 140-142), 2 негізгі (бет. 147-158), 4 негізгі (бет. 121-127), 3 қосымша. (бет. 50-52).

 

9 Дәріс №9. Жер қабыршағының құрылымы мен күйі. Эндогендік және экзогендік геологиялық үдерістер

 

Жауын жинау (седиментация) – жылжымайтын жауын-шашында жылжымалы, ойлап пішілген және ерітілген күйден (су немесе ауа ортасында) табиғи шартта берілетін материалдың ауысуында қалдырылуларының барлық түрінің білім үдерісі. Жауын жинау мұхит түбінде, көлдерде, өзен мен теңіздерде, құрлық бетінде болады. Жауын жинау нәтижесінде материк бетін 75% шамасында жауатын жауын-шашынды тау жыныстары пайда болады.

Эндогендік үдеріс – жер қабыршағында ағатын және жердің ішкі энергиясымен шартталған тектоникалық үдерістер. Олар әртүрлі тектоникалық қозғалыс, вулканизм үдерісі, жер сілкінісі, тау жыныстарының метаморфизмі және т.б. түрінде айқындалады.

Жер қабыршағының эпейрогендік қозғалысы – жер қабыршағының бәсең, көп жалғасатын қозғалысы. Олар жергілікті және үзіліссіз болады және бір-бірін уақыт пен кеңістік бойынша ауыстырады, барлық геологиялық тарихтың бойларында ағады, құрлық пен мұхиттар сипатының өзгерісі мен орын ауыстыруын анықтайды. Жер қабыршағының тербеліс қозғалысы бүкіл материк немесе мұхиттарды немесе олардың айтарлықтай бөлігін қамтитын көлемді облыстардың бір уақытта көтерілуін немесе түсуін өрнектейді және көлемді трансгрессия және регрессия айқындалады. Трангрессия мен регрессия ұзақ уақыт аралығында бір–бірін ауыстырады  200...300 млн.жыл.

Жер қабыршағының орогеникалық қозғалысы (тау құрайтын қозғалыс) - бөлшек құрайтын және бұзылуларды бейнелейтін қатысты тез ағатын тектоникалық қозғалыс.  1-2 реттегі орогеникалық қозғалыстың байқалуы қысқы уақытты, бірақ сонымен бірге эпейроникалық қозғалыс байқалуына қарағанда қарқынды. Мантияда, жер қабыршағыда да орогениялық қозғалыстардың көзi бола алады - астеносфераның төңiрегiндегi жиiлік. Егер эпейрогеникалық қозғалыс әдетте платформалық құрылымға ұштасса, онда орогениялық – жас қалдықты геосинклинальді облыстарға бөлінеді.

Экзогендік үдерістер– жер бетінде немесе жер қабыршағының үлкен емес тереңдігінде ағады және сыртқы күштермен шартты түрде байланысқан: күн шағылуының энергиясы, гравитация күші, су мен мұздың жылжуы, организмдердің тіршілік әрекеті. Олардың ішінде маңыздысы келесідей.

Желдету– механикалық бұзылу үдерісі, жер бетінде немесе литосфера қабатында тау қабыршағының  организмдердің және химиялық өзгерістердің әсерінен бұзылуы. Әртүрлі атмосфералық агенттер, тұщы және беттік сулар, өсімдіктер мен жануарлардың өмір сүру әрекеті және олардың жіктелу өнімдерінің әсер етуінен болады. Әсер етуші факторға қарай физикалық, химиялық, биологиялық желдету деп бөлінеді.

Денудация– олардың жинақталуы болатын жер бетінің төменгі бөлімшелерінде тау қабыршақтарының бұзылуы өнімдердің қирату және қиратылуының жиынтық үдерісі. Денудацияның жылдамдығы мен сипатына тектоникалық қозғалыстың құлашы мен жылдамдығы әсер етеді. Егер денудацияның жылдамдығы тектоникалық көтерілу жылдамдығынан жоғары болса, рельефтің төмендеуі мен түзілену үдерісі байқалады,ұзақ денудация кезінде таулы мемлекеттердің орнында пенеплендер пайда болуы мүмкін. Егер денудацияның жылдамдығы тектоникалық көтерілу жылдамдығына үлгеретін  болса, рельефтің бөлшектенуінің көбеюінде рельефтің абсолютті және қатысты биіктігінің өсуі болады.

Эоловиялық үдерістер – жел әрекетінің шартталған рельеф тудыратын үдерістері: даму (дефляция), бөлу, мелкозернисті фракцияның ауыстырмайтын құмдардан желдету және бастапқы жатудан кейбір арақашықтықта оның орын ауыстыру арқасында өсуі, сонымен қатар құммен қозғалатын рельефтің деструкциондық формасының өндіруі. Бұл үдерістер құрғақ аудандарда, әсіресе, шөлдерде таралады, бірақ көл мен өзендердің жағалауларында кездеседі.

Эрозия – тау қабыршақтарының ағатын сулармен бұзылуы, жер бетінің рельефінің құрылуының экзогендік факторларының негізгісінің бірі. Тау қабыршақтарының механикалық су шаюынан, тау қабыршақтарының химиялық еруінен, сумен шайылатын қабыршақтардың қатты сынықтарымен ағын саласының түбінің шлифовкасы. Эрозияны регрессиялы, сызықты, бүйірлі, жарқабат деп бөледі. Регрессивті эрозия көрші бассейнмен өзенді ұстап қалуына немесе су бөлімдерінің араласуына  алып келе алады.

Аккумуляция– қопсыған минералды материалдарды және құрлық бетінде немесе суаттардың түбіндегі органикалық қалдықтарды жинау үдерісі. Ол түзілетін рельефтің  төмендеуінде, өзен жазықтарында басым болады.

Нивация– қар эрозиясы, рельефтің спецификалық формасының құрылуына алып келетін таулы жыныстардағы қардың бұзылу әсері: қуыстардың тесіктері, қыртысы, жары. Полярлы, субполярлы және биік таулы облыстарда – қардың көп мөлшерде жиналатын және қырау бар жерлерде ерекше байқалады.

Экзогендік үдерістерге тағы да таулы облыстарда байқалатын көшкіндер, құйындар және селдерді жатқызуға болады. Бұл үдерістің дамуы заңды сипаты бар, бірақ олардың кеңістікте уақытта әлсіз байқалады, сондықтан олар тағы да табиғи апат құбылыстары, дүлей апаттар, қауіпті және экстремалды апаттар және т.б. деп аталады.

 

Әдебиет: 1 негізгі (бет. 117-119), 1 қосым (бет. 118-120).

 

10 Дәріс №10. Жерасты суларының құрылу үдерістері, құрамы және сапасы. Жерасты және жер бетіндегі сулардың сапасы мен санының өзгеру болжамы

 

Жерасты сулары. Жерасты суларына  тау жыныстарының жоғарғы бөлігі литосферада орналасқан сұйық, қатты және бу сияқты күйдегі сулар жатады. Жерасты суларының табиғи жүйелері судың жуан грунттарға тік ауысу үдерісімен байланысты: бұл жоғарыдан төмен ауырлық күштің әсерінен жарылу бойымен сіңірілетін гравитациялық су және төменнен жоғары грунтарда капилляр бойымен көтерілетін капилляр су.

Жерасты суларының табиғи кешендері  134 800 мың  шақырым²  аумағында таралған. Жерасты суларының арқасында суға деген қажеттілікті толық немесе жартылай қамтамасыз ететін елдер бар. Шөлді және көпжылдық мерзлотты дамыған аудандарды  сумен қамтамасыз етуде  жерасты сулардың рөлі өте үлкен. Су қорының айтарлықтай бөлігін қолданылатын таяу шет елдер жерасты суларының арқасында жабады: Әзiрбайжанда - 60 %, Өзбекстанда - 50 %, Түркмениялар және Арменияда - 40 %.

Жерасты суларының әртүрлі жүйелерінен табиғи ландшафтылардың құрылуында айтарлықтай мағынасы бар  ретінде екеуін қарастырайық: ылғалды топырақ және жерасты мұздар. Ылғалды топырақ табиғи жүйе сияқты 82 000 мың шақырым² ауданды қамтиды. Топырақтың су режимі негізінде атмосфералық жауын-шашынмен, жауын-шашынның жылдық мөлшерімен, жыл бойы жауын-шашынның үйлестірілуімен, олардың формасымен (мысалы, нөсер жауындарында су топыраққа еніп үлгермейді, шалағай түрінде ағады) және булануымен анықталады. Топырақтан алынған ылғал топырақ науасына, булануға, өсімдік тамырларының сіңірілуіне және т.б. шығындалады.

Жерасты мұздары көп жыл қатып жатқан жыныстардың аймағында жер асты суларының аналогтары болып табылады. Олар субарктикалық және арктикалық белдеулерде басым орналасатын  21000 мың шақырым² шамасындағы ауданды қамтиды және тек шығыс Сібірден алыс оңтүстікке қарай енеді.

Тұщы сулардың қорлары мен олардың орналасуы. Жерде тұщы сулардың жалпы қорларының үлестірілуі келесі түрде анықталады: тұщы сулардың қорларының негізгі үлесі (2/3 шамасында) қатты күйде тұр және мұздықтарға басым ұштасқан. Сонымен бірге  мұздардың басым массасы – мұзды жамылғылар.

Тұщы сулардың жыл сайын жаңартылған қорының көлемі үлкен қызығушылыққа әкеледі. Ол шамамен мұхитқа өзеннің жалпы жылдық науасына теңесуі мүмкін – 45 мың шақырым³. Бұл сол суға деген өзінің алуан түрлі қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін қолданатын адамзат  басқаратын су қоры. Жыл сайынғы жаңартулардың және жеңіл қол жеткізудің нәтижесінде әсіресе өзен сулары адамдардың қолдануына өте жарамды. Әлемдегі барлық өзендердің жылдық науасы Байқал суының (23 мың шақырым³) және Ұлы америкалық теңіздердің (22, 7 мың шақырым³) аудандарынан тек жарты есе көп. Тұщы сулардың негізгі көзі мұздықтардың пайдалануы туралы айтатын болсақ, Антарктида мұздықтарында пайда болған айсбергтер көптеген тәжірибелік қызығушылықтар көрсетеді. Олар – Оңтүстік Америка, Африка және Австралияның батыс шөл аудандары үшін тұщы сулардың перспективті жеткізушілері. Мұзды таулардың сүйрутілуінің ұтымды жолы анықталды, бұл үшін жыл уақыты мен мұндай операцияда судың бағасы жақсы. Ең қуатты буксир 230х920х250 м өлшемді айсбергтер жасай алады және олардан алынған су бағасы жерасты немесе тұщы сулардың бағасынан жоғарыламайды.

Тұщы сулардың қорларының орналасуы. Тұщы сулармен Оңтүстік Америка және мұхиттарымен Австралия көп қамтамасыз етілген.  Еуропада жергілікті су қоры тапшы мемлекет аз емес. Норвегияда әр адам басына 90 мың. м³ толық өзен науасы және 30 мың. м³ өзенде жерасты науасы келеді. Исландияда сумен қамтамасыз ету: әр адам басына толық өзен науасы және 100 мың. м³  өзенде жерасты науасы келеді. Азияда Лаос су қорымен бай, әр адам басына 63 мың. м³ толық өзен науасы және 14 мың. м³өзенде жерасты науасы келеді. Осы айта кетілген елдердің ішінде жер көлемі үлкен Орталық және Оңтүстік Батыс Азия елдерін суға деген қажеттілігі артып отыр, онда халық саны 2,5млрд астам, ал өзендері су аздықпен ерекшеленеді және де бір ерекшелігі судың өте баяу ағуы.

Африкада жоғары сумен қамтамасыз етілген Конго тұрғындары: 120 мың. м³/жылына тола өзен науасы және  жылына 45 мың м³ жерасты суы бар. Солтүстік Америкадағы Канада (115 мың және жылына 30 мың м³) су қорына бай Орталық Америкада Никарагуа (54 мың және жылына 22 мың м³). Оңтүстік Америкадағы Бразилияда және Венесуэлада  су тапшы (56 мың және жылына 17 мың м³). Мұхиттардағы Жаңа Зеландия және әсіресе Оңтүстік аралдар үлкен су қорымен қамтылған (326 мың және жылына 162 мың м³).

ТМД аумағында барлық өзен суларының жалпы су қамтамассыздығы 16,6 мың м³/жылына және соған қоса 3,9 мың м³/жылына жер асты өзен науасын құрайды. Сонымен бірге еуропалық бөлікке қарағанда азиялық бөлікте сумен қамтылған жиынтығы 5...6  есе аз. Тұщы сумен ең аз қамтамасыз етілген Орталық Азияныда атап өтуге болады.

Егер соңғы уақыттағы сумен қамтамасыз етудің динамикасын ескерсек, онда сумен қамтамассыз етудің төмендеуін байқаймыз. 1850-1950 жылдар аралығында әр он жыл сайын сумен қамтамасыздығы орташа 0,2 есе төмендеген, ал 1950-1980 жылдар аралығында он жыл сайын 0,6  есеге төмендеген.

Тұщы сулардың қорын қарай отырып, келесіні ескеру қажет, су ластануының жоғарлауының нәтижесінде тұщы сулардың барлығы ішуге, ауылшаруашылығында немесе өнеркәсіптік өндірісте қолдануға  жарамды емес. ВОЗ мәліметтері бойынша әлемде 2 млрд.  адам таза суды пайдалану мүмкіншіліктері жоқ.

Әлемнің аудандарының қатарына ауыз су мәселесі сарқыранды су мәселесімен тығыз байланысты, себебі ірі қалалардағы және өнеркәсіптік орталықтардағы тұщы сулардың қолдану көздері сарқыранды сумен қатты ластанған. Көп жағдайда тұщы су тапшылығын ұзын құбырлардың жасауымен жабуға тура келеді. Солай Вена қаласы суды 150 шақырым жерде орналасқан таудан; Париж Луардан; Штутгарт қаласы 200 шақырым орналасқан Боден теңізінен су алады. Екі 500 шақырымдық құбыр Сан Францисканы сумен қамтамасыз етеді. Бұл тек қымбат емес және қауіпті, себебі ұзын құбырларда суды химиялық агрессивті жасай алатын айтарлықтай қиын реакциялар ағуы мүмкін.

Тұщы су тапшы аудандарда ол сауда және бизнес құралы ретінде жиі пайдаланылады. Осылайша Германияның көптеген қалаларына су Австралия мұздықтарынан 20 тонналы автоцистерналармен әкелінеді, өлшеніп, екі литрлік қағаз пакеттерде сатылады. Роттердамда Норвегиядан импортталған ағынды өзен сулары бөтелкеде сатылады. Жаңа Зеландияда жаңа зеландиялық суды Батыс Еуропаға экспорттау үшін компания құрылды.

Гидросферадағы антропогендік үдерістер. Су қоймалардың жинақталуы мен олардың қоршаған ортаға әсері. Су қоймаларын құратын тұщы сулардың қоры бойынша антропогендік қайта үлестірілуі маңызды рөл атқарады, егер шатқалдарды жинақтау кезінде ең басты мақсат мелиораттық шаралар емес, су электрстансыларын  құру болды. Үлкен көлемді  жер аумақтарын көгалдандыру үшін  берілген ауданның климатын жеңілдету және ылғалдандыру үшін, арид облыстарындағы су қоймаларының салынуы белгілі бір дәрежедегі тұщы су қоры жетіспеушілігін реттейді. Алайда бірнеше экономикалық әсер бере отырып, су қоймалары қоршаған ортаға  теріс, жиі бағдарланбаған және ескермеген салдар тудырады.

Қоршаған ортаға су қоймаларының әсері әртүрлі. Литосфераға антропогендік әсерді зерттей келе, жер сілкінісінің болуы су қоймаларының әсерінен өскендігі белгіленеді.

Су режиміне су қоймаларының әсері. Су қоймаларының құрылысы кезінде судың ағындығы, турбуленттігі төмендеді, су көлемі қысқарды, тұрып қалған су зоналардың пайда болуына шарттар құрды. Өнімді топырақтар мен өсімдіктер қоректендіргіш элементтермен көп мөлшерде молайды. Бұл судың гидрохимиялық құрамын өзгеріске алып келеді және ауру алып келетін бактериялар мен суаттардағы балдырлардың дамуына жақсы мүмкіндіктербереді.

Жауын жинауға су қоймаларының ықпалы. Қазіргі уақытта жерде адам  жасаған су қоймаларының жалпы ауданы 500 мың шақырым² шамамен бағаланады, ал олардың суының жалпы ауданы  6000 шақырым³ жоғары. Табиғи теңіздер жайлы айтатын болсақ, шамамен 250 000 шақырым³ судың көлемі кезінде оның ауданы 2682 мың шақырым². Су қоймаларының айдынында жылдық жауын жинау 13,38 млрд. т, ал табиғи теңіздерде тек 4,83 млрд. құрайды. Келтірілген сандарды салыстыра, жасанды су қоймаларының ауданы табиғи теңіз ауданнан 6 есе, ал су көлемі 45 есе аз, су қоймаларындағы жылдық жауын жинау теңіздегі табиғи жауын жинаудан  2,7есеге жоғары. Бұл су қоймаларының седиментация модулі (немесе аквотория ауданының бірлігіне жауын жинау жылдамдығы) табиғи теңіздердегі седиментация моделінен 17 есе көптігімен түсіндіріледі. Басқаша айтқанда, жасанды су қоймаларында су ағынының баяулатылғанына байланысты  антропогендік жауын жинау жылдамдығы табиғи шарттарда ағатын осындай үдерістердің жылдамдығын жоғарлатты және су қоймаларында бүкіл жылдық жинайтын жауын-шашын табиғи болатын көлдерде жинайтын жауын-шашын салмағынан айтарлықтай көп.

Су қоймаларындағы таяз сулар. Өзен жазықтығында жинақталған су қоймалары таяз сулардың дамуымен сипатталады, мысалы, Киев су қоймасының аквоториясы 50% таяз суларға ұштасқан. Бұл ауылшаруашылық жерлердің рационалдық емес жоғалуларын көбейтеді, таяз суларда су қорының жоғарлауы тіпті маңызды емес.

Тау шатқалдарында су қоймаларын құру су басқан жерлер мен таяз сулардың пайда болу аудандарын айтарлықтай қысқартады алайда тау өзендеріндегі бүркегіштерде транспортацияланған сынық материалдардың үлкен массасы кезінде ағын жылдамдығының бірден төмендеуінің әсерінен сорғыштармен су қоймаларының тез толуы және жинақталған сулардың азаюы байқалады.

Жағалауларға су қоймасының әсері. Су қоймаларында тұрақты, уақытша су басу мен су басу зонасы болып бөлінеді. Уақытша су басу зонасында бекіткіштердің ылғалданып кетуінің әсерінен жағалаулардың шайылуы мен бұзылу, сонымен бірге толқынның иондық қызметі және  топырақ өсімді жамылғының бұл жолағындағы бұзылу үдерістері дамиды. Су басу зоналары бекіткіштен су деңгейінің көтерілу әсерінен құрылады және бекіткіштердің фильтрация қасиетіне, сулардың режимі мен деңгейіне байланысты көп шақырымды кеңдікке жетуі мүмкін. Бұл зонада батпақтану және жергілікті санитарлық шарттардың нашарлауы мүмкін; су басу зоналардағы орман ланшафтылардың облыстары ағаш өсулердің деградациясы және орманның сауда бағасының төмендеуі мүмкін. Жеткілікті ылғалдандырумен желхабар  климат шарттарында ірі су қоймаларының жиналуы үстем ететін желдерге байланысты, әсіресе, желдетілген жағында және акватория аймағында климат ылғалдылығының өсуіне мүмкіндік туғызады, нәтижесінде ылғалдың жетіспеуі топырақ өсімді жамылғының деградациялануына алып келеді. Мұндай батпақтану Рыбиндық су қоймаларында және Мәскеу теңізінде байқалады. Бүркегіштің төменгі аудандарында су қоймаларының әсері жерлердің су басуының тоқтатылуы мен қысқартылуына байланысты басында тоқтатылған жерлерде құнарлы лайдың келуі тоқтатылатын субтропикалық және тропикалықтарда бақыланады, сонымен бірге аз мөлшердегі ағыстарда тоқтайды – балық мекендейтін жер. Бұл жердің өнімділігінің тез төмендеуіне алып келеді және экономикалық тоқырауға әкеледі. Төменгі бекет аудандарымен Вольтадағы Акосомбомен, Нигер өзеніндегі Каинджимен, Ніл өзеніндегі Асуанмен және т.б. осындай мәселелер шешімін таппауда.

Сарқынды сулар және олардың құрылуы. Сарқынды су деп өнеркәсіптік және ауылшаруашылық өндіріс, тұрмыстық қалдықтармен ластанған суларды атайды. Әдетте, сарқынды суларды жергілікті жерден және канализация жүйесі бар өндірістік кәсіпорындар территориясынан  жояды. Сарқынды суларға атмосфералық жауын-шашын түсуі және жергілікті пунктердің шеттерінде қардың еруі және кәсіпорын объектілері, кейде сарқынды нөсерлер нәтижесінде пайда болатын сулар жатады.

БҰҰ-ның бағалануы бойынша, жерде тазаланатын және әртүрлі резервуарға жинайтын сарқынды сулар шамамен 700 жылына /шақырым³  құрайды. Оның 1/3 бөлігі екінші рет қолдануға болмайтындай қатты ластанған. Өзін-өзі табиғи тазалау үшін мұндай суларға әлемнің бүкіл су қорларының 12 % керек болар еді.

Сарқынды суларды құрылуына қарай үш типке бөлуге болады: өндірістік, ауылшаруашылық және тұрмыстық сарқындар.

Өндірістік сарқындардың құрамы өнеркәсіптік кәсіпорындардың тегіне, құралдардың типіне, қолданатын шикізат пен реагенттерге, өндіріс технологиясына, суды тазалау деңгейіне және тағы бір қатар себептерге байланысты. Осылардың ішінде қоғамдық саяси және әлеуметтің шарттарда, экологиялық мәселелерге өндірушілердің психологиялық қарым- қатынастарында аз рөл атқармайды. Алайда өнеркәсіп салалары бойынша сипатты ерекшеліктерін байқауға болады.

Мысалы, мұнай өндіретін және мұнай өндіруші өнеркәсіптің өндірістік ағымдары әдетте эмульгировті көмірсутектер, нафтен қышқылдарын, меркаптандарды (органикалық күкiрттi қосулар, спирт аналогтерi)  құрайды.

Химиялық өнеркәсіптегі сарқында суларда жай фенолдар, спирттер, шайыр, натрий, кальций, хлоридтер, сульфаттар болады.

ЖЭС-те сарқынды сулар түрленген. Қатты отында жұмыс істейтін электрстансыларда қоқыстардан және қоқыстан босатылғаннан кейін күлді бөлу қалдық суларда фторидтердың үлкен шоғырландыруы болатынжүйеден түрлі элементтер байланысы болады, мышьяк, ванадий, фенолдың канцерогендiк органикалық байланыстары жиі болады. Сұйық отынмен жұмыс істейтін стансыларда сарқынды суларда мұнай өнімдері болады.

Биосфера үшін сарқынды сулармен сынаптың өзенге түсуі айтарлықтай қауіп төндіреді, себебі ол гидробионттарда шоғырланады және су ортасының құрамына қарағанда,  үлкен балықта 3-4 реттегі шоғырлану болады.

Антропогендік сипат көп жағдайда суаттардың эвтрофираваниясы, бұл үдеріс көлдің табиғи қартаюының салдарынан шартталмаған.   Мысалы, Эри көлінің эвтрофириясы бәріне белгілі, оған жыл сайын 43,5 млрд. л өнеркәсіптік және 7 млрд. л тұрмыстық сарқынды сулар құйылған. Соңғы уақытта көлдегi бірқалыпты  өмiрдiң қалпына келтiруi бойынша шаралар қарастырылуда.

Ауылшаруашылық сарқынды сулар минералды және органикалық тыңайтқыштар, сонымен қатар ауылшаруашылық мәдениеттің зиян келтірушілермен күрес құралдарын  енгізу нәтижесінде құрылады.

Топыраққа тыңайтқыштармен бірге ендірілетін азоттың бөлігі шайылып, оттек жетіспеушілік қаупін тудыратын бактериялар мен су өсімдіктерінің тез көбеюіне мүмкіндік беретін өзен суларына түседі. Азотпен ластанған су ішетін адам ағзасында нитраттар жиналады, олар нитриттерге айналып, қанның тыныс функцияларын бұзады. Өрістен фосфор тыңайтқышын шаю маңызы аз. Өзен желісі ауылшаруашылығында қолданатын үлкен мөлшердегі пестициттерді өзіне қабылдайды және ұзақ арақашықтықтағы олардың тасымалдаушысы болып табылады. Судың эко жүйесінде пестицидтер балықтардың өсу жылдамдығын төмендетіп, миграциясы мен белсенділігін бұзып,  олардың май қабатында жиналады. Планктондардың сулы жауын-шашыны мен судан инсектицидтердің биоконцентрациясы болады, содан тағам тізбегі бойынша концентрацияның өсуі құрттарға, балықтарға және құстарға беріледі.

Тұрмыстық сарқынды сулар. 1970 ж. детергенттердің өндірісі (кең қолданылатын синтетикалық беттiк-активтi заттар,жуғыш зат) 3500 мың т. жетті. XX ғ.   60 жылдары дамыған елдерде барлық күшті құралдардың жалпы санының 90 % детергенттердің үлесінде, ал сабын мен сабын ұнтақ үлесінде — 10 % болды. Детергенттер – биологиялық жіктелуге келмейтін күшті токсиканттар. Дамыған елдердің сарқынды суларында оның концентрациясы 5... 15 мг/л жетеді, олар қиын тазаланады және суаттарға олардың бастапқы санының 50-60 % түседі. Тұрғын  тығыздығының өсуіне байланысты тұрмыстық сарқынды суларды олардың толық емес тазалауынан кейін де мүлдем төге алмай бара жатырмыз.

Құрлықтың бетіндегі сулардың ластануы. Өзен мен көлдерге төгілетін сарқынды сулар табиғи суларды ластауда, олардың құрамын нашарлатады, оларда ерітілген оттекті жұтады, суаттар түбінде улағыш тұнбалықтар қалдырады. Химиялық және жылулық тұрғыдан беттегі суларды ластайтын сарқынды сулардың тұрақты келуі суаттардың экологиялық жағдайын өзгертеді, оның өзін-өзі тазалау үдерісін бұзады, флора мен фауналардың өлуіне алып келеді, адам денсаулығына қауіп төндіреді. 1 м³ тазаланбаған сарқынды сулардың түсу нәтижесінде 50...60 м³  өзен сулары жарамсыз болып қалады. Еділ өзені мұнай өнімдерімен ұзына бойымен ластанған. Оған жыл сайын 400 мың т қышқылдар, 200 мың т майлар, 6 мың т фенолдар, 7 мың т циандар тасталынды.

Құрлықтың жерасты суларының ластануы. Жерасты суларын жер бетіндегі ластағыштардан қорғау  маңызды. Қандай да бір беттегі ластағыштардың су болатын көкжиекке, түбіне енуіне олардан  қылқитын жыныс қабаттары тосқауылдайды, олардың собциондық қасиеттерінің арқасында ластағыштардың бір бөлігін жұтады. Алайда кейбір жағдайларда адам жер қабығының түбіне ластағыштар мен тазаланбаған суларды әдейі толтырады: жер қабығындағы заттың миграциясы туралы және жерасты суларын қаншалықтық тазалау қиын екендігін ұмытып, тазалануға келмейтін өнеркәсіптік улы қалдықтарды көму кезінде және тұрмыстық сарқынды сулардың қалдық су қоймалары кезінде, ішкі пласталық қысымды сақтау мақсатында мұнай өндіруші үдерістердегі суларды сору кезінде және тағы басқа жағдайларда.

Жерасты сулардың ластануы микробты және химиялық деп бөлінеді. Микробты ластануға грунтты сулар жиі ұшырайды (бiрiншi су өткiзбейтiн топырақ қабат орналасқан су тұтқыш көкжиектiң бетiнен су). Жерасты суларда кейбір патогендік бактериялар мен вирустар өзінің тіршілігін айтарлықтай ұзақ сақтайды (100 тәулік және одан да көп). Ластану орталықтары ассенизация мен фильтрация өрісіне, мал қораларына, ластанған судың тіке фильтрациясы жүретін қазылған шұңқырларға жағын құрылады. Егер аэрация зонасындағы топырақтар өзінің тазалау қасиетін жоғалтса, онда топырақты сулардың ластануы басталады. Жақсы өткізетін жарықшақты немесе ірі кесектері бар жыныс орындарында ластанған орталық әсіресе қауіпті. Жерасты сулардың химиялық заттармен ластануы жерасты суларымен қоректенетін ластанған беттік сулар арқылы жүре алады.

 

Әдебиет: 1 негізгі (бет. 117-119, 172-173), 2 негізгі (бет. 169-172).

 

11 Дәріс №11. Климат және климат тудыратын факторлар. Климаттың құрылуы мен динамикасы. Жердің климатына антропогендік әсер

 

Әрбір өлкенің және  ғаламшардың климаты жалпы бірқатар климат тудыратын факторлар мен үдерістер әсерінен қалыптасады.

Климат тудыратын факторлар. Географиялық кеңдік географиялық белдеудегі жағдай көкжиек үстінде Күннің жарты тәулік тұру биіктігін және осыған байланысты жылу режимін, сонымен қатар ауа массаларының типінің таралуын анықтайды.

Теңіздердің және мұхиттардың жақындығы немесе олардан алшақтығы жылдық және тәуліктік температураның амплитудасын, жылдық жауын- шашын мөлшерін және ылғалдандыруын анықтайды.

Суық және жылы мұхиттық ағын температура режиміне және ылғалға әсер етеді: суық ағын температураны, жауын-шашын мөлшерін және ылғалдылықты төмендетеді, жылы ағын бұл көрсеткішті жоғарлатады.

Жергілікті рельеф абсолютті биіктік секілді климатқа, сондай бағытпен әсер етеді. Бұл температура режимінде және жауын-шашынның түсу мөлшерінде байқалады.

Төселген бет сипаттамасы  орманды өсімдікті ашық кеңістікпен салыстырғанда температура тербелісін және жел жылдамдығын төмендетеді, ылғалдылықты жоғарлатады. Қарлы жамылғы аппақ бетпен салыстырғанда қысқы аязды жұмсартады және көктемде ылғалдылықты жоғарлатады.

Климат тудырушы үдерістер. Жылу айналымы өлкенің жылу режимін анықтайтын үдерістер және көрсеткіштер. Оларға жатады: жиынтық күн радиациясы, радиациалық тепе-теңдік; орта жылдық температурамен және температураның мезгіл өзгерісімен,изотермнің жүріс ерекшелігімен, төменгі дәрежеде – температураның абсолютті максимумы мен минимумымен сипатталатын температуралық режим.

Циркуляция мезгіл бойынша бариялық жүйелердің шешілуімен, желдердің салдарымен анықталады. Сонымен бірге циркуляцияның жалпы желдерін және жергілікті желдерін ажыратады.

Ылғал айналымы өлкенің ылғал режимін сипаттайды, оны келесі көрсеткіштер анықтайды: жылдық жауын-шашын мөлшері және олардың орналасу ерекшелігі, мезгіл бойынша жауын-шашындардың бөлінуі және жауын-шашын режимінің типі, орташа жылдық булану және ылғалдану коэффиценті.

Ауа массаларының типі негізгі климаттық белдеу тиістілігіне және ылғалданудың сипатына байланысты қалыптасады. Осыған сәйкес ауа массасының климаттық белдеудің сәйкес атымен аталатын негізгі типі ерекшеленеді. Ауыспалы немесе аралық, климаттық белдеуде бұл ауа массасының негізгі типі берілген ауа массасының типі жыл бойы таралған көрші негізгі климаттық белдеуден еніп, мезгіл бойынша таралады.

Жер шарының климаттық типі. Құрлықтың әртүрлі климаттық белдеуінде климаттың негізгі типі келесідей қалыптасады.

Экваторлық белдеу 8° кеңдік орындарына жетіп, экватор кеңдігінде орналасқан. Барлық жылдық күн радиациясы 100...160 ккал/см², жылдық радиациялық тепе-теңдік  60...70 ккал/см².

Экваторлық ыстық ылғалды климат материктердің батыс және орталық бөлігін және Үнді мұхитының арал облыстарын және экваторлық белдеудегі Малазия архипелагын қамтиды. Барлық жылда орташа айлық температура +25...+28 °С, мезгілді тербеліс 1...3 °С. Циркуляция муссонды: қаңтарда солтүстік рубалар, шілдеде – оңтүстік. Әдетте, бір жыл ішінде бірқалыпты түскенде, жылдық жауын-шашын мөлшері 1000...3000 мм (кейде көп). Ылғал көп. Үнемі жоғарғы температура және ауа ылғалдылығы жоғары болу адам үшін әсіресе, еуропалықтар үшін климаттың бұл типі өте ауыр болады. Бір жылда екі рет өнім алумен  бірге жыл бойы тропикалық егін  алуға мүмкіндік бар.

Субэкваторлы белдеу 20° кеңдік орындарына жетіп, екі жарты шардың субэкватор кеңдігінде, сонымен қатар материктің шығыс шетіндегі экваторлы кеңдікте орналасқан. Барлық жылдық күн радиациясы 140...170 ккал/см², жылдық радиациялық тепе-теңдік 70...80 ккал/см² . Тропика аралық бариялық жабығудың мезгіл ауысуына байланысты бір жарты шардан күннің зенитальды жағдайының артынан басқаға ауа массаларының, желдердің және ауа райының мезгілді ауысуы байқалады.

Тропикалық белдеу 30...35^о  кеңдік орындарына жетіп, тропикалық кеңдікте орналасқан; ал Оңтүстік Американың батыс шеттерінде мен оңтүстік жарты шардағы Африкада тропикалық белдеу болады, себебі мұнда суық мұхиттық ағынға байланысты тропика аралық бариялық жабығу жыл бойы экватордан солтүстіктеу орналасады және оңтүстік субтропикалық климаттық белдеу экваторға жетеді. Жыл бойы тропикалық ауа массасы мен пассатты циркуляция болады. Ғаламшарда жалпы жылдық күн радиациясы өз максимумы 180...220 ккал/см² жетеді, радиациялық тепе-теңдік 60...70 ккал/см².

Субантарктикалық белдеу оңтүстік бірқалыпты белдеуден ары орналасқан және 63...73^о  кеңдікте жетеді. Жалпы жылдық күн радиациясы 65...75 ккал/см², радиациялық тепе-теңдік +20...+30 ккал/см². Ауа массасының мезгілдік ауысуы: қыста антарктикалық ауа ерекшеленеді, жазда тропикалық ауа болады.

Субантарктикалық теңіз климаты бүкіл субантарктикалық белдеуді қамтиды, құрлықты жерлер Антарктикалық жарты аралда және бөлек аралдарда. Қыс ұзақ және шамалы қатал: орташа температура 8...12°С; температураның мезгілді тербелісі 10...12°С. Ауа массаларының және желдердің мезгілді ауысуы қыста қатты байқалған. Антарктикалық фронтпен циклондардың өтуіне байланысты қыста ең көп жылдық жауын-шашын мөлшері 500...700 мм. Ылғал аз. Адамдардың мекендеуіне қатал жағдайлар туындатады, мезгілді теңіз өндірісінің дамуына мүмкіндік бар.

Арктикалық белдеу солтүстік поляр маңындағы кеңдікте орналасқан. Жалпы жылдық күр радиациясы 60...80 ккал/см², радиациялық тепе-теңдік +5...+15 ккал/см². Жыл бойы арктикалық ауа массалары ерекшеленеді.

Антарктикалық белдеу Антарктида материгінде ие оңтүстік поляр маңындағы кеңдікте орналасқан және климат Антарктиданың мұз қалқаны мен жоғары қысымға байланысты антарктиданың белдеуі әсерінен ерекшеленгенде құрылады. Жалпы жылдық күн радиациясы 75...120 ккал/см².  Мұз жамылғысының үстінде құрғақ және мөлдір, континентальды антарктикалық ауаның жыл бойы басым болуының әсерінен және субтропикалық белдеуде жалпы радиацияның шамасына Антарктиданың ішкі аудандарында жалпы күн радиация шамасы, қары мен бұлттары, мұз бетінен жазда полярлы тәулік уақытында бірнеше рет күн сәулелерінің шағылысуы жетеді. Бірақ жылдық радиациондық тепе-теңдік 5... 10 ккал/см² құрайды, сонымен қатар жыл бойы ол теріс, мұзды жамылғы беті үлкен көлемді альбедомен сипатталған. Кейде жазда қардан босатылатын үлкен емес жасыл желектер  құрайды.

Жер климатына антропогендік әсер. Жыл сайын тропосфераға ластанған газдардың антропогендік түсуі ұдайы өсуде.

Автокөліктен ауаның ластануы. Көлік қозғалтқышының жұмысы нәтижесінде ауаға газ шығаратын тотықпен 200 шақты зиянды қоспалар түседі: көмiрқышқыл газ, иiстi газ, азоттың оксидтерi, әртүрлi көмiрсутектер, альдегидтер, күкiрттiң қос тотығы және тағы басқалар.

Бір автокөлік жыл сайын 4 т оттекті сорып және газ шығаратын тотық газдарымен 800 кг СО,  40 кг шамалы азот оксиді және 200 кг көмірсутектер шығарады. Ал қазіргі кезде әлемнің автопаркі 500 млн. астам автокөлікті құрайды.

Кең қолданатын этиль жанармайы антидетонатор ретінде жанармайға қосылатын тетраэтильқорғасыннан тұрады. Тетраэтильқорғасын жанғанда барлық ғаламшарда атмосфералық ауада таралатын қорғасынның қосылуы болады және нәтижесінде 100 жыл ішінде гренланд мұздарында қорғасын құрамы 5 есе көбейді; қорғасынның қосылысы суда еріп, 20 жыл ішінде мұхит суының құрамында 10 есе көбейді.

Авияциямен ауаның ластануы. Әуежайда ұшу және ұшақтарды отырғызу кезінде ауада зиянды заттардың түсуі байқалады. Тек бір «Боинг» ұшағының ұшу кезінде шығаратын зиянды заттар бір уақытта көп мөлшерде тарайтын 6850«Фольксваген» жеңіл автокөлігінің шығаратын зиянды заттарымен тең. Стратосферада азот оксидінің көп мөлшерін бөлетін биік авиация атмосферада бірден озонның азаюына алып келетін реакцияны тудырады.

Ракета құрылғыларымен ауаның ластануы. Жер сыртындағы ғарыш кеңістігін игеруімен байланысты термосфераға адамның күшейтілген әсері болып жатыр. Жер сыртындағы кеңістікте бірнеше ондаған мың ғарыш зымырандарын және кемелерін іске қосу нәтижесінде жүздеген мың тонна қатты және газ сияқты заттар шығарылған. Мысалы, «Аполлон»  типті зымыран іске қосқанда 140 т/с марштық құрылғының жану қарқындылығымен  ауада термоэрозиялық бағандар құрайды. Атмосферада зымырандардың және зымыран тасушылардың металдық құрылымдарының жану нәтижесінде, сонымен қатар зымыранның жанып кету салдарынан атмосфераның жоғары және тығыз қабаттарында ластану болады. Мұндай элементтер титан, тантал, ниобий, никель, сонымен қатар темір, алюминний, бор және т.б. Мұның бәрі табиғатта 3…4 есе көп болатын атмосфераның жоғарғы қабатының металлизациялануына әкеп соқтырады. Тек бір «Шаттланың» ұшуы кемінде 10 млн.т озонды  сөндiредi.

Атмосферадағы антропогендік үдерістер. Ауа құрамының өзгеруі адамның шаруашылық қызметіне байланысты, нәтижесінде оттек пен көмірқышқыл газының табиғи байланысы көп бұзылады.

Бір жағынан, атмосфераның жердегі қабатында оттектің табиғи құрамы біртіндеп қысқару себептері:

-                    Отын жағу (жылда 15,8 млрд. т  оттек тұтынатын 9 млрд. т отын жағылады).

-                    Авияция, әсіресе реактивті («Еуропа Америка» трассасында тек бір реактивті ұшақтың бір ұшуына 12мың адамның бір тәулік ішінде тыныс алуына жететін 35 т оттек жағылады);

-                    Автокөліктер (әлемнің автопаркі жылына 5 млрд. т астам оттек шығындайды).

-                    Ормандарды шабу және т.б. орман жабылған аудандардың қысқартылуы (орман оттек жеткізуші, мысалы соңғы уақытта тропикалық ормандардың ауданы азаюда).

-                    Өндірістік үдерістер (оттек қолданатын металлургиялық, химиялық және басқа технологиялық үдерістер түрі ескеріледі);

-                    Тотығу үдерістері (металдардың, жіктеу кезінде органикалық заттардың және т.б.).

Атмосфераның булық(жылы) әсері – әлемдік кеңістікпен жердің сәулелі жылу алмасу үдерісінде оның қорғаныс әрекеті. Атмосфера жер бетіне күн радиациясын айтарлықтай жақсы өткізеді, бірақ жер бетімен ұзын толқынды шағылу атмосферамен қатты жұтылады: су бу перісі жердің жылу шағылуын 60% шамасында және көмірқышқыл газды 18 % ұстайды. Осындай қыздырылған атмосфера жер бетінің радиациялық жылуы жоғалған мөлшерін едәуір мөлшерде  толтыратын жер бетіне қарсы шағылу жібереді. Атмосфера болмағанда жердің беткі қабатының орташа температурасы -23 °С болар еді, ал ол шындығында +15 °С құрайды.

Осылайша көмірқышқыл газы спектордың инфрақызыл бөлігінде радиация жұтады, сондықтан жер бетінің ұзын толқынды радиациясының азаюы болады. Сонымен бірге жылулық шағылу қысқарады және жер қабатындағы ауаның температурасы жоғарлайды. Соңғы 50 жылда атмосферадағы көмірқышқыл газының құрамы  0,027%-дан  0,036 %-ға өсті. Бұл ғаламшардың орташа жылдық температурасын 0,6 °С көтерілуіне алып келді. Егер бұл үдеріс жалғасса және атмосфераның жер қабатының температурасы 0,6...0,7 °С тағы көтерілсе, Антарктида және Гренландия мұздықтарының қарқынды еруіне алып келеді. Бұл мұхиттағы су деңгейінің көтерілуіне және 5 млн. шақырымға² дейін су басуына алып келеді.

Атмосфераға антропогендік әсердің нәтижесі әртүрлі масштабтағы климаттың өзгерісі болып табылады.  Әдетте жаһандық және аудандық өзгерістер ажыратылады. Ескертетін нәрсе, климаттың өзгерісі бір емес бірнеше қатардағы факторлардың болуынан байқалады, соның арасында қандай да бір негізгісі болуы мүмкін.

 

Әдебиет: 1 негізгі (бет 121-127 ), 2 қосымша (бет 132-136).

 

12 Дәріс №12. Метеорологиялық бақылау және болжам. Гидрометрия негіздері. Гидрологиялық үдерістердің жалпы заңдылықтары

 

Метеорология  - жер атмосферасын, оның құрылысы мен қасиеттерін  және онда болып жатқан құбылыстар мен үдерістерді  зерттейтін ғылым. Қазіргі метеорология атмосфералық үдерістердің физикалық мәнін түсіндірумен ғана шектелмейді. Атмосфера физикасын терең зерттеу өзінің зерттеу объектісі бар дербес ғылымдар қатарын ерекшелеуге мүмкіндік берді. Мұндай ғылымдарға жатады: ең алдымен, ауа райы мен оның болжам тәсілдерін зерттейтін синоптикалық метеорология; қазіргі заманғы математикалық аппараттарды кең қолдану арқылы атмосфера физикасының теориялық мәселелерін зерттейтін динамикалық метеорология; географиялық жағдайына және физика-географиялық ерекшелігіне байланысты жеке аудандардың ауа райының орташа режимін зерттейтін климатология. Аэрология атмосфераның жоғарғы және ортаңғы қабаттарында болатын үдерістерді зерттейді. Соңғы жылдары ғарышты игеру қарқынды дамуына байланысты метеорологиялық және геофизикалық зымырандар мен жердің жасанды серігі көмегімен атмосфераның ең жоғарғы қабатын зерттейтін ғылым аэрономия дамыды.

Метеорологиялық мәліметтердің іс жүзінде қолдану үдерісі метеорологияның кейбір қолданбалы салаларын ерекшеледі және ерекшеленуі жалғасуда. Олардың ішінде ең маңыздысы: ауылшаруашылық метеорология, авиациялық  метеорология, ғарыштық  метеорология, теңiз метеорологиясы, дәрiгерлiк метеорология және т.б.

Жоғары аталғандардың ішінде синоптикалық метеорология ерекше орын алады. Әртүрлі атмосфералық құбылыстардың болуы, бұл құбылыстарды болжай алу, әсіресе, апаттардың себептерін білу іс жүзінде үлкен мәнге ие.

Метеорологияның міндеттеріне төмендегілер кіреді:

     1)атмосфераның құрамы мен құрылысын зерттеу;

     2)атмосферадағы және жер бетіндегі, сонымен қоса, атмосфера мен төселген бет және атмосфера іші арасындағы радиациялық үдерістер мен радиациялық емес айырбастың әртүрлі механизміндегі жылу айналымы мен жылу режимін зерттеу;

     3)ылғал айналымын және атмосферадағы  судың фазалық айналымын зерттеу;

     4)атмосфералық қозғалыстарды зерттеу – атмосфераның жалпы айналымын, оның механизмінің бөліктерін және жергілікті айналымын зерттеу;

     5)атмосфераның электр өрісін зерттеу;

     6)атмосферадағы оптикалық және акустикалық құбылыстарды зерттеу. Метеорологиялық бақылаудың теориясы мен техникасы метеорологияның барлық мақсаттарында маңызды рөл атқарады.

Бұл бақылауларды талдау үшін статистикалық және синоптикалық тәсіл қолданады; атмосфералық құбылыстар болжамы соңғы мақсаты болып табылатын  атмосфералық үдерістің  физика-математикалық теориясын құру маңызды мақсат болып табылады. Соңғы уақытта атмосфераға белсенді әсер ету мақсаты байқалды.

Күн радиациясы, атмосфера циркуляциясы және төселген беттің сипаты Жердің климатының құрылуына әсер ететін негізгі факторлар болып табылады. Олардың бірлескен ықпалынан Жер шарының әртүрлі аудандарында климаттың құрылуы болады.

Күн жылуының түсуі бір қатар факторларға байланысты, дегенмен  күн сәулесінің түсу бұрышы болып табылады. Сондықтан ортаңғы және жоғарғы кеңдікке қарағанда төменгі кеңдікте айтарлықтай көп күн сәулесі түседі.

Климатология – қандай да бір уақыт немесе маусым аралығында, бірнеше жыл, ондаған жыл немесе ұзақ уақыт атмосфераның орташа сипатының өзгерісін зерттейтін метеорологияның бөлімі. Динамикалық метеорология (атмосфералық үдерістердің физикалық механизмін зерттеу), физикалық метеорология (атмосфералық құбылыстардың радиолокациялық және ғарыштық зерттеу тәсілін өңдеу), синоптикалық метеорология (ауа райы өзгерісінің заңдылықтары туралы ғылым) метеорологияның басқа бөлімдері болып табылады.

Күн мен Жердің өзара орналасуының ерекшелігіне қарай аудандары тең экваторлы және полярлы аймақтар әртүрлі мөлшерде күн энергиясын алады. Экваторлы аймақтар полярлы аймақтарға қарағанда көп энергия алады және олардың айдыны мен өсімділігі көп энергия жұтады. Полярлы аймақтарда қарлы альбедо және мұзды жамылғы көп. Полярлыға қарағанда температураның жақсы жылытатын экваторлы облыстар көп жылу  таратады, полярлы аймақтар алуға қарағанда көп энергия жоғалтады, ал экваторлы аймақтар жоғалтуға қарағанда көп энергия алатындай жылулық баланс орналасады. Экваторлы аймақтардың жылымағандығынан, полярлық аймақтың Жердің жылу тепе-теңдігін сақтау үшін жылу шығыны тропиктен полюске орын ауыстыру  керектігі анық. Бұл орын ауыстырулар атмосфера циркуляциясының басты қозғаушы күші  болып табылады. Тропикада ауа көтеріліп, кеңейіп  жылынады және 19 шақырымға жуық биіктіктегі полюске ағады. Полюске жақын ол суиды,тығызырақ болады және жер бетіне түседі, содан экватор бағытына қарай ағады.

Біздің ғаламшар шар тәрізді формада, сондықтан күн сәулесі жер бетіне әртүрлі бұрышта түседі және оны бірқалыпты жылытпайды. Күн сәулесі тіке түсетін экваторда Жер беті күштірек қызады. Неғұрлым полюске жақын болса, соғұрлым күн сәулесінің түсу бұрышы аз және жер беті әлсіз қызады. Полярлы облыстарда сәуле ғаламшар бойымен сырғиды және оны толығымен қыздырмайды. Сонымен қатар, атмосферада ұзақ жол өтіп, күн сәулесі қатты таралады және Жерге аз жылу әкеледі. Жерге жақын ауа қабаты  төселген беттен бастап қызады, демек ауа температурасы экватордан полюске қарай азаяды.

Жер осi жер бойынша күндi айнала айналатын орбитаның жазықтығына еңкейгенi белгiлi, сондықтан Солтүстiк және Оңтүстiк жарты шар жыл мезгілі бойынша бірқалыпты қызбайды, бұл да ауа температурасына әсер етеді. Жердің кез келген нүктесінің ауа температурасы тәулік ішінде және жыл ішінде өзгереді. Ол көкжиектен Күннің қаншалықты биіктікте тұрғандығына және тәуліктің ұзақтығына тәуелді. Тәулік бойы ең жоғарғы температура 14-15 сағатта байқалады, ал ең төменгі – Күн шыққан соң байқалады.

Экватордан полюске қарай температураның өзгерісі тек географиялық кеңдік орнына ғана байланысты өзгермейді, төменгі кеңдіктен жоғарғыға қарай  жылудың планитарлық тасымалына байланысты, әртүрлі Күнмен қызатын және әртүрлі жылу беретін материктер мен мұхиттардың  ғаламшар бетінің үлестірілуіне байланысты, сонымен қатар, тау белдеулерінің және мұхит ағынының орналасуына байланысты өзгереді. Мысалы, Солтүстік жарты шар Оңтүстікке қарағанда жылырақ, себебі оңтүстік полярлы облыста ірі мұзбен жабылған Антарктида материгі орналасқан.

Картада жер бетіндегі ауа температурасын бірдей температуралардың нүктесін қосатынизотерм-сызық көмегімен көрсетеді. Мұхиттарды кесіп өткенде және қатты материк үстінде майысқанда изотермдер параллельге жақын болады. Изотермді карта негізінде ғаламшарда жылулық белдіктер ерекшеленеді. Ыстық белдік  +20 °С жылдық орташа мөлшердегі изотерм арасындағы экваторлық кеңдікте орналасқан. Бірқалыпты белдік ыстықтан солтүстік пен оңтүстікке қарай орналасады және + 10 °С изотерммен шектелген. Екі суық белдік + 10 ^оС мен 0 ^оС изотермдер арасында жатыр, ал Солтүстік және Оңтүстік полюстер аяз белдіктері орналасқан. Ауаның температурасы биiктiкпен 1 шақырымда 6°С-қа  орташа кемидi.

Күзде және көктемде жиі үсу болады – ауа температурасы түнде 0 °С төмен түседі, ал орташа тәуліктік температура нөлден жоғары болады.  Берілген аймақта жеткілікті суық ауа массалары келгенде, мысалға, Арктикадан, ашық тыныш түндерде үсу жиі болуы. Үсу кезінде ауа жер бетінде айтарлықтай салқындауы, суық ауа қабатының үстінде жылы ауа қабаты және температуралық инверсия болуы – биіктіктен температураның жоғарлауы. Мұндай түнгі уақытта жер беті қатты суитын полярлы облыстарда жиі байқалады.

Жерде ауа райы өте өзгермелі, кейде тәулік ішінде оның бірқалыпсыз мінезін байқауға болады: тәулік басында таңертеңгі суықтан қорғану, күндіз ыстықтан қиналу, ал кешке жаңбыр астында қалу. Ауа райы деп дәл қазір немесе бірнеше уақыт арасында белгілі бір жердегі атмосфераның күйін айтамыз. Ол бірнеше көрсеткіштермен күн радиациясының мөлшерімен, ауа температурасымен және оның ылғалдылығымен, атмосфера қысымымен, күшімен және жел бағытымен, бұлттылығымен, жауын-шашынменсипатталады. Ауа райы белгілі жер қандай кеңдікте орналасқандығына, жыл мезгіліне және тәулік уақытына, ауа массасының орын ауыстыруына, циклондардың құрылуына, антициклондарға және атмосфералық фронттарға байланысты болады.

Қазіргі заманғы ғылыми зерттеулер ауа райын болжауға мүмкіндік береді. Жердің жасанды серігінен, теңіз желкенінен, ұшақтардан, бүкіләлемдік метеорологиялық стансылардан алынған көрсеткіштер негізінде синоптикалық карта құрылады. Ауа райы болжамын білу тек қандай киім кию керектігін, өзімен бірге қолшатыр алу керектігін білу үшін ғана керек емес. Ол ауылшаруашылығының жұмысшыларына қажет, онсыз транспорттар және кейбір басқа өнеркәсіп салалары жұмыс істей алмайды.

Ауа әрдайым жылжуда, сондықтан әртүрлі қасиеттерге ие ауа массалары кездесетін аудандарда атмосфера фронты құрылады – екі ауа массаларының шектерінде тиген өткінші аймақ. Олар жер бетіне қатты иілген және ені ондаған шақырым, ұзындығы мыңдаған шақырымға созылған. Бұл зоналар әдетте бірнеше шақырымға жоғары көтеріледі, ал кейде стратосфераға дейін жетеді. Фронт бетімен бөлінген ауа массалары  суық ауа жылы ауаның төменгі бөлігінде жататындай орналасқан. Егер фронт сызығы жер беті бойымен  суық ауаға қарай орын ауыстырса, онда мұндай фронтты жылы деп атайды.

Фронт сызығы суық фронттан өткенде, жылжитын немесе суық қысыммен жоғары ысырып шығаратын жылы ауаға қарай орын ауыстырады.

Циклон (грек. Kyklon-айналатын) деп орталықта төменгі қысымда болатын атмосфералық құйынды атайды. Циклонда жел перифериядан орталыққа, Солтүстік жарты шарда сағат бағытына қарама-қарсы, ал Оңтүстікте сағат бағытына бағыттас соғады. Бір жыл ішінде белгілі бір кеңдікте жүздеген циклоннан құрылады. Олар  бірнеше еуропалық мемлекеттердің территориясын қамти отырып, ұзындығы 2 шақырымнан 20 шақырымға дейін және диаметрі  2-3 мың шақырымға дейін созыла алады. Циклондар батыстан шығысқа қарай, ауаның жалпы тасымалдану бағытына қарай жиі ауысады. Олар 30-40 шақырым/сағ жылдамдықпен қозғалады және тәулік ішінде үлкен арақашықтықты  қамтиды.

Циклондар жақындар  алдында батыста бұлттар пайда болады, қысым түседі. Кейінірек жел және бұлттылық күшейеді. Циклонның алдынғы бөлігі үшін шығысындағы ауа жылжуына байланысты бұлтты жауын-шашыны байқалған, циклонның орталығындағы жылы ауа жоғары оны қоршап тұрған суық ауаға қарай ығысады. Жазда циклондар суық,  қыста жылылық алып келеді.

Төменгі кеңдікте тропикалық циклондар пайда болады. Олар белгілі кеңдіктегі циклондарға қарағанда мөлшері бойынша аз, бірақ жел жылдамдығының жоғарлығымен сипатталады.

Циклондар арасында антициклондар дамиды (грек. Anti қарама-қарсы kyklon айналатын) центрде жоғарғы қысымды атмосфералық құйын. Антициклондарда жел орталықтан периферияға қарай бағытталған және Солтүстік жарты шарда сағат бағытымен, ал Оңтүстікте сағат бағытына қарама-қарсы ауытқиды.  Антициклонда ауа қозғалысына ие болады, сондықтан аз бұлтты және құрғақ ауа райы болады. Жазда антициклонда бұлтсыз және ыстық, ал қыста аяз. Антициклон тұрақты құрылым, белгілі аймақта олар бірнеше тәуліктен 1-2 аптаға дейін, ал кейде ұзағырақ болатын  көп циклондар сақтай алады. Тропосферадағы материктің немесе мұхиттың көлемімен шамалас және аз немесе көп бірдей қасиетке ие жоғарғы ауа массалары ауа массасы деп аталады. Олар тропосфера шекарасына жетіп, жоғары бірнеше шақырымға таралады.

Берілген аймақта ауа райы мен климатты анықтай отырып, ауа массасы жер шарының бір ауданынан басқа ауданға орын ауыстырады. Әрбір ауа массасы құрылған ауданға қарай әртүрлі қасиеттерге ие. Басқа аймақтарға орын ауыстыра отырып, ол өзімен өзінің ауа режимін алады, бірақ басқа қасиеттері бар аймақтардан өткенде, ауа массалары жаңа сапаға ие болып баяу өзгереді.

Аудандардың құрылысына қарай ауа массасы төрт типке бөлінеді: арктикалық, бірқалыпты, тропикалық және экваторлық. Барлық типтер өзінің қасиеттерін байланысты бөлінеді. Материк үстінде континентальды ауа массасы құрылады, ал мұхит үстінде мұхиттық. Бір жыл ішінде атмосфера қысымының белдеуімен бірге араласып, ауа массалары әрдайым өзінің келу белдеуінде ғана болмайды, мезгіл бойынша да өтпелі климаттық белдеулерге  жылжиды.

Атмосфераның жалпы айналым үдерісінде ауа массаларының барлық түрлері бір-бірімен байланысты. Суығырақ жер беттен жылырақ бетке орын ауыстыратын және төменгі температураға ие ауа массалары суық ауа массалары деп аталады. Олар суық алып келеді, бірақ өздері төменгі жылы жер бетінен жылиды, осыдан күшті үйірілген бұлт  пайда болады және нөсерлі жауын жауады. Әсіресе, Арктикадан және Антарктидадан келген суық массалар басып кіргенде, бірқалыпты кеңдікте қатты суық болады. Кейде суық ауа массалары Еуропаның оңтүстік аудандарынан асып, тіпті Африкаға дейін жетеді, бірақ Альпы тауларының жотасында жиі бөгеледі. Азияда арктикалық ауа оңтүстік Сібір тау жотасына дейін  еркін кең аймақтарда таралады. Солтүстік Америкада тау жоталары меридианды орналасқан, сондықтан суық арктикалық ауа массалары Мексика шығанағына дейін енеді.

Егер Жер  айналымы болмағанда, атмосфера айналымының сұлбасы қарапайым болатын еді. Жылы ауа экватордан жоғары көтеріліп, полюске қарай жылжып суитын еді. Полюске жақын суыған ауа түсетін еді және еріксіз жер бетінен экваторға қарай орын ауыстыратын еді.

Айналымның негізгі ерекшеліктері. Экваторға жақын көтерілген және полюске қарай бағытталған ауа Кориолис күшінің әсерінен ауытқиды. Бұл үдерісті Солтүстік жарты шар мысалында қарастырайық (дәл осындай Оңтүстікте де болады). Полюске қарай ауа жылжығанда шығысқа ауытқиды, сонда ол батыстан келеді екен. Осылай, батыс желі құрылады. Бұл ауаның бір бөлігі жылу кеңейгенде және шағылғанда суиды, төмен түседі және оңға ауытқып, солтүстік шығыс пассатын пайда болдырып, экваторға қарай кері бағытта ағады. Полюске қарай жылжыған ауаның бір бөлігі бірқалыпты кеңдікте батыс ауысуын құрады. Полярлық облыстарға түсетін ауа экваторға қарай жылжиды, батысқа қарай ауытқып, полярлық облыстарда шығыс ауысуын құрады. Бұл тек атмосфера циркуляциясының пассат болып табылатын, әрдайым құратын принципиалды сұлбасы.

Желді белдеу. Жердің айналымының әсерінен атмосфераның төменгі қабатында бірнеше негізгі желді белдеулер құрылады. Солтүстік жарты шарда Жер айналымы оңтүстікке қарай бағытталған желді  батысқа қарай ауытқытады, ал солтүстікке қарай бағытталған желді шығысқа қарай бағыттайды.

 

Әдебиет: негізгі (бет. 132-147), 2 қосым (бет. 152-176).

 

Әдебиеттер тізімі

Негізгі

1. Братков В.В., Овдиенко Н.И. Геоэкология. – М.: ВШ, 2006. -300 с.

2. Комарова Н.Г. Геоэкология природопользования. – М.: Академия, 2008. – 285 с.

3. Голубев Г.Н. Геоэкология. – Москва: Изд. ГЕОС, 1999. -338 с.

4. Ясаманов Н.А. Основы геоэкологии. – Москва: Академия, 2003. -352с.

5. Шищиц И.Ю. Основы инженерной георадиоэкологии. – Москва: Изд. «Горная книга», 2005. – 711 с.

6. Куликова Е.Ю. Подземная геоэкология мегаполисов: Учеб. пособие.

– Москва: Изд. «Горная книга», 2005. - 480 с.

7. Закон Республики Казахстан «Об охране окружающей среды» от 15 июля 1997 года». - Алматы: Жеті Жарғы, 1998. - 96 с.

8. Ливчак И.Ф. Инженерная защита и управление развитием окружающей среды. – М.: Колос, 2001. -159 с.

 

Қосымша

1. Горшков С.П. Концептуальные основы геоэкологии. Учеб.пособие.

– М.: ГЕОС, 1999. – 245 с.

2. Кобылянский В.А. Философия экологии: общая теория экологии, геоэкология, биоэкология. – Москва: Изд.- торговый дом «ГРАНД»: Фаир-Пресс, 2003. - 188 с.

3. Миропепко В.А., Румынин В.Г. Проблемы гидрогеоэкологии. 2-е изд.-Москва: Изд. «Горная книга», 2002. – в 4-х книгах.

4. Арманд Д.Л. Наука о ландшафте. – М.: Мысль, 1975. – 169 с.

 

Мазмұны

1	Дәріс№1. Аумақтық экожүйелер ғылымы - геоэкологияға кіріспе	3
2	Дәріс№2. Күн жүйесінде Жердің алар орны, оның құрылымы, өлшемі, пішіні, қозғалыс ерекшелігі, Жердің магниттік және гравитациялық өрісі	5
3	Дәріс№3. Гидросфера - әлемдік ылғал айналымы, жергілікті ылғал айналымы. Теңіз деңгейінің өзгерісі және мұхиттың түп бедері	8
4	Дәрiс№4. Климат туғызудағы мұхиттың рөлi. Мұхиттағы мұз	12
5	Дәріс№5. Атмосфера. Идеалды және нақты атмосфера. Атмосфераның электрлік өрісі	17
6	Дәрiс№6. Күн радиациясы - альбедо. Радиациялық және жылу  балансы. Оранжереялық (булану) әсерi. Атмосфералық қысым. Ауа массаларының түрлерi. Атмосфераның циркуляциясы	21
7	Дәріс №7 Ландшафт түсінігі	25
8	Дәріс№8. Геожүйе классификациясы. Геожүйенің құрылымы мен атқаратын қызметі. Геохимиялық провинциялар: табиғи және антропогендік	29
9	Дәріс№9. Жер қабыршағының құрылымы мен күйі. Эндогендік және экзогендік геологиялық үдерістер	34
10	Дәріс№10. Жерасты суларының құрылу үдерістері, құрамы және сапасы. Жерасты және жер бетіндегі сулардың сапасы мен санының өзгеру болжамы	36
11	Дәріс №11. Климат және климат тудыратын факторлар. Климаттың құрылуы мен динамикасы. Жердің климатына антропогендік әсер	43
12	Дәріс №12. Метеорологиялық бақылау және болжам. Гидрометрия негіздері. Гидрологиялық үдерістердің жалпы заңдылықтары	47
	Әдебиеттер тізімі	53

                                                                                                 2012 ж. негізгі жоспар бойынша, реті  293