загрузка...
загрузка...
На головну

Джерела енергії в географічній оболонці

  1. I.4. Джерела римського права
  2. Активи приладобудівного заводу та джерела їх утворення на початок звітного місяця
  3. АНОНІМНІ ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ
  4. Бар'єри в географічній оболонці
  5. Хворі люди і здорові бактеріоносії - джерела зараження оточуючих людей.
  6. Побутові джерела іонізуючого випромінювання
  7. Вертикальна поясність географічної оболонки

В географічну оболонку енергія надходить з Космосу, надр Землі і виділяється при гравітаційній взаємодії планети з найближчими космічними тілами - Місяцем і Сонцем. Залежно від цього енергетичні джерела підрозділяють на ендогенні и екзогенні.

ендогенна енергія- Це енергія земних надр, яка надходить в географічну оболонку в двох формах: теплового потоку (телуричні струми) і шляхом механічних переміщень речовини. Величина теплового потоку в середньому в 10-5 разів менше потоку електромагнітної сонячної енергії (0,06 Дж / м2? с).

Тепловий потік нерівномірно розподілений на земній поверхні, що пов'язано з характером тектонічних структур і віком земної кори. Найбільші значення теплового потоку спостерігаються в зонах серединно-океанічних хребтів (особливо в межах рифтових зон, оскільки там речовина мантії піднімається безпосередньо до поверхні літосфери), в сейсмоактивних і вулканічних районах. В тектонічно спокійних регіонах, зокрема на древніх платформах, його значення суттєво нижчі за середні. Джерелами ендогенної енергії є: гравітаційна диференціація земного речовини по щільності, розпад радіоактивних елементів, внутрішнє тертя мас речовини, неминуче супроводжує гравітаційну диференціацію, приливна тертя, обумовлене взаємодією Землі з Місяцем і Сонцем. Надходження тепла на земну поверхню через гейзери, вулканічні виверження і від інших локальних і спорадичних джерел набагато менше і в загальних розрахунках зазвичай не враховується. Певну частину ендогенної енергії становить сонячна енергія, що надійшла на земну поверхню раніше і збережена в «геохімічних акумуляторах» - горючих корисних копалин, гірських породах абіогенного походження і рассолах, законсервованих в земній корі. За даними В. М. Лебедєва і Н. А. Блінова, глинисті мінерали, накопичуючи енергію на земній поверхні, здатні виділяти її в процесі метаморфізму в надрах.

Вважають, що в минулому радіоактивна і приливна складові ендогенної енергії були великими, так як на ранніх стадіях розвитку Землі було більше радіоактивних елементів і Місяць розташовувалася ближче.

Екзогенна енергія.Енергія, що надходить на Землю з Космосу, називається екзогенної. У кількісному відношенні вона на 97% складається з електромагнітного випромінювання Сонця - сонячної радіації. Внаслідок малої мінливості інтенсивності сонячної радіації, що надходить на верхню межу атмосфери, її потік, що розраховується на 1 см2 в хвилину, називають сонячної постійної, яка дорівнює 1,98 кал / (см2? хв), або 8,3 Дж / (см2? хв).

Електромагнітне випромінювання Сонця містить широкий спектр хвиль різної довжини (рис. 7.1). Ультракороткохвильова радіація (довжина хвиль менше 0,1027 мкм) проникає до висоти 100-200 км, де вона затримується в іоносфері. Більш довгі хвилі (0,1027-0,2424 мкм) поширюються до висоти 70-80 км. Жорстка ультрафіолетова радіація (0,2424-0,2900 мкм) практично повністю поглинається в шарі максимальної концентрації озону на висоті 25-28 км. У тропосферу і безпосередньо до земної поверхні надходять м'яка ультрафіолетова радіація (0,29-0,40 мкм), а також видиме світлове (0,40-0,74 мкм) і інфрачервоне випромінювання (0,74-2,4 мкм). Одночасно в географічну оболонку надходить радіохвильове випромінювання (Від Сонця і з Космосу), енергетичне значення якого невелика.

Мал. 7.1. Спектр електромагнітного випромінювання

Поряд з електромагнітними потоками в атмосферу проникає корпускулярний потік заряджених частинок - «сонячний» і «космічний» вітер. Їх сумарна енергія в декілька тисяч разів менше електромагнітної енергії і поступається (в кількісному вираженні) навіть ендогенної енергії. Корпускулярний потік майже повністю поглинається магнітосферою і верхніми шарами атмосфери. Його мінливість, обумовлена ??пульсаціями сонячної активності, викликає обурення геомагнітного поля, що відбивається на біологічних процесах.

Сумарний вплив ендогенної і екзогенної енергій змінює речовина земної кори, створює форму і рельєф Землі. Найграндіозніші перетворення на поверхні планети викликає ендогенна енергія. Однак внесок екзогенної енергії в зміну вигляду планети не менш значний. По-перше, сонячна енергія зберігається в геохімічних акумуляторах земної кори. По-друге, нерівномірність розподілу променистої енергії на земній поверхні приводить в рух атмосферу, а через неї і гідросферу.

Співвідношення різних потоків енергії, що надходить в географічну оболонку, приведено в табл. 7.1, з якої видно, Що сонячна енергія по потужності набагато перевершує всі інші види енергії. Однак значення кожного виду енергії не може оцінюватися тільки кількісно, ??так як кожен вид виконує певні функції. Ефективність енергетичного потоку багато в чому залежить від того, надходить енергія в концентрованому або розсіяному вигляді, до нижньої чи верхньої межі геосфер і ін.

Таблиця 7. Потоки енергії, що надходять в географічну оболонку

 потік енергії  Потужність, Дж / (м2? с)
 Сонячна енергія (поглинена атмосферою і земною поверхнею)  2,3 ? 102
 Енергія космічних променів  2 ? 10-6 - 3 ? 10-6
 Антропогенний виробництво енергії  3,2 ? 102
 Розпад радіоактивних ізотопів  ~ 7 ? 103
 Енергія приливної тертя  3,5 ? 10-3
 Енергія окислення органічної речовини  0,4-0,6
 геотермічного тепло  ~ 0,1
 тектонічна енергія  ~ 10-3

Вплив внутрішньої енергії Землі на функціонування географічної оболонки.Внутрішня енергія виявляє себе в різноманітних, але взаємопов'язаних рухах земної кори. Їх необхідно розглядати як частковий вияв загального процесу розвитку планети і, отже, немає підстав вважати, що внутрішні маси Землі інертні або знаходяться в стані рівноваги. виділяють вертикальні (Коливальні) та горизонтальні (Тангенціальні) руху, які супроводжуються цілою серією вторинних рухів зі специфічними явищами типу насувів, шарьяжей і ін.

Коливальні рухи земної кори проявляються в хвилеподібних поднятиях або опускання величезних ділянок літосфери. Серед коливальних рухів виділяють повільні (Вікові) мало контрастні і щодо швидкі (Активні) контрастні.

У першому випадку залягання пластів гірських порід практично не порушується, але змінюється їх абсолютна, а іноді і відносна висота. Такі коливальні рухи, які відбуваються протягом тривалого часу, називають епейрогеніческімі. Вони простежуються по положенню берегової лінії, коли межа між сушею і морем зміщується. Якщо море відступає, то процес називається регресією, якщо море наступає, то трансгрессией. Змінюються періоди трансгресії і регресій не обов'язково рівні за тривалістю.

Ознаки підняття берегів спостерігаються по терасах, залишкам морських організмів далеко від берега, віддаленим від моря причалів і ін. Ознаки опускання суші - затоплені річкові долини, склад донних відкладень, які стоять у воді або затоплені будови. З трансгресії і регресії пов'язані евстатіческіе коливання рівня Світового океану, обумовлені змінами обсягів води. Процес незначного настання моря на сушу, коли затоплюються лише її знижені ділянки, називають інгрес. У цих випадках формуються специфічні типи узбереж з порізаними контурами - лиманові, фьордові, шхерні, ріасові.

Значне збільшення площі суші або моря не може не позначитися на характері клімату, який стає більш морським або більш континентальним, що з плином часу має відбитися на характері органічного світу, рослинного та грунтового покривів. Збільшення площі суші полегшує міграції наземної фауни і флори, сприяє змішанню видів, тоді як збільшення площі морів полегшує переміщення та обмін морської фауни і флори. Іншим наслідком є ??розмивання берегів, пляжів внаслідок абразії, коли море послідовно трансгрессіруя, зрізає частину узбережжя.

У другому випадку відбуваються значні порушення залягання гірських порід і створення специфічних піднесених і знижених структур. Такі руху називають орогеніческімі, або дислокаційними.

Тангенціальні руху земної кори викликають зміна залягання пластів гірських порід. Найбільш часто горизонтальні рухи викликають утворення складок (Складчасті деформації) - Хвилеподібних вигинів пластів. Опукла частина складки називається антиклиналь, увігнута - синкліналей.

У зв'язку з розвитком гіпотези літосферних плит горизонтальним рухам надається велике значення. Встановлено, що при формуванні океанічних структур земної кори тангенціальні руху є провідними. Їх сучасні швидкості вимірюються першими сантиметрами на рік, що значно перевищує швидкість орогеніческіх рухів і на два-три порядки вище, ніж при епейрогеніческіх зсувах.

Крім складчастих, існують розривні деформації, пов'язані з переміщеннями земних мас, попередньо розбитими на окремі блоки. Підняті блоки називають горстами, опущені - грабенамі, в умовах розтягування земної кори формуються грабенообразниє зниження - Рифт. Процес створення hіфтогенних структур називають тафрогенезом, який в певній мірі протилежний орогенезу.

Складчасті і розривні деформації супроводжуються магматизмом и землетрусами. Якщо магма застигла на глибині з утворенням специфічних тел (батолітов, лакколитов, ДАЕК і ін.), Має місце інтрузивний магматизм. При злитті магми на поверхню і освіті вулканів, лавових потоків і покривів має місце еффузівний магматизм. У цьому випадку в географічну оболонку надходить велика кількість енергії. В історії Землі, особливо на початкових етапах, магматична діяльність відбувалася дуже активно і на думку багатьох дослідників зіграла вирішальну роль у виникненні і розвитку земних сфер: кам'яної, рідкої і газоподібної.

Швидкості руху земної кори змінюються нерівномірно і в історії Землі виділяють періоди інтенсивних рухів, які називають епохами тектонічної активізації. Довгий час їх розглядали як епохи складкоутворення і формування гірських систем, обумовлених внутрішньою енергією Землі. Сьогодні деякі дослідники епохи посилення і ослаблення тектонічної активності пов'язують з положеннями планети в Сонячній системі і у Всесвіті. У процесах тектонічної активізації вивільняється величезна кількість внутрішньої енергії планети, яка частково реалізується в деформації гірських порід і супутніх явищах, а частково надходить в географічну оболонку, де бере участь в екзогенних процесах і явищах.

Епохи тектонічної активізації - це час посилення екзогенних процесів. Тектонічні підняття і опускання контролюють нерівності земної поверхні і розподіл сили тяжіння. Надходження тепла з надр при розривах земної кори, вулканічна і гідротермальних діяльності сприяють зростанню енергії на поверхні Землі, що помітно активізує зовнішні процеси. Посилюється теплове поле земної поверхні, приземного шару атмосфери і частини гідросфери, що прискорює фізико-хімічні та механічні процеси і біологічні реакції. Підвищена дегазація земних надр з викидами зазвичай гарячих і енергетично ємних речовин також відбивається на географічних процесах. Таким чином, епохи своєрідних тектонічних «катастроф», хвилюючих земну твердь і її поверхню, це і час «оживлення» земної енергетики та пов'язаних з нею енерговитратних процесів і явищ.

В історії Землі виділяють кілька епох тектонічної активізації, що призвели до створення складчастих поясів і гірських систем як своєрідних виразів часткової розрядки усередині-земної енергії: байкальська (Кінець протерозою-початок палеозою), каледонская (Ранній палеозой), герцинская (Пізній палеозой), кіммерійська (Середина мезозою), альпійська (Кайнозой).

Рухи альпійської тектонічної епохи не закінчилися і називаються новітніми. Незважаючи на те, що епохи тектонічної активізації повторюються, вони розрізняються по потужності, районам прояви і тривалості.



Попередня   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38   39   40   41   42   43   Наступна

Поясно-зональні структури | Ландшафтні зони суші | Зонально-азональні риси Світового океану | Вертикальна поясність географічної оболонки | Загальні риси будови земної поверхні | нуклеарні структури | контактні зони | Бар'єри в географічній оболонці | ландшафтні системи | Простір і час в географічній оболонці |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати