Гидрология как наука.
Гидроло́гия (греч. Yδρoλoγια, от Yδωρ — вода + Λoγos — слово, учение) — наука, изучающая
природные воды, их взаимодействие с атмосферой
и литосферой, а также явления и процессы,
в них протекающие (испарение, замерзание
и т. п.).
Предметом изучения гидрологии являются все виды вод гидросферы в океанах, морях, реках, озерах, водохранилищах, болотах, почвенные и подземные воды.
Гидрология подразделяется на океанологию, гидрологию
суши и гидрогеологию.
Понятие о гидросфере.
Гидросфера (в перев. с греч.
hydro — вода и sphaira — шар) — водная оболочка
Земли. Свыше 96% гидросферы составляют моря и океаны;
около 2% — подземные воды, около 2% — ледники,
0,02% — воды суши (реки, озера, болота). Общий
объем гидросферы Земли — свыше 1 миллиарда
500 миллионов км3. Из них в океанах и морях
— 1370 миллионов км3, в подземных водах
— около 60 миллионов км3 в виде льда и снега
— около 30 миллионов км3, во внутренних
водах — 0,75 миллиона км3, а в атмосфере —
0,015 миллиона км3. Несмотря на многообразие
форм, гидросфера едина, что определяется
единством происхождения всех природных
вод из мантии Земли, их непрерывностью
и взаимосвязью в процессе круговорота
воды в природе.
Виды подземных вод.
Подзе́мные во́ды — воды,
находящиеся в толще горных пород верхней части земной коры в жидком, твёрдом и газообразном состоянии.
По условиям залегания подземные воды
подразделяются на:
Почвенные воды
заполняют часть промежутков между частицами
почвы; они могут быть свободными (гравитационными),
перемещающимися под влиянием силы тяжести,
или связанными, удерживаемыми молекулярными
силами.
Грунто́вые воды образуют водоносный
горизонт на первом от поверхности водоупорном
слое. В связи с неглубоким залеганием
от поверхности уровень грунтовых вод
испытывает значительные колебания по
сезонам года: он то повышается после выпадения
осадков или таяния снега, то понижается
в засушливое время. В суровые зимы грунтовые
воды могут промерзать. Эти воды в большей
мере подвержены загрязнению.
Межпластовые
воды — нижележащие водоносные горизонты,
заключенные между двумя водоупорными
слоями. В отличие от грунтовых, уровень
межпластовых вод более постоянен и меньше
изменяется во времени. Межпластовые воды
более чистые, чем грунтовые. Напорные
межпластовые воды полностью заполняют
водоносный горизонт и находятся под давлением.
Напором обладают все воды, заключенные
в слоях, залегающих в вогнутых тектонических
структурах.
По условиям движения в водоносных слоях
различают подземные воды, циркулирующие
в рыхлых (песчаных, гравийных и галечниковых)
слоях и в трещиноватых скальных породах.
В зависимости от залегания, характера
пустот водовмещающих пород, подземные
воды делятся на:
поровые —
залегают и циркулируют в четвертичных
отложениях: в песках, галечниках и др.
обломочных породах;
трещинные (жильные) —
в скальных породах (гранитах, песчаниках);
карстовые (трещинно-карстовые) —
в растворимых породах (известняках, доломитах, гипсах и
др.).
Водный режим рек.
Во́дный режи́м — изменения во времени расхода воды, уровней воды и объёмов воды в водотоках (реках и других), водоёмах (озёрах, водохранилищах и других) и в других водных объектах (болота и другие).
В районах с тёплым климатом на водный режим рек основное влияние
оказывают атмосферные осадки и испарение. В районах с холодным и умеренным
климатом также очень существенна роль
температуры воздуха.
Фазы водного режима.
Различают следующие фазы водного режима:
половодье, паводки, межень, ледостав,
ледоход.
Половодье —
ежегодно повторяющееся в один и тот же
сезон относительно длительное увеличение
водности реки, вызывающее подъём её уровня;
обычно сопровождается выходом вод из
меженного русла и затоплением поймы.
Паводок —
сравнительно кратковременное и непериодическое
поднятие уровня воды, возникающее в результате
быстрого таяния снега при оттепели, ледников,
обильных дождей. Следующие один за другим
паводки могут образовать половодье. Значительные
паводки могут вызвать наводнение.
Межень —
ежегодно повторяющееся сезонное стояние
низких (меженных) уровней воды в реках.
Обычно к межени относят маловодные периоды
продолжительностью не менее 10 дней, вызванные
сухой или морозной погодой, когда водность реки
поддерживается, главным образом, грунтовым
питанием при сильном уменьшении или прекращении поверхностного
стока. В умеренных и высоких широтах различают летнюю (или летне-осеннюю)
и зимнюю межень.
Ледостав —
период, когда наблюдается неподвижный ледяной покров на
водотоке или водоёме. Длительность ледостава
зависит от продолжительности и температурного
режима зимы, характера водоёма, толщины
снега.
Ледоход —
движение льдин и ледяных полей на реках.
Неравномерный в течение года режим питания
рек связан с неравномерностью выпадения
атмосферных осадков, таяния снега и льда
и поступления их вод в реки.
Колебания уровня воды вызываются в основном
изменением расхода воды, а также действием
ветра, ледовых образований, хозяйственной
деятельностью человека.
Типы водных режимов.
Типичные водные режимы рек различаются
по климатическим зонам:
Тропическая
саванна — неполоводье продолжается
6—9 мес
Субтропики
средиземноморского типа — средняя
и низкая водность, преобладает зимний
сток
Приокеанические
субтропики (Флорида, низовья Янцзы)
и прилегающие районы Юго-Восточной Азии —
режим определяется муссонами, наибольшая
водность летом и наименьшая — зимой
Умеренный
пояс Северного полушария — повышенная
водность весной (на юге преимущественно
за счёт дождевого питания; в средней полосе
и на севере — половодье снегового происхождения
при более или менее устойчивой летней
и зимней межени)
Умеренный
пояс в условиях резко континентального
климата (Северный Прикаспий и равнинный Казахстан) —
кратковременное весеннее половодье при
пересыхании рек в течение большей части
года
Дальний Восток —
режим определяется муссонами, летнее
половодье дождевого происхождения.
Районы многолетней
мерзлоты — пересыхание рек зимой.
На некоторых реках Восточной Сибири и Урала во
время ледостава образуются наледи. В Субарктике таяние
снежного покрова происходит поздно, поэтому
весеннее половодье переходит на лето.
На полярных покровных ледниках Антарктиды и Гренландии процессы абляции происходят
на периферийных нешироких полосах, в
пределах которых образуются своеобразные
реки в ледяных руслах. Они питаются исключительно
ледниковыми водами в течение кратковременного
лета.
Основы почвоведения.
Дайте определение почвы.
Почва — поверхностный слой литосферы Земли, обладающий плодородием и представляющий собой полифункциональную гетерогенную открытую
четырёхфазную (твёрдая, жидкая, газообразная
фазы и живые организмы) структурную систему,
образовавшуюся в результате выветривания горных пород и жизнедеятельности организмов. Её рассматривают как особую природную мембрану (биогеомембрану),
регулирующую взаимодействие между биосферой,
гидросферой и атмосферой Земли. Почвы являются функцией от климата, рельефа,
исходной почвообразующей породы, микроорганизмов,
растений и животных (то есть биоты в целом),
человеческой деятельности и изменяются
со временем.
Почва (определение по ГОСТ 27593-88) — самостоятельное естественноисторическое
органоминеральное природное тело, возникшее
на поверхности Земли в результате длительного
воздействия биотических, абиотических
и антропогенных факторов, состоящее из
твёрдых минеральных и органических частиц,
воды и воздуха и имеющее специфические
генетико-морфологические признаки, свойства,
создающие для роста и развития растений
соответствующие условия.
Что такое гумус?
Гу́мус — основное органическое вещество почвы,
содержащее питательные вещества, необходимые
высшим растениям . Гумус составляет 85—90 %органического
вещества почвы и является важным критерием при оценке
её плодородности.
Гумус составляют индивидуальные (в том
числе специфические) органические соединения,
продукты их взаимодействия, а также органические
соединения, находящиеся в форме органо-минеральных
образований.
Гумус является продуктом жизнедеятельности
почвенных организмов, прежде всего дождевых
червей. На роль дождевых червей в образовании
гумуса указал Чарльз Дарвин. Растения
не могут непосредственно усваивать гуминовые
вещества. Это в начале XX века показал Д. Н. Прянишников.
Разложением гумуса для растений занимаются
симбиотические микроорганизмы.
Гумус — часть органического вещества
почвы, представленная совокупностью
специфических и неспецифических органических
веществ почвы, за исключением соединений,
входящих в состав живых организмов и
их остатков.
Что такое структурность почв?
Структурность почв — совокупность отдельностей, состоящих
из склеенных гумусом и иловыми частицами механических элементов почвы
(первичных и вторичных минералов, корней растений
и др.), на которые способна распадаться
почва при несильном механическом воздействии.
Чаще всего структуру почвы определяют,
подбрасывая почвенный ком несколько
раз, пока он не рассыпется на отдельные
элементы.
Структурность почв – это способность
почвы естественно распадаться на отдельности
(агрегаты), состоящие из склеенных перегноем
и иловатыми частицами механических элементов
почвы. Форма структурных отдельностей,
их размер и прочность четко отражают
характер процессов, протекающих в почве.
Основы
ландшафтоведения.
Что изучает ландшафтоведение?
Ландшафтоведение — наука, раздел физической географии о природных и природно-антропогенных ландшафтах,
их структуре, генезисе, функционировании,
динамике и эволюции.
Ландшафтоведение - раздел физической
географии, изучающий сложные природные
и природно-антропогенные геосистемы
различного ранга - ландшафты как части
географической оболочки Земли.
Ландшафтоведение
рассматривает происхождение, структуру,
изменение, пространственную дифференциацию
и интеграцию ландшафтов, а также их отдельные
свойства, взаимосвязи элементов, их изменения
под воздействием природных и антропогенных
факторов.
Основа ландшафтоведения
- учение о географическом ландшафте и
физико-географическое районирование.
Главный метод ландшафтоведения
- ландшафтная съемка.
К важнейшим задачам ландшафтоведения
относятся разработка основ рационального
природопользования, в том числе охраны
природы.
В пределах
ландшафтоведения сформировался ряд направлений:
морфология ландшафта, геотопология, геохимия
ландшафта, прикладное ландшафтоведение
и др.
Что такое природно-территориальный
комплекс?
Природно - территориальный
комплекс (ПТК) — это территория, обладающая определённым
единством природы, обусловленным общим
происхождением и историей развития, своеобразия
географического положения и действующими
в её пределах современными процессами.
Одновременно ПТК — это закономерное
сочетание географических компонентов
или комплексов низшего ранга, образующих
системы разных уровней — от географической
оболочки до фации.
ПТК бывают полные (из 6 компонентов) и
неполные (из меньшего количества компонентов
[в пределах одной сферы, например водный
биоценоз]).
Функционирование и динамика геосистем.
Функционирование природных
геосистем- представляет собой совокупность
взаимосвязанных процессов переноса,
обмена и трансформации вещества и энергии
между составляющими геосистему природными
компонентами, а также геосистемой в целом
и внешней средой. Основные энергетические
факторы функционирования геосистем –
лучистая энергия Солнца и сила земного
тяготения. Их источники находятся за
пределами ландшафтной оболочки.
Среди многообразных процессов
функционирования геосистем различают
физико-механические, химические, биохимические
(в почве) и биологические. Все вместе эти
процессы называются биогеохимическим
круговоротом или метаболизмом геосистемы.
Неэпидемические модели распространения
нововведений.
Каждая природная геосистема
в зависимости от ее таксономического
ранга характеризуется круговоротом вещества
и энергии различного размера. Выделяют малый
круговорот (свойственен фациям, охватывает
только вертикальную структуру геосистемы)
и большой круговорот (свойственен всей
ландшафтной оболочке, охватывает вертикальную
и горизонтальную структуру геосистем
всех рангов). Между этими крайними по
своему размаху биогеохимическими круговоротами
существует множество промежуточных. Достоинство
человека и охрана индивидуального генетического
фонда.