Общее землеведение - Мильков Ф.Н.
ISBN 5-06-000639-5
Скачать (прямая ссылка):
Большой глубиной проникновения в другие сферы и разносторонним характером воздействия на них отличается воздушная тропосфера. Своеобразно и неповторимо проникновение атмосферы в биостром, определяющее ход фотосинтеза. Как известно, в его процессе создается органическое вещество, строительным материалом для которого служит углекислый газ (CO2), энергетической базой— солнечное освещение, а «отходами производства»—свободный кислород (рис. 2).
Меняя свойства, атмосферный воздух проникает в глубокие недра земной коры. Почвенный воздух заметно отличается от наружного — в нем больше углекислоты и меньше кислорода. Между ними происходит постоянный газообмен, интенсивность и характер которого меняются в дневные и ночные часы и в зависимости от сезона года. Можно говорить, что «почва постоянно «дышит»: выделяет углекислоту в приземные слои атмосферы, а в почву поступает воздух, богатый кислородом» (И. П. Герасимов, А. А. Гла-зовская, 1960). По мере проникновения в глубь земной коры по
30
Рис. 2. Фотосинтез в системе биологического круговорота -химических элементов в ландшафте (по А. И. Перельману, 1975):
1 — процессы биогенной аккумуляции элементов, идущие с поглощением энергии, приводящие к росту упорядоченности, сложности, разнообразия; 2 — процессы минерализации, идущие с выделением энергии и приводящие к уменьшению упорядоченности, сложности организации, разнообразия (энтропийные процессы)
различного рода трещинам и пустотам атмосферный воздух теряет сначала кислород, участвующий в реакциях окисления, затем углекислый газ, азот, признаки которого исчезают на глубине 3—4 км (А. А. Григорьев, 1952).
Если почва, взаимодействуя с атмосферой, «дышит», то это выражение еще более справедливо в отношении океана. Содержание газа в воде зависит главным образом от ее температуры. При 250C растворяется до 4,9 см3/л кислорода и 9,1 см3/л азота, при 5 °С — соответственно 7,1 и 12,7 см3/л. Вот почему зимой и ночью преобладает поглощение газов водами океана, летом и днем — выделение и отдача их обратно в атмосферу.
Процесс рассеивания кислорода и других газов атмосферы охватывает всю толщу океанических вод, что определяет высокий окислительный потенциал раствора океанической воды (А. М. Виноградов, 1967).
Помимо рассеивания, воздушной тропосфере присущ динамический эффект воздействия на другие структурные части географической оболочки. Его следствием на материках служит эоловая пыль, на океанах — поверхностные фрикционные, т. е. связанные с трением, морские течения (дрейфовые и ветровые), волнение, турбулентное перемешивание воды. «Главным источником энергии морских течений являются ветры, касательное напряжение кото
31
рых вызывает и поддерживает на поверхности океанов движение вод»1.
Активен процесс рассеивания в географической оболочке вещества водной оболочки Земли. Она — важнейший поставщик водяных паров в воздушную тропосферу. Водяной пар — обязательный компонент тропосферного воздуха, его нет, как известно, только в идеальной (теоретической) атмосфере, не существующей в природе. Распределение водяного пара и его производных с высотой оправдывает принятый ранее термин рассеивание. Если содержание водяного пара у земной поверхности колеблется в среднем от 0,2% по объему в полярных странах до 2,5% вблизи экватора, то уже на высоте 1,5—2 км оно падает вдвое, а на высоте 10—12 км — в 100 раз.
Рассеивание вещества водной оболочки в атмосферу имеет важнейшие для географической оболочки динамические последствия. Океан затрачивает огромное количество тепла на испарение — до 1024 Дж в год. Это тепло, освобождаясь при конденсации водяных паров в атмосфере, становится здесь основным источником энергии циркуляционных процессов. Турбулентный теплообмен между океаном и атмосферой в 9 раз меньше затрат тепла на испарение, причем во всех океанах, кроме Северного Ледовитого, тепло таким способом передается атмосфере. Турбулентный теплообмен океана с атмосферой играет ведущую роль в смягчении глобального климата. «Основная общепланетарная закономерность теплообмена состоит в его влиянии на повсеместное смягчение климата: в низких широтах с океана на сушу выносится более холодный воздух, а в высоких широтах — значительно более теплый» 2.
В литосфере вода, проникая на большую глубину, находится во всех трех фазах: жидкой, твердой, парообразной. Оказывая воздействие на вмещающие их горные породы, подземные воды сами испытывают влияние последних, что особенно сказывается на составе и степени их минерализации. B основном преобладают глубинные рассолы; пресных вод, находящихся в зоне активного водообмена, сравнительно немного. Тем не менее их роль в питании наших рек очень велика — 31% от полного речного стока приходится на подземный сток. Широко распространены минеральные воды, используемые в лечебных целях. Значительные запасы тепла заключены в гидротермальных водах, частично уже используемых человеком. Грунтовые воды — верхний горизонт подземных — испытывают сильнейшее воздействие биострома и легко подвержены антропогенному загрязнению.
