Географический портал Географическая оболочка Антропогенное воздействие на ГО Управление природными процессами в ГО (энергетические потоки)

Управление природными процессами в географической оболочке. Управление энергетическими потоками и тепловым балансом

Человеческое общество может воздействовать на географическую оболочку как непреднамеренно, так и целенаправленно. К непреднамеренным воздействиям можно, например, отнести поголовное уничтожение животных при развитии охотничества и рыболовства, чрезмерный выпас скота на какой-либо территории, повсеместное распахивание земель при развитии земледелия, которое сопровождается уничтожением лесов и целинных степей. Иногда эти воздействия связаны с какими-то древними обычаями. Так, в Нигерии до настоящего времени считается, что юноша становится мужчиной лишь после того, как убьет льва. А львы в Нигерии сохранились лишь в национальных парках.

Однако в настоящее время человек способен воздействовать преднамеренно, то есть целенаправленно на атмосферу, гидросферу и литосферу. Другими словами он может управлять природными процессами в географической оболочке на основании выявленных в ней взаимосвязей. Управление это возможно проводить на планетарном, региональном и локальном уровнях. Технические возможности сейчас позволяют человеку производить:

1.Управление энергетическими потоками путем регулирования приходной

и расходной частей радиационного баланса;

2.Воздействие на тепловой баланс географической оболочки;

3.Управление водным балансом;

4.Воздействие на атмосферные процессы;

5.Контролирование и определение техногенных потоков вещества;

6. Регулирование площади полярных льдов.

Управление энергетическими потоками. Регулирующие механизмы существуют в приходной и расходной частях радиационного баланса Земли. Например, величина альбедо земной поверхности определяет коэффициент усвоения приходящей солнечной радиации. Этот коэффициент в пространстве и во времени вызывает пространственно-временную неоднородность радиационного баланса географической оболочки. Он является также регулятором приходящего теплового потока.

Так, при выпадении снега альбедо земной поверхности сильно возрастает, поэтому резко убывает приходящая солнечная радиация. Это, в свою очередь, увеличивает вероятность очередного снегопада. Возникает система положительной обратной связи. Если бы не другие регуляторы, то при малом первоначальном воздействии, например, при выпадении снега на небольшой территории из-за действия положительной обратной связи нас ждала бы по выражению Будыко «белая земля».

Например в нашем Центрально-Черноземном регионе выпадение снега снижает приходную часть радиационного баланса в восемь раз, так как в степи без снега усваивается 90% падающей радиации, а в заснеженной - только 10%. Это приводит к изменению радиационного баланса, равнозначному перемещению данного участка местности на несколько десятков градусов к северу.

Альбедо изменяется также под влиянием распахивания степи, уничтожения леса, изменения видов растительности и других факторов. Во всех случаях альбедо выступает в качестве мощного регулятора приходной части радиационного баланса. Поэтому неоднократно разрабатывались проекты растопления льдов путем зачернения их поверхности с помощью сажи, угольной пыли и т. д. Местами это применяется для увеличения интенсивности таяния горных ледников и искусственного повышения водности рек. При зачеренении поверхности льда альбедо уменьшается в пять раз, что приводит к увеличению поглощенной радиации.

Менее мощным регулятором является изменение прозрачности атмосферы. Ее прозрачность зависит от содержания аэрозолей, то есть дыма, продуктов горения топлива самолетов и др. При этом в основном снижается приход коротковолновой радиации и уменьшается энергетический потенциал территории. Поэтому регуляторы прозрачности атмосферы можно использовать в борьбе с перегревом географической оболочки. Таким образом, регулирование альбедо земной поверхности и прозрачности атмосферы приводит к изменению прихода солнечной радиации на локальном, региональном и планетарном уровнях.

Расходная часть радиационного баланса регулируется, прежде всего, температурой излучающей поверхности, так как величина излучения зависит от длины волны. С повышением температуры длина волны уменьшается, и интенсивность излучения растет. Вторым регулятором расходной части баланса является прозрачность атмосферы, которая определяется содержанием в ней водяного пара, озона, диоксида углерода и других веществ. Известно значение повышения содержания в атмосфере диоксида углерода. Содержание его в воздухе зависит от естественных процессов в географической оболочке и хозяйственной деятельности человека. Это очень мощный регулирующий фактор температуры Земли.

На планетарном уровне воздействие на радиационный баланс может оказывать загрязнение нефтепродуктами поверхности Океана, с образованием нефтяной пленки. За счет этого примерно в два раза снижается испарение с поверхности, что приводит к повышению температуры океанских поверхностных вод. Это увеличивает тепловое излучение с поверхности Океана и повышение температуры воздуха над Океаном. В результате летом уменьшается контраст температур между Океаном и сушей, а зимой - он увеличивается. Соответственно за счет этого может ослабеть действие тепловой машины второго рода летом и усилиться зимой. Все это приведет к изменению климата умеренных широт.

На региональном уровне на радиационный баланс воздействует, прежде всего, увеличение содержания водяного пара в атмосфере в результате орошения земель. Загрязнение воздуха также вызывает уменьшение теплового излучения географической оболочки.

Таким образом, имеется ряд природных механизмов, которые воздействуют на радиационный баланс географической оболочки, что позволяет говорить о возможности управления элементами этого баланса.

Управление тепловым балансом. Изменение теплового баланса земной поверхности может происходить в результате изменения затрат тепла на испарение, турбулентного обмена с атмосферой и теплового потока в глубь верхнего слоя земной коры.

Сокращение затрат тепла на испарение может быть связано с образованием нефтяной пленки на поверхности Океана. Изменение структуры теплового баланса неизбежно приведет к нарушению сложившихся отношений между территориями, а также между геосферами в пределах одной территории, к увеличению или уменьшению контрастности температурных различий. Увеличение таких различий усиливает действие тепловых машин, а уменьшение - ослабляет. Далее...

 

Литература.

  1. Смольянинов В. М.  Общее землеведение: литосфера, биосфера, географическая оболочка. Учебно-методическое пособие / В.М. Смольянинов, А. Я. Немыкин. – Воронеж : Истоки, 2010 – 193 c.

 

Еще статьи по теме

 
 
Баннер