Водоносные горизонты

Биосфера или сфера жизни Земли не занимает обособленного положения, а располагается в пределах других оболочек, охватывая гидросферу, тропосферу и верхнюю часть земной коры — её приповерхностный и почвенный слои. Живые организмы встречаются и ниже почвенного слоя — в глубоких трещинах, пещерах, подземных водах и даже в нефтеносных слоях на глубине в сотни и тысячи метров.

Литосфера – наружная твердая оболочка Земли, включающая земную кору и верхнюю часть мантии. Литосфера включает осадочные, изверженные и метаморфические породы.

Нижняя граница литосферы нечеткая и определяется по уменьшению вязкости среды, скорости сейсмических волн и повышению теплопроводности. Литосфера охватывает земную кору и верхнюю часть мантии толщиной несколько десятков километров до астеносферы, в которой изменяется пластичность пород. Основные способы определения границы между верхней границей литосферы и астеносферой – магнитотеллурический и сейсмологический.

Толщина литосферы под океанами составляет от 5 до 100 км (максимальное значение на периферии океанов, минимальное – под Срединно-океаническими хребтами), под материками – 25-200 км (максимум – под древними платформами, минимум – под сравнительно молодыми горными массивами, вулканическими дугами). Строение литосферы под океанами и континентами имеет существенные различия. Под материками в структуре земной коры литосферы различают осадочный, гранитный и базальтовый слои, толщина которых в целом достигает 80 км. Под океанами земная кора неоднократно подвергалась процессам частичного плавления в ходе формирования океанической коры. Поэтому она обеднена легкоплавкими

редкими соединениями, лишена гранитного слоя, а толщина ее значительно меньше, чем континентальной части земной коры. Толщина астеносферы (слоя размягченных, тестообразных горных пород) составляет около 100-150 км.

Образование произошло в ходе высвобождения веществ из верхнего слоя мантии молодой Земли. В настоящее время на океаническом дне в срединных хребтах продолжается процесс образования земной коры, что сопровождается выделением газов и небольших объемов воды. В составе современной земной коры в большой концентрации присутствует кислород, далее по процентному содержанию следуют кремний и алюминий. В основном, литосферу формируют такие соединения, как диоксид кремния, силикаты, алюмосиликаты. В формировании большей части литосферы принимали участие кристаллические вещества магматического происхождения. Они образовались при остывании вышедшей на поверхность Земли магмы, которая в недрах планеты находится в расплавленном состоянии.

В холодных областях мощности литосферы наибольшие, а в теплых – наименьшие. Мощность литосферы может повышаться при общем понижении плотности теплового потока. Верхний слой литосферы упругий, а нижний пластичный по характеру реакции на постоянно воздействующие нагрузки. В тектонически активных участках литосферы выделяют горизонты сниженной вязкости, где сейсмические волны проходят с более низкой скоростью. По мнению ученых, по данным горизонтам одни слои по отношению к другим «проскальзывают». Этот феномен называют расслоением литосферы. В структуре литосферы различают подвижные участки (складчатые пояса) и сравнительно стабильные области (платформы). По относительно пластичной астеносфере передвигаются блоки литосферы (литосферные плиты), достигающие в поперечнике размеров от 1 до 10 тысяч километров. В настоящее время литосфера делится на семь главных и ряд малых плит. Границами, отделяющими плиты друг от друга, являются зоны максимальной вулканической и сейсмической активности.

 

Ниже литосферы находится пиросфера – это огненная сфера Земли. Её температура возрастает примерно на один градус каждые тридцать три метра глубины. Вследствие большого давления и высоких температур, породы на больших глубинах вероятнее всего находятся в расплавленном (полужидком) состоянии.

Пиросфера постепенно охлаждается. Твердая оболочка становится толще, а огненная — сгущается. Когда-то такая тенденция привела к созданию каменных (твердых) конгломератов – континентов (материков), на которых и живет человеческая цивилизация.

Огненная сфера продолжает оказывать всё еще значительное влияние на жизнь Земли. На протяжении веков, очертания океанов и материков, состав атмосферы, изменялись неоднократно. Эндо- и экзогенные процессы оказывают постоянное влияние на литосферу, что активно воздействует на биосферу Земли.

Центросфера – это ядро нашей планеты, которое находится на глубине 1800 километров.

Большинство ученых полагают, что центр Земли состоит из железоникелевых составляющих. Давление в этой сфере достигает 300 000 000 000 Паскаль (3000000 атмосфер), а температура может превышать несколько тыс. градусов. О состоянии, в котором может находиться ядро планеты, пока нет информации.

 

3.Погода и климат

 

 

Земля окружена воздушной оболочкой, которая называется атмосферой. В атмосфере происходят различные физические явления: идет дождь, снег, выпадает град, становится жарко, прохладно и т. п.

Такие физические явления, происходящие в атмосфере, называют погодой.

Погода часто меняется. Но в каждой местности повторяются какие-либо условия погоды, свойственные именно этой местности. Например, лето в Калуге может быть жарким или прохладным, но обычно оно холоднее, чем в Ялте (в Крыму). Такое среднее наиболее обычное для данной местности состояние погоды называется климатом. Климат долгое время остается более постоянным, в отличие от погоды, которая часто меняется.

Наука, которая изучает явления, происходящие в атмосфере (а значит и погоду и климат), называется метеорологией.

Метеорология имеет очень большое значение для народного хозяйства и, в частности, для сельского хозяйства.

Чтобы правильно вести сельское хозяйство, надо знать, как влияют метеорологические условия (температура, влажность воздуха и почвы, свет, ветер и т. д.) на развитие сельскохозяйственных культур, надо знать, как бороться с неблагоприятными явлениями природы, уметь предвидеть погоду на ближайшее время.

Наблюдения за метеорологическими явлениями ведутся на метеорологических станциях. Некоторые наблюдения может вести в колхозе хорошо грамотный колхозник.

 

 

Как измерить количество выпавших за сутки осадков

 

 

Количество выпавших за сутки осадков измеряют при помощи особого прибора — дождемера, который состоит из двух ведер, защиты Нифера и дождемерного измерительного стакана (см. рис. 21). Ведро делится воронкой на 2 части. Вода из верхней части ведра стекает в нижнюю, в которой имеется труба, через которую сливают воду. Защита Нифера — это железная воронка без дна; она служит для предохранения снега от выдувания.

Измеряют выпавшие осадки один раз в сутки — в 7 часов утра. Ведро с осадками вынимают и на его место ставят второе, запасное ведро. Вода из ведра с осадками выливается в измерительный стакан, на котором имеются деления. Каждые десять делений соответствуют слою воды толщиной в 1 миллиметр. Таким образом, по измерительному стакану узнают, сколько миллиметров осадков выпало за сутки.

Известно, что 1 миллиметр выпавших осадков дает 10 тонн воды на 1 га.

 

Как измерить температуру почвы

 

 

Температуру верхних слоев почвы (5, 10, 15, 25 сантиметров) измеряют почвенным термометром Савинова. Перед установкой термометра в земле вырывают ямку и на глубине почвы, температуру которой надо узнать, деревянной палочкой делают углубление, равное примерно толщине термометра. В это углубление и вставляют резервуар термометра. Как установить термометр, видно из рисунка. Перед наступлением морозов термометр надо убрать.

Для измерения верхних слоев почвы можно пользоваться и обыкновенным ртутным термометром Цельсия с удлиненной шкалой.

Как измерить высоту снегового покрова

 

 

Для измерения высоты - снегового покрова служит снегомерная рейка. Постоянная рейка устанавливается на открытом месте-, где снег ложится ровным слоем. Рейку окрашивают белой масляной краской и наносят на нее сантиметровые деления. Через каждые 5 или 10 сантиметров ставят цифры. Длина рейки —не меньше 150 сантиметров. Постоянную рейку привинчивают к колу, вбитому в землю, как это показано на рисунке.

Переносная рейка делается такой же длины, как и постоянная, и также разделена на сантиметры. Конец ее заострен и обит железом. Рейку забивают в снег так, чтобы она погрузилась до поверхности почвы. Измерение производится в шахматном порядке (если снеговой покров залегает неровно), по треугольнику и т. п., через каждые 20—30 метров. Снегомерную съемку лучше всего производить на лыжах.

 

 

 

Как определить направление и измерить скорость ветра

 

 

Для определения направления и скорости ветра служит флюгер (см. рис. 24).

Направление ветра узнают по флюгарке а. Под флюгаркой укреплены восемь железных стержней, которые показывают направление: северное, северо-восточное, восточное, юго-восточное, южное, юго-западное, западное и северо-западное. На конце стержня, обращенного на север, укреплена буква N. Направление ветра, то-есть откуда дует ветер, определяется по концу стрелки с шариком б.

Скорость ветра определяют по указателю силы ветра, который состоит из железной рамы с полуокружностью, в которую ввинчено 8 штифтов. К раме прикреплена железная пластинка. Когда ветра нет, пластинка висит отвесно. При ветре пластинка отклоняется на некоторый угол в сторону, куда дует ветер. Чем сильнее ветер, тем больше угол отклонения пластинки.

Измерение давления воздуха

 

 

Воздух имеет вес. На 1 квадратный сантиметр он давит с силой, примерно в 1 килограмм. О предстоящей погоде можно судить по изменению давления воздуха. Давление воздуха измеряют приборами, которые называются барометрами.

В колхозе удобнее всего пользоваться барометром-анероидом (см. рис.)

Он представляет собой тонкостенную металлическую плотно закрытую плоскую коробку с волнистыми стенками, из которой выкачан воздух.

Когда давление воздуха увеличивается, стенки коробки сжимаются; когда давление уменьшается, стенки коробки растягиваются. Эти изменения формы коробки через особый механизм передаются стрелке, которая двигается по циферблату, на котором нанесены деления, обозначающие давление в миллиметрах ртутного столба.

По стрелке, которая останавливается на определенных делениях, и отсчитывается давление воздуха.

Если давление воздуха непрерывно падает, значит приближается ненастная погода.

Чем скорее падает давление воздуха, тем быстрее наступит ненастье. Если барометр показывает высокое давление и если это давление в течение нескольких дней постепенно повышается или же почти не меняется, то можно ожидать устойчивой солнечной, сухой погоды.

Чтобы судить о предстоящей погоде, можно пользоваться и другими признаками, как, например, температура и влажность воздуха, скорость и направление ветра и т. д.

 

Как определить изменение погоды по местным признакам

 

 

Признаки сухой и ясной погоды. Давление воздуха медленно и равномерно повышается.

Летом утром совершенно ясно, к полудню появляются кучевые облака, которые к вечеру исчезают.

Ночью тихо, днем ветер усиливается, а к вечеру снова утихает.

Температура воздуха к полудню становится наиболее высокой, перед рассветом бывает пониженная температура.

Ночью выпадает сильная роса или иней.

После захода солнца образуется поземный туман, расходящийся после восхода солнца.

Золотистая или светлорозовая заря при восходе и заходе солнца.

Сухой туман (мгла), сопровождающийся запахом гари, — признак устойчивой сухой погоды.

Дым вертикально поднимается вверх.

Признаки пасмурной и ненастной погоды.Давление воздуха медленно и равномерно понижается.

Летом кучевые облака к вечеру не исчезают, а расходятся по небу.

На части горизонта появляются тонкие облака. К вечеру эти облака постепенно заволакивают все небо.

Тонкие облака в виде мелкой ряби быстро движутся по небу.

Облака высокого яруса отходят вправо, если смотреть по направлению ветра.

Поземный туман, образовавшийся вечером, расходится еще до восхода солнца.

Ветер к вечеру усиливается.

Большие круги вокруг солнца или луны.

Много багрово-красных лучей во время зари.

Незначительная разница температуры дня и ночи.

Дым идет книзу или стелется по небу.

 

Признаки возможной грозы. Днем жарко и душно.

В теплый и душный вечер небо затягивается сплошной пеленой.

Ясно слышатся отдаленные слабые звуки.

 

 

4.Проблема опустынивания

Процессы опустынивания в настоящее время угрожают обширной территории, охватывающей некоторые регионы на юге России и в Азиатских странах СНГ.

В России этому процессу подвержена территория в 50 млн га. Нерациональное использование земель, в частности бесконтрольный выпас скота, привело к появлению единственной в Европе пустыни «Черные земли» в Калмыкии. При норме выпаса не более 750 тыс. овец здесь постоянно выпасалось 1 млн 650 тыс. Кроме того, на этой территории постоянно обитало свыше 200 тыс. сайгаков. Перегрузка пастбищ превышала норму в 2,5-3 раза. В результате более трети площади пастбищ (650 тыс. га) превращено в подвижные пески. Постепенно калмыцкая степь становится бесплодной пустыней.

Специалисты подсчитали, что если процесс будет продолжаться теми же темпами, то через 15-20 лег площадь опустыненных земель в этой республике достигнет 1 млн га.

Опустыниванию подвергаются также земли на вырубках в Республике Коми.

Ежегодно в южном регионе России пески занимают 40-50 тыс. га. Только в Прикаспии песками занято около 800 тыс. га. Отмечается увеличение площади сбитых пастбищ. За пять лет с 1985 г. в Дагестане, Саратовской и Астраханской областях эти площади возросли на 14,260 и 394,2 тыс. га соответственно.

Процесс опустынивания — важная проблема для Узбекистана. По последним данным, пустыни и полупустыни занимают около 4/5 территории республики. В результате высыхания Аральского моря образовались дополнительно 33 400 км2 сухого морского дна и вторичные пустыни (Арал-Кум). Около 70 % пустынь Приаралья возникло вследствие деградации растительного покрова, поэтому необходим научно обоснованный подбор засухоустойчивых растений и их районирование. Важное значение имеет выявление перспективных жаро-, засухо-, соле- и газоустойчивых видов, приспособленных к условиям аридной зоны. Необходимо учитывать, что для Центральной Азии характерен теплый климат и малое количество осадков, здесь нередки длительные периоды засухи, обусловливающие высокий риск опустынивания.

Ежегодные мировые потери плодородных почв на обрабатываемых землях в настоящее время составляют, по некоторым оценкам, 24 млн т. Для сравнения: такая же площадь засевается зерновыми во всей Австралии.