Ритмические процессы в географической оболочке Земли

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Введение

1. Понятие о ритмах

2. Классификация ритмических движений

2.1 Геологические циклы

2.2 Сверхвековые ритмы

2.3 Внутривековые ритмы

2.4 Внутригодовые ритмы

2.5 Внутримесячная и внутрисуточная ритмика

3. Динамика биоты

Заключение

Список использованной литературы

Оглавление

Приложения

Введение

Географическая оболочка - динамическая система. В ней непрерывно происходят движения масс вещества, наблюдаются взаимопереходы энергии, проявляются процессы направленного изменения и ритмики. Все они образуют сложную систему энерго- и массообмена, происходящего между оболочкой и внешней средой, а также между подсистемами географической оболочки. Динамика географической оболочки изучена пока недостаточно.

Изменения в географической оболочке идут не монотонно: периоды быстрых изменений сменяются периодами медленных, и наоборот. Примером первых может служить плейстоцен. Для многих явлений характерна периодичность, поэтому направленное развитие в сочетании с периодичностью приобретает циклически направленную форму. Некоторым явлениям свойственно ускорение развития в ходе геологической истории. Определено возрастание скорости осадконакопления, связанное с усилением геоморфологической расчлененности земной поверхности и интенсивности выветривания. Ускорение развития характерно для многих ветвей биологической эволюции и организации биосферы в целом.

Выявление ритмики природных явлений имеет важное значение для их прогнозирования. Ритмика - это повторение явлений во времени, и если выяснены достаточно устойчивые повторения явлений в прошлом, то велика вероятность, что они будут повторяться и в будущем. Основа прогноза развития природной среды - знание ее предшествующих состояний. Прошлое - ключ к познанию будущего. Анализ прошлого позволяет установить устойчивые тенденции развития природных процессов и во многих случаях произвести экстраполяцию - перенести установленные тенденции на будущее.

Примеров прогнозов, основанных на знании ритмов природных явлений, много: прогнозирование общего характера годового хода погодных условий, а вместе с ними и характера внутригодового изменения речного стока, развития растительного покрова и других явлений. Так же уверенно прогнозируют суточную динамику явлений. Особенно успешно прогнозирование движения планет, Солнца, солнечных и лунных затмений. Четкая ритмичность движений небесных тел позволяет предсказывать их взаимное положение на десятки и даже сотни лет вперед. Однако движения небесных тел - это механические, а не физико-географические явления, закономерности движения которых более сложны, а ритмика выражена далеко не так отчетливо. Даже в суточной и годовой ритмике физико-географических явлений, имеющей планетарно-астрономическую природу, обнаруживаются значительные искажения. Например, ночью может быть теплее, чем днем. Летом могут наблюдаться заморозки, а зимой оттепели. Эти особенности возникают вследствие наложения на суточную и годовую ритмику, связанную с радиационными факторами, атмосферной циркуляции, имеющей сложную и еще недостаточно исследованную природу.

В связи с этим в работе рассмотрены основные закономерности цикличности изменений в географической оболочке Земли, а также основные виды ритмов.

1. Понятие о ритмах

Своеобразная разновидность круговоротов в ландшафтной оболочке Земли - ее различные ритмические явления.

Ритмическими процессами (ритмикой) называют повторяющиеся во времени явления, которые каждый раз развиваются в одном направлении. Это одна из закономерностей существования и развития географической оболочки, проявляющаяся в изменчивости всех процессов. Выделяют два вида ритмических движений: периодические и циклические Селиверстов Ю.П. Землеведение: учебное пособие для студ. вузов, обуч. по специальности 012500 «География» / Ю.П. Селиверстов, А.А. Бобков. - М.: Academia, 2004. - С. 80..

Под периодами понимают ритмы одинаковой длительности (например, время оборота Земли вокруг оси или период обращения ее вокруг Солнца). Ритмы различной продолжительности именуют циклами. Цифры временных интервалов у циклов означают только среднюю продолжительность изменчивости явления (например, 11-летний цикл колебания солнечной активности) Там же. С. 82.. Таким образом, периодичность означает равновеликий характер временных интервалов, а цикличность - возвращение системы в исходное состояние через определенные промежутки времени. Следовательно, ритмичность одновременно включает свойства цикличности и периодичности, не обладая хронологической строгостью и не возвращая систему в исходное состояние.

Трудность изучения ритмических явлений заключается в том, что ритмов много, продолжительность их разная, происхождение неодинаково.

Проявляясь одновременно, ритмы нередко накладываются друг на друга, что приводит к усилению одних ритмов другими или к их взаимному ослаблению. Кроме того, скорость ответной реакции отдельных компонентов географической оболочки на внешние ритмические воздействия различна. Познание законов ритмики необходимо для разработки долгосрочного прогнозирования географических процессов.

Изменчивость процессов в географической оболочке обусловливают внешние и внутренние источники. К ним относят астрономические (обусловленные взаимодействием Земли и ее оболочек с Солнцем и другими космическими телами, главным образом Луной), тектоно-геологические, климатические и другие возмущения, которые непосредственно влияют на процесс, вызывая вынужденные колебания среды как ее ответную реакцию (например, ветровое волнение). Помимо этого, в самих геосферах могут возникать автономные колебания, возникающие после прекращения действия внешней силы (например, волны зыби) Селиверстов Ю.П. Указ. соч. С. 84..

2. Классификация ритмических движений

Колебания параметров, характеризующих свойства геосфер, обусловлены многими причинами. При их классификации удобно исходить из длительности географических процессов, изменчивость которых определяется соответствующими пространственно-временными масштабами. Среди колебаний обнаруживается достаточно циклов, продолжительность которых варьирует от нескольких сотен миллионов лет (гигациклы) до периодов случайных флуктуации длительностью в минуты, секунды и их доли. Целесообразность такого условного подразделения очевидна, поскольку каждая геосфера имеет свой набор причин и следствий, проявляющихся в определенный отрезок времени.

2.1 Геологические циклы

Геологические циклы - это самая крупная единица установленной периодичности Калесник С.В. Общие географические закономерности земли: учебное пособие для географических факультетов университетов / С.В. Калесник. - М.: Мысль, 1970. - С. 85.. Они отразились в смене режимов осадконакопления, вулканизма и магматизма, эпохах расчленения и выравнивания рельефа, периодах формирования кор выветривания и элювиальных образований, в чередовании морских трансгрессий и регрессий, ледниковий и межледниковий, в изменении климата планеты и содержании атмосферных газов.

Вся известная нам геологическая история Земли обнаруживает циклы в несколько сотен миллионов лет, служащих фоном для более коротких (десятки миллионов, миллионы, сотни тысяч лет и др.) циклов, природа которых различна. Наиболее продолжительным астрономическим периодом является галактический год - время между двумя последовательными прохождениями Солнца через одну и ту же точку галактической орбиты. Этот период составляет 180-200 миллионов лет Там же. С. 86.. Колебательными движениями земной коры и обусловленными ими изменениями распределения суши и моря определяется геологическая периодичность с ритмом 35-45 миллионов лет, который положен в основу выделения периодов. Указанные отрезки времени представляют собой своеобразные «сезоны» галактического года, к которому приурочены различные феномены планетной системы: крупные тектоно-магматические циклы, эпохи трансгрессий и регрессий, выравнивания и расчленения суши, возникновение глобальных ледниковых эпох и др.

Существует цикл продолжительностью 85-90 миллионов лет (космическое полугодие, или драконический период у астрономов), обусловленный сменой положения плоскости эклиптики Солнечной системы относительно такой же плоскости Вселенной. При анализе крупных деформаций земной коры и ее поверхности намечается периодичность в 500-570 миллионов лет (утроенный галактический год), причина которого пока не ясна.

История развития Земли за последние 570 миллионов лет делится на три этапа: каледонский (кембрий, ордовик, силур), длительностью около 200 миллионов лет, герцинский (девон, карбон, пермь), длительностью 150-190 миллионов лет, альпийский (мезозой, кайнозой), длительностью около 240 миллионов лет. Последний часто разделяется на раннеальпийский (киммерийский) продолжительностью около 170 миллионов лет и позднеальпийский (альпийский), начавшийся около 70-90 миллионов лет назад Селиверстов Ю.П. Указ. соч. С. 98..

При некотором различии в длительности эти этапы обладают общими чертами, которые позволяют говорить о цикличности: начало каждого этапа ознаменовано общим опусканием земной коры, а завершение ее поднятием. В эпоху опускания господствуют морской режим и однообразный климат, в эпоху поднятий широко распространены суша, мощные складкообразовательные и горообразовательные движения, разнообразные климаты. Средняя (170-190 миллионов лет) продолжительность этих этапов примерно соответствует длительности галактического года. Прямого отражения во времени быть не может, так как надо учитывать запаздывание отражения воздействия на конкретный объект. Существуют предположения о возможном сопоставлении цикличности великих оледенений, повторявшихся примерно через 150-160 миллионов лет, и длительности галактического года (рис. 1) Селиверстов Ю.П. Указ. соч. С. 99..

Сложность проблемы геологических циклов состоит не только в установлении их причин, но и в степени достоверности их существования. Кроме того, отдаленные друг от друга регионы развиваются в тектоническом отношении по-разному. Например, в некоторых областях Южной Сибири проявления складчатости в каледонскую эпоху были разновременны: основная складчатость в Туве была в раннем ордовике, в Западном Саяне - в середине силура, в Кузнецком Алатау - на границе среднего и позднего кембрия.

Механизм, управляющий ритмическими движениями земной коры, еще не выяснен и может быть связан с внутренними особенностями развития Земли или обусловлен длительностью галактического года.

На рисунках 2 и 3 отражена общая картина наиболее существенных геологических ритмов Калесник С.В. Указ. соч. С. 86..

2.2 Сверхвековые ритмы

Продолжительность сверхвековой ритмики составляет от нескольких сотен до нескольких тысяч лет. Особенно хорошо выражен ритм продолжительностью 1800-1900 лет (например, смена влажного и засушливого климата Сахары). Согласно А. В. Шнитникову, в каждом цикле длительностью 1850 лет есть три фазы: трансгрессивная (фаза прохладно-влажного климата), развивающаяся весьма быстро и энергично, но относительно короткая - 300-500 лет; регрессивная (фаза сухого и теплого климата) продолжительностью 600-800 лет, которая протекает медленно и вяло; переходная, охватывающая промежуток в 700-800 лет. Переход от регрессии к трансгрессии - четкий и быстрый, а от трансгрессии к регрессии - сглаженный. В трансгрессивную фазу усиливается оледенение, увеличивается сток рек, повышается уровень озер; в регрессивную ледники отступают, реки мелеют, уровень озер понижается. Помимо этого, в климатических рядах хорошо прослеживаются колебания с периодами 3500-4500 лет, представляющие собой удвоенные ритмы.

Строго периодично изменяются некоторые астрономические факторы: периодичность наступления равноденствий составляет 21 тыс. лет; изменение наклона эклиптики от 24°36' до 21°58' происходит с интервалом в 40 тысяч лет и влияет на положение тропиков и полярных кругов, что обусловливает заметные климатические циклы продолжительностью 40,4-40,7 тысяч лет Мильков Ф.Н. Общее землеведение / Ф.Н. Мильков. - М.: Высшая школа, 1990. - С. 184..

Наиболее заметем по своим климатическим последствиям ритм в 40 тысяч лет (точнее 40400), потому что при перемене угла наклона эклиптики меняется положение тропиков и полярных кругов (рис. 4). Также хорошо выражены ритмы 1800-1900 лет (рис. 5).

2.3 Внутривековые ритмы

Многие исследователи (Г.Ф. Лунгерсгаузен, Е.В. Максимов, М.М. Ермолаев и др.) считают, что большинство наблюдаемых в природе внутривековых ритмов имеет космическое происхождение, поскольку обнаружена связь с ритмами Солнца и отдельных небесных тел. Для годовых колебаний системы атмосфера-океан-суша выделены следующие циклы, каждый из которых имеет свою природу: 111 лет, 80-90 лет, 44 года, 35-40 лет, 22 года, 19 лет, 11 лет, 6-7 лет, 3-4 года, 2 года.

Полагают, что солнечная активность ответственна за возникновение в географической оболочке (через возмущение магнитного поля и циркуляцию атмосферы) ритмов средней продолжительностью в 2-3 года, 5-6 лет, 11 лет, 22-23 года, 44 года, в 80-90 лет, а возможно и более длительных. Они установлены во многих явлениях: толщине годичных колец у деревьев, периодичности снегонакопления в Антарктиде, размножении саранчи, повторяемости магнитных бурь и полярных сияний, изменчивости гидрометеорологических параметров, урожайности зерновых культур, чередовании вспышек жизнедеятельности ряда организмов, заболеваемости людей, в геологических отложениях (глинах, торфах, кораллах) и др. Огромный вклад в изучение гелио-геофизических связей внесли А.Л. Чижевский и В.Н. Купецкий.

В колебании солнечной активности наиболее известен 11-летний цикл, хотя, как видно из табл. 1 Селиверстов Ю.П. Указ. соч. С. 108., его продолжительность может меняться. В изменении интенсивности природных процессов (осцилляции горных ледников, активизация эруптивной деятельности вулканов и сейсмической активности, катастрофические наводнения крупных равнинных рек и др.) наблюдается ритм продолжительностью около 90 лет. Полагают, что он также связан с солнечной активностью, а именно с усилением каждого восьмого солнечного цикла (88-90 лет).

Установлены ритмы, обусловленные изменениями приливообразующей силы в результате взаимного положения Земли, Луны и Солнца. Наиболее известным из них является лунный деклинационный период в 18,6 лет (известный как «Сарос» очень давно), а также ритмы длительностью 1-2 года, 8-9 лет и около 111 лет.

Э.А. Брюкнер в 1890 г. установил, что почти везде на земном шаре климат испытывает циклические колебания со средней продолжительностью одного цикла около 30-35 лет. За это время серия влажных и прохладных лет сменяется серией теплых и сухих. По другим данным (уровень озер, водоносность рек и горных ледников, ледовитость, температура воздуха и др.), продолжительность ритмов может колебаться от 20 до 45 лет.

В 20-е годы прошлого века на обширных территориях земного шара было отмечено потепление климата, усилившееся к 1940 г. Заметно потеплел атлантический сектор Арктики (это событие получило название «потепление Арктики»): повысилась средняя температура зимы, уменьшилась ледовитость морей, опустился уровень вечной мерзлоты, отступили ледники, лоси распространились до побережий северных морей. Потепление не затронуло центральных районов Азии, севера Африки, Антарктиды, а в Австралии стало даже холодней. Полагают, что причиной описанных изменений являются нарушения в интенсивности общей циркуляции атмосферы. В 30-х годах XX в. В.Я. Вангенгеймом были начаты обстоятельные исследования общей циркуляции атмосферы. В непрерывном ходе метеорологических процессов Северного полушария он выделил элементарные синоптические процессы (ЭСП), обобщенные позже в трех формах атмосферной циркуляции - западной (W) восточной (Е) и меридиональной (С). Общая циркуляция атмосферы является системой атмосферных макропроцессов непрерывно изменяющихся в пространстве и времени. Развитие атмосферных макропроцессов проходит ряд стадий (эпох), отличающихся как характером самого процесса, так и его пространственно-временным масштабом. Цепь развития атмосферных процессов в эпохе определяется преобладанием соответствующей циркуляционной формой переноса, которую А.А. Гире схематически представил в виде, показанном на рисунке 6 Савцова Т.М. Общее землеведение: Учебное пособие для студ. вузов, обуч. по специальности 032500 «География» / Т.М. Савцова. - М.: Academia, 2003. - С. 65..

Установлено, что в периоды повышения солнечной активности в тропосфере активизируются меридиональные формы циркуляции и ослабевает зональный перенос.

Сейсмическая активность Земли также носит ритмический характер при средней продолжительности ритмов в 22-23 года.

Эль-Ниньо - аномальное продвижение теплых экваториальных вод южной ветви Межпассатного противотечения далеко на юг вдоль побережья Южной Америки при ослаблении юго-восточного пассата. Такие вторжения теплых вод резко меняют океанологические и метеорологические условия в прибрежных районах Перу и Чили и приводят к массовой гибели холоднолюбивых промысловых рыб, катастрофическим ливням и штормам большой силы Моменты (фазы) наступления Эль-Ниньо различны, но отмечена периодичность в 2, 4-5 и 8 лет.

При изучении этой проблемы совместно рассматриваются колебания атмосферы, называемые Южным колебанием, колебания океана, регистрируемые по его теплым фазам Эль-Ниньо и холодным - Ла-Нинья, и колебания Земли, проявляющиеся через изменения скорости ее вращения и нутацию географических полюсов. Хронология фаз Эль-Ниньо и Ла-Нинья приведены в табл. 2 Селиверстов Ю.П. Указ. соч. С. 104.. Отмеченные эффекты отражаются далеко за пределами Тихого океана и омываемых им территорий.

Нестабильность вращения Земли (изменения скорости ее вращения и колебания земной оси) порождает в океане и атмосфере полюсной прилив, который в свою очередь влияет на движения атмосферы и океана и протекающие в них процессы. Его амплитуда в океане составляет 0,5 см и зависит от величины смещения полюса. В системе атмосфера-океан-суша наблюдаются нелинейные колебания: атмосфера и океан раскачивают Землю, а Земля в свою очередь влияет на колебания атмосферы и океана. Нутационные движения Земли, атмосферы и океана при этом, то ослабевают, то усиливаются. Таким образом, вся система Земля-атмосфера-океан совершает согласованные колебания с периодичностью 3 и 6 лет.

По мнению И.В. Максимова, 6-летний ритм движений полюса вращения Земли является следствием наложения 14-месячного чандлеровского движения и 12-месячного движения мгновенного полюса вращения Земли.

геологический циклический географический земля

2.4 Внутригодовые ритмы

Они характеризуют сезонные колебания, наиболее выражены в высоких и умеренных широтах и в некоторых тропических районах (например, в муссонной зоне Индийского океана).

Внутригодовая, или сезонная, ритмика проявляется в смене времен года, ходе климатических элементов, гидрологических явлениях (ледостав, ледоход, половодье), почвообразовательных и геоморфологических процессах (усиление речных врезов при увеличении расходов воды в паводки и половодья и их затишье в межень, активизация термокарста летом и его замирание зимой, изменение величины плоскостной и почвенной эрозии в разные времена года) и др. Эта изменчивость свойственна любой географической зоне, но определяется различными причинами: в умеренных широтах - преимущественно ходом температуры, в субэкваториальных областях - режимом увлажнения, в полярных районах - световым режимом Мильков, Ф.Н. Физическая география: учение о ландшафте и географическая зональность. - Воронеж: изд-во ВГУ, 1986. - С. 202..

2.5 Внутримесячная и внутрисуточная ритмика

Внутримесячная ритмика, связанная с изменчивостью периода обращения Солнца, изменением фаз и склонений Луны, обусловливает соответствующие колебания атмосферных, гидрологических и биологических процессов. Внутримесячные колебания скорости вращения Земли обнаруживают периодичность в 27, 14 и 9 суток.

Внутрисуточная ритмика проявляется в изменении всех гидрометеорологических параметров (температуры, влажности, атмосферного давления), приливо-отливных явлениях, фотосинтезе, биологической активности животных и др. Нагревание горных пород днем и остывание их ночью создает суточный ритм физического выветривания. Такой же ритм присущ и процессам почвообразования.

Бризы и горно-долинные ветры - это проявление суточной ритмики движения воздуха, вызванной изменением его плотности при нагревании и охлаждении. Под влиянием тех же причин наблюдается и «дыхание» гидросферы: ночью холодная вода поглощает газы, днем теплая вода выделяет их, под влиянием освещенности происходят суточные миграции планктона: днем - на глубину, ночью - к поверхности.

В классификации А.С. Монина и других (1974) пространственно-временные масштабы явлений в атмосфере и гидросфере включают: мелкомасштабную (от долей секунды до десятков минут), мезомасштабную (от часа до суток), синоптическую (от нескольких суток до недели - для атмосферных и до нескольких месяцев - для океанологических процессов) и крупномасштабную (многолетнюю) изменчивости. Эта классификация вполне соотносится с выделенными ранее ритмами Калесник С.В. Указ. соч. С. 78..

Смена дня и ночи влечет за собой изменения в температуре, влажности и движении воздуха на протяжении суток. В наших широтах внутрисуточная смена погоды наглядно прослеживается летом в антициклоналыных условиях: солнечное и тихое утро - кучевые облака в полдень -- грозы с порывами ветра во второй половине дня. Аналогичная картина, только другого масштаба и интенсивности, и притом круглый год, наблюдается в некоторых влажных тропических странах. Вот что говорит о погоде в Богоре (Бейтензорге) на о. Ява А.Н. Краснов: «Погода Бейтензорга отличается удивительною правильностью, регулярностью, подобною ходу часов. По часам можете вы определить, когда будет ведро, и когда будет дождь и наоборот: видя наступающие тучи, вы без часов будете знать, сколько времени».

В условиях антициклона, обостряется контрастность между смежными ландшафтными комплексами, усиливается обмен веществом и энергией между ними. Выражением этого обмена служат бризы, горно-долинные ветры, ветры склонов. Усиливается при этом не только межкомплексный, но и внутрикомплексный (межкомпонентный) обмен веществом и энергией, о чем наглядно говорят восходящие токи воздуха днем с образованием кучевых и кучево-дождевых облаков Геренчук К.И. Общее землеведение: Учебник для геогр. спец. ун-тов / К.И. Геренчук, В.А. Боков, И.Г. Черванев. - М.: Высшая школа, 1984. - С. 76..

Антициклональный тип суточной динамики погодных условий во многом отличен от циклонального типа, когда общий, фронтальный перенос тепла и влаги ослабляет и в сильнейшей степени нарушает суточную ритмику погоды, определяемую не столько сменой дня и ночи, сколько прохождением теплого и холодного фронтов.

Смена освещения и погодных условий определяют суточную динамику биоты ландшафта. Она общеизвестна, и здесь лишь хотелось бы обратить внимание на то, что у животных она, в отличие от растений, не ограничивается физиологическими изменениями в организме, но во многих случаях дополняется суточными миграциями. Последние свойственны самым различным группам животных - от млекопитающих и птиц до насекомых. То же самое справедливо в отношении морской фауны, большинство которой в верхнем 500-метровом слое воды участвует в суточных миграциях. Так, главная масса широко распространенного в Атлантическом океане планктонного рачка калянус (Calanus finmarchicus) в дневные часы держится на глубине 350-460 м, а в ночные часы - на глубине 10-20 м.

Суточная динамика присуща также геоморфологическим процессам, протекающим в ландшафтах. Наиболее заметна она в районах с преобладанием физического выветривания (пустыни, нивальный пояс в горах), но в том или ином виде проявляется и в других зонах.

При всей важности суточной динамики ландшафта, следует обратить внимание на то, что она не повсеместна, - в высоких широтах суточная динамика «размывается», полностью теряя свое значение вблизи полюсов.

Лунно-суточная динамика - приливо-отливные изменения в ландшафте, вызванные суммарным притяжением Луны и Солнца. Так как сила притяжения Луны намного (в 2,17 раза) превосходит силу солнечного притяжения, продолжительность приливо-отливного цикла соответствует лунным суткам (24 ч 50 мин) Григорьев А.А. Закономерности строения и развития географической среды / А.А. Григорьев. - М.: 1966. - С. 154. . Приливы в морях бывают полусуточными, суточными и смешанными. Наибольшей величины (до 15-18 м) они достигают у изрезанных побережий окраинных морей и океанских заливов. Приливная волна - бор - наблюдается также в устьях некоторых крупных рек.

Помимо гидросферы, приливо-отливные явления известны в атмосфере и литосфере, но они незначительны и существенной роли в динамике ландшафтных комплексов не играют.

3. Динамика биоты

Динамика биоты, помимо собственных циклов, отражающих совокупное влияние абиотических и биотических факторов, неразрывно связана с формированием и распространением ареала. Новые виды образуются путем изменения предковых форм, естественного отбора и сохранения наиболее приспособленных видов, победивших в борьбе за существование. Последнее проявляется в виде прогрессирующего биоразнообразия. Виды, попадающие в условия географической изоляции, дают начало ветвям филогенетического древа, все дальше отходящими от ствола сначала на уровне микро-, а затем и макроэволюционной дивергенции. Таким образом, формируются неповторимые черты биосферы, отличающиеся не только по составу видов, но и родов и семейств. Однако каждый вид существует только определенное время Сладкопевцев С.А. Землеведение и природопользование / С.А. Сладкопевцев. - М.: Высшая школа, 2005. - С. 129..

В.И. Вернадский отметил огромную внутреннюю потенцию живого вещества к растеканию по земной поверхности и назвал это явление «давлением жизни». Оно выражается во «всюдности» жизни, в захвате ею всякого свободного пространства биосферы. Огромная энергия жизни определяется быстротой размножения. Растекание живого вещества контролируется только внешними силами, воздействие которых может проявляться ритмически. Жизненные процессы замирают при неблагоприятной (например, низкой) температуре, недостаточном количестве пищи, отсутствии места для обитания, из-за конкуренции с другими организмами. Если нет внешних препятствий, всякий вид в определенное для него время может покрыть весь земной шар. Некоторые примеры скорости расселения организмов приведены в таблице 3.

Наблюдаемые на протяжении фанерозоя мегаритмы в развитии органического мира тесно связаны с геологическими циклами. Можно говорить о сменявших друг друга во времени «волнах жизни», каждая из которых слагается из эпох появления, расцвета и вымирания группы организмов. Например, трилобиты в раннем палеозое, панцирные рыбы в среднем палеозое, различные рептилии в позднем палеозое - мезозое, млекопитающие и птицы в кайнозое Селиверстов Ю.П. Указ. соч. С. 203.. Та же закономерность характерна и для растений: эра папоротников продолжалась до середины перми, эра голосемянных - до середины мела, эра покрытосемянных зародилась в начале мелового периода и продолжается до наших дней.

Заключение

Закон целостности географической оболочки исключает возможность существования изолированной ритмики отдельных компонентов. Ритмичность явлений - это форма своеобразного «дыхания» географической оболочки как целостной системы, и задача исследователя состоит в поиске и установлении связи между ритмами разнообразных географических процессов.

Вследствие пространственной изменчивости своей структуры географическая оболочка реагирует неодинаково на синхронные (одновременные) и периодические внешние возмущения. Поэтому наблюдается сдвиг фаз ритмов во времени и пространстве, что придает природе определенную мозаичность.

Ритмические процессы, как и круговороты вещества, не замкнуты. Всякий географический ландшафт изменяется с возрастом, поэтому ритмические явления, протекающие на фоне непрерывного развития географической оболочки, не могут повторить в конце ритма первоначальное состояние - каждый географический процесс происходит только один раз. Поэтому при исследовании ритмики и установлении их средних величин к числовым значениям добавляют частичку «квази», что означает «как бы» ритм той или иной продолжительности. Необходимо учитывать факты разновременных начал и окончаний ритмов разного происхождения и различной продолжительности, которые выделяются на основании неоднозначных фактов и критериев. Порой создается причудливая интерференция (наложение) периодов и циклов, указывающая на своеобразную нестационарность явлений, или скрытую периодичность, которую не всегда можно расшифровать.

Методы и способы изучения ритмики различны и во многом зависят от длины временного ряда, который анализируется. При исследовании непродолжительных ритмов дело обстоит лучше, поскольку репрезентативные ряды данных составляют до 100 лет. Продолжительные ритмы чаще всего не фиксируются прямыми наблюдениями, но проявляются при палеогеографических исследованиях или их изучают по косвенным признакам. Их установлению ученым помогают уже выясненные закономерности функционирования природных систем, отраженных в объектах географической оболочки.

Список использованной литературы

1. Геренчук К.И. Общее землеведение: Учебник для геогр. спец. ун-тов / К.И. Геренчук, В.А. Боков, И.Г. Черванев. - М.: Высшая школа, 1984. - 255 с.

2. Григорьев А.А. Закономерности строения и развития географической среды / А.А. Григорьев. - М.: 1966. - 382 с.

3. Калесник С.В. Общие географические закономерности земли: учебное пособие для географических факультетов университетов / С.В. Калесник. - М.: Мысль, 1970. - 282 с.

4. Мильков Ф.Н. Общее землеведение / Ф.Н. Мильков. - М.: Высшая школа, 1990. - 336 с.

5. Мильков, Ф.Н. Физическая география: учение о ландшафте и географическая зональность. - Воронеж: изд-во ВГУ, 1986. - 328 с.

6. Савцова Т.М. Общее землеведение: Учебное пособие для студ. вузов, обуч. по специальности 032500 «География» / Т.М. Савцова. - М.: Academia, 2003. - 411 с.

7. Селиверстов Ю.П. Землеведение: учебное пособие для студ. вузов, обуч. по специальности 012500 «География» / Ю.П. Селиверстов, А.А. Бобков. - М.: Academia, 2004. - 302 с.

8. Сладкопевцев С.А. Землеведение и природопользование / С.А. Сладкопевцев. - М.: Высшая школа, 2005. - 357 с.

9.

Приложения

Рисунок 1. Последовательность ледниковых эпох и «теплых» периодов за последний миллиард лет. (Черные полосы показывают предполагаемую продолжительность ледниковых периодов)

Рисунок 2. Схема движения земной коры в течение палеозоя. (Черные кружки - фазы складчатости)

Рисунок 3. Схема движения земной коры в мезозое и кайнозое. (Черные кружки - фазы складчатости)

Рисунок 4. Схема изменения площадей умеренного, жаркого и холодного поясов при изменении угла наклона эклиптики. (AA и A₁A₂ - плоскость эклиптики, EQ и E₁Q₁ - плоскость экватора, NS и N₁S₁ - земная ось, AOQ>A₁O₁Q₁ - углы наклона эклиптики)

Рисунок 5. Колебания увлажненности северного полушария за последние 6 тысяч лет

Рисунок 6. Цепь развития атмосферных процессов

Размещено на Allbest.ru