Автор работы: Пользователь скрыл имя, 11 Сентября 2012 в 00:13, шпаргалка
Методы науки включают как собственно геологические, так и методы сопряженных наук (почвоведения, археологии, гляциологии, геоморфологии и проч.). В числе главных методов можно назвать следующие.
1. Методы полевой геологической съемки изучение геологических обнажений, извлеченного при бурении скважин кернового материала, слоев горных пород в шахтах, изверженных вулканических продуктов, непосредственное полевое изучение протекающих на поверхности геологических процессов.
2. Геофизические методы используются для изучения глубинного строения Земли и литосферы. Сейсмические методы, основанные на изучении скорости распространения продольных и поперечных волн, позволили выделить внутренние оболочки Земли. Гравиметрические методы, изучающие вариации силы тяжести на поверхности Земли, позволяют обнаружить положительные и отрицательные гравитационные аномалии и, следовательно, предполагать наличие определенных видов полезных ископаемых. Палеомагнитный метод изучает ориентировку намагниченных кристаллов в слоях горных пород.
Для измерения радиации используются в большинстве случаев термоэлектрические приборы. Приемниками их являются термобатареи разных конструкций.. Обычно для устройства термоэлементов используют медь, константан и манганин. При поступлении радиации на такой термоэлемент спаи под черной краской нагреваются сильнее спаев под белой краской, и в элементе возникает термоэлектрический ток, пропорциональный разности температур спаев. Последняя же пропорциональна интенсивности радиации.
Для увеличения термоэлектрического тока и повышения в связи с этим точности измерений в актинометрических приборах используют термобатареи, состоящие из нескольких десятков термоэлементов.
Термоэлектрический актинометр AT-50, М-3 предназначен для измерения интенсивности прямой солнечной радиации на перпендикулярную к лучам солнца поверхность. Приемником актинометра является термобатарея из чередующихся пластинок манганина и константана, выполненная в виде звездочки. Для наблюдений стрелку на основании прибора ориентируют на север и для облегчения слежения за солнцем устанавливают актинометр по широте места наблюдений.
Термоэлектрический пиранометр П-ЗХЗ, M-80M предназначен для измерения суммарной и рассеянной радиации. Пиранометр M-80M имеет устройство, для опрокидывания стойки прибора приемником вниз, что позволяет измерить интенсивность отраженной радиации и определить альбедо подстилающей поверхности.
Термоэлектрические альбедометры предназначены для измерения интенсивностей суммарной, рассеянной и отраженной радиаций.
Балансомер термоэлектрический М-10М предназначен для измерения полного радиационного баланса подстилающей поверхности.
Люксметр Ю-16. Предназначен для измерения освещенности, создаваемой лампами накаливания и естественным светом, источники которого расположены произвольно относительно светоприемника люксметра.
Гелиограф предназначен для регистрации продолжительности солнечного сияния.
Приборы и методики измерений влажности воздуха.
Для измерения влажности воздуха психрометрическим методом используются станционный и аспирационный психрометры, гигрометрическим методом - волосные гигрометры, а для непрерывной регистрации влажности воздуха - гигрограф.
Станционный психрометр используется для определения влажности воздуха в стационарных условиях в теплый период года и в период с небольшими отрицательными температурами (до - 10°С).
Психрометр аспирационный МВ-4М применяется для измерения температур и влажности воздуха в полевых условиях, в помещениях, теплицах, оранжереях и т. д.
Измерение жидких и твердых осадков
Атмосферные осадки представляют собой воду в жидком или твердом состоянии, выпадающую из облаков или осаждающуюся на подстилающей поверхности (роса, иней, изморось, гололед и др.).
Единицей измерения количества жидких и твердых осадков является миллиметр водного слоя (мм). Осадки в миллиметрах водного слоя равны толщине слоя воды, который образовался бы на горизонтальной поверхности, если бы вода не просачивалась в почву, не растекалась и не испарялась. Если известно количество осадков в миллиметрах, легко рассчитать объем воды, выпавшей на определенную площадь. При выпадении 1 мм (0,001 м) осадков на площадь 1 га (10000 м2) поступает 10 м3' воды (0,001*10000=10 м3). Осадки, выпадающие из облаков, характеризуются не только количеством, но и интенсивностью. Она оценивается слоем осадков в миллиметрах, выпавших за 1 минуту.
В зимнее время, кроме измерения количество выпавших твердых осадков в миллиметрах водного слоя, проводятся наблюдения за снежным покровом. Он характеризуется мощностью, плотностью и запасами воды в снеге. Мощность снежного покрова измеряется обычно в сантиметрах, запасы воды в снеге - в миллиметрах водного слоя, плотность снега определяется его массой в 1 см3 (г/м3).
Осадкомер Третьякова 0-1 предназначен для измерения количества жидких и твердых осадков. Количество осадков измеряется специальным стаканом (мензуркой). Стакан объемом 200 см3 разбит на 100 делений. Цена одного деления - 0,1 мм осадков.
Почвенный дождемер применяется для измерения жидких осадков на уровне почвы. Прибор состоит из дождемерного ведра 1 с площадью приемного отверстия 500 см~ и металлического гнезда 2 цилиндрической формы для его установки.
Плювиограф П-2 предназначен для регистрации количества и интенсивности жидких осадков.
Снегомерные наблюдения
Эти наблюдения включают измерения высоты (мощности) и плотности снежного покрова, запасов воды в нем, определение степени покрытия поверхности почвы по десятибалльной шкале и характера залегания снежного покрова (равномерный, неравномерный и т. д.), оценку состояния поверхности почвы (талая или мерзлая) и др. Высота снежного покрова измеряется с помощью постоянных и переносных снегомерных реек, плотность снежного покрова и запасы воды в нем - с помощью снегомера.
Ртутный барометр используется в качестве основного прибора для измерения атмосферного давления в стационарных условиях. Эти барометры могут быть разных конструкций, но наиболее распространены чашечные барометры.
Ртутный барометр устанавливается в специальном настенном шкафчике, окрашенном в белый цвет. Шкафчик подвешивается на стене вдали от отопительных приборов.
Измерение скорости и направления ветра
Флюгер Вильда предназначен для определения скорости и направления ветра на высоте 10 - 12 м от поверхности земли.
Роза ветров
Для характеристики ветрового режима местности могут быть необходимы сведенья о преимущественном направлении ветра. Для этого вычисляют повторяемость по каждому румбу, выражая её числом случаев, соответствующих данному румбу, или в процентах от общего числа случаев всех направлений.
Чашечный анемометр МС-13 предназначен для измерения средней скорости ветра за некоторый промежуток времени.
54 основные свойства геосистем
Важнейшим свойством всякой геосистемы является ее целостность. Геосистемы относятся к категории открытых систем. Это значит, что они пронизаны потоками энергии и вещества, связывающими их с внешней средой.В геосистемах происходит непрерывный обмен и преобразование вещества и энергии.Всю совокупность процессов перемещения, обмена и трансформации энергии, вещества, а также информации в геосистеме можно назвать ее функционированием.Структура геосистемы - сложное, многоплановое понятие. Ее определяют как пространственно-временную организацию (упорядоченность), или как взаимное расположение частей и способы их соединения.Различаются две системы внутренних связей в ПТК -вертикальная, т.е. межкомпонентная, и горизонтальная, т.е. межсистемная.Составные части геосистемы упорядочены не только в пространстве, но и во времени. Таким образом, в понятие структуры геосистемы следует включить и определенный, закономерный набор ее состояний, ритмически сменяющихся в пределах некоторого характерного интервала времени, которое можно назвать характерным временем или временем выявления геосистемы.Инвариант - это совокупность устойчивых отличительных черт системы, придающих ей качественную определенность и специфичность, позволяющих отличить данную систему от всех остальных.Устойчивость и изменчивость - два важных качества геосистемы, находящиеся в диалектическом единстве.Особого внимания заслуживает вопрос выделения в таксономическом ряду ПТК узловой единицы, служащей связующим звеном между геосистемами регионального и локального уровней. Такой единицей является ландшафт.
48 климат и факторы
Климат, статистический многолетний режим погоды, одна из основных географических характеристик той или иной местности. Основные особенности климата определяются поступлением солнечной радиации, процессами циркуляции воздушных масс, характером подстилающей поверхности. Из географических факторов, влияющих на климат отдельного региона, наиболее существенны широта и высота местности, близость его к морскому побережью, особенности орографии и растительного покрова, наличие снега и льда, степень загрязненности атмосферы. Эти факторы осложняют широтную зональность климата и способствуют формированию местных его вариантов.
Глобальный климат опр состоянием климатической системы, которая представляет совокупность атмосферы, океана, криосферы, поверхности суши и биомассы. Компоненты климатической системы (атмосфера, океан, запасы снега и льда, поверхность суши и биомасса), непрерывно взаимодействуют и обмениваются между собой энергией и веществом. Поверхностные слои суши взаимодействуют с расположенной над ними атмосферой в масштабах времени от нескольких недель до месяцев.
1. Географическая широта. От нее зависит зональность в распределении элементов климата. Солнечная радиация поступает на верхнюю границу атмосферы в строгой зависимости от географической широты, которая определяет полуденную высоту Солнца и продолжительность облучения в данное время года. Поглощенная радиация зависит от облачности, альбедо земной поверхности, от степени прозрачности воздуха. Влияние географической широты на распределение метеорологических величин становится заметнее с высотой, когда ослабевает влияние других факторов климата, связанных с земной поверхностью. Климат высоких слоев атмосферы имеет лучше выраженную зональность, чем климат у земной поверхности.
2. Высота над уровнем моря. Атмосферное давление с высотой падает, солнечная радиация и эффективное излучение возрастают, температура и амплитуда ее суточного хода убывают, удельная влажность убывает, а ветер сложно меняется по скорости и направлению.
Такие изменения происходят в свободной атмосфере над равнинной местностью, с большими или меньшими возмущениями они происходят в горах. В горах создается высотная климатическая зональность. Изменения с высотой намного больше, чем изменения с широтой – в горизонтальном направлении.
3. Распределение суши и моря. В Южном полушарии зональность в распределении температуры, давления, ветра выражена лучше, это связано с тем, что там преобладает океаническая поверхность, распределение суши более симметрично относительно полюса, чем в Северном полушарии.
Субтропические зоны высокого давления разрываются над материками летом; в умеренных широтах над материками ярко выражено преобладание высокого давления зимой и низкого летом. Положение места относительно береговой линии в сильной степени влияет на режим температуры, определяя степень континентальности климата.
4. Орография - описание различных элементов рельефа (хребтов, возвышенностей, котловин и т. п.) и их классификация по внешним признакам вне зависимости от происхождения.
На климатические условия влияет высота и направление горных хребтов, экспозиция склонов относительно стран света и преобладающих ветров, широта долин и крутизна склонов.
Формы рельефа оказывают влияние на суточный ход температуры. Задерживая перенос масс холодного или теплого воздуха, горы создают более или менее резкие разделы в распределении температуры на больших географических пространствах.
В связи с перетеканием воздушных течений через хребты на наветренных склонах гор увеличиваются облачность и осадки. Над горами возникают волновые возмущения воздушных течений и особые формы облаков. Над нагретыми склонами гор увеличивается конвекция и облакообразование.
5. Океанические течения. Создают особенно резкие различия в температурном режиме поверхности моря и тем самым влияют на распределение температуры воздуха и на атмосферную циркуляцию.
Устойчивость океанических течений приводит к тому, что их влияние на атмосферу имеет климатическое значение. Гребень изотерм на картах средней температуры ярко показывает отепляющее влияние Гольфстрима на климат восточной части северного Атлантического океана и Западной Европы.
Холодные океанические течения обнаруживаются на средних картах температуры воздуха соответствующими возмущениями в конфигурации изотерм – языками холода, направленными к низким широтам.
6. Растительный и снежный покров.
Достаточно густой травяной покров уменьшает суточную амплитуду температуры почвы и снижает ее среднюю температуру. Он уменьшает суточную амплитуду температуры воздуха. Лес может увеличивать над собой количество осадков, увеличивая шероховатость поверхности, над которой течет воздух. Снежный покров уменьшает потерю тепла почвой и колебания ее температуры. Но сама поверхность покрова сильно отражает солнечную радиацию днем и сильно охлаждается излучением ночью, поэтому она охлаждает и находящийся над ней воздух. Весной на таяние снежного покрова тратится большое количество тепла, которое берется из атмосферы; таким образом температура воздуха над тающим снежным покровом остается близкой к нулю. Большое альбедо снежного покрова приводит к усилению рассеянной радиации и увеличению суммарной радиации и освещенности.