Geografia fizyczna świata

Wykład 1

27.10.2005

Problematyka:

• fizyczny obraz świata

• nowe koncepcje; np. dotyczące współczesnego rozmieszczenia kontynentów

• współczesne przemiany fizycznego obrazu świata w warunkach zmian klimatu i różnokierunkowej antropopresji

Zakres materiału:

1. Przedmiot badań i zadania geografii fizycznej świata

• definicja; interpretacja

• rozwój historyczny nauk geograficznych

• miejsce i znaczenie geogr. fiz. św. w programie studiów geograficznych

• miejsce geogr. fiz. św. w rozwoju historycznym nauk geograficznych

• przegląd rozwoju w nawiązaniu do kierunków: opisowego, systematyzującego itp.

• problem indywidualizacji przedmiotu badań

• definicja geografii wg Leszczyckiego w odniesieniu do geogr. fiz. św.

• współczesny podział nauk geograficznych a geogr. fiz. św.

• współczesne cechy rozwoju nauk geograficznych a geogr. fiz. św.

• uzasadnienie czy geogr. fiz. św. jest samodzielną dyscypliną

• geogr. fiz. św. jako nauka empiryczna

• wymogi

• przedmiot badań geogr. fiz. św. (!)

• powierzchnia Ziemi jako przedmiot badań geogr. fiz. św.

• 
  przestrzeń w naukach geograficznych

• 
  granice

• ruch

• zmiany

• jakości stanowiące o wartości przestrzeni

• terminy określające przedmiot badań geogr. fiz. św.

• termin - określanie nazwy zdarzeń, zjawisk

• teoria funkcjonowania systemu

• definicja geogr. fiz. św. i jej analiza

• przy definicji podać wg kogo

• jeśli nie ma podanego autora to definicja jest wg:
  prof. zw. dr hab. A. Kostrzewskiego ☺

• problemy badawcze geogr. fiz. św. (!)

• procesy katastrofalne

• wielkie odkrycia geograficzne - do samodzielnego przygotowania !!

2. Krzywa hipsograficzna kuli ziemskiej

• 
  podstawowe piętra hipsometryczne powierzchni ziemi i ich analiza

• 
  podstawa podziału powierzchni Ziemi na jednostki typu: góry, wyżyny itp.

3. Podstawy geologiczne współczesnego rozmieszczenia kontynentów i oceanów

• hipotezy i teorie dotyczące powstania i rozmieszczenia cokołów kontynentalnych i basenów oceanicznych (doczytać!!)

• koncepcje: Wegenera, indukcyjna, kier kontynentalnych itp.

• główne jednostki strukturalne świata (!!)

• wiek i typy fałdowań (góry fałdowe, zrębowe)

• tarcze kontynentalne

• TARCZE - są to podniesione części platformy kontynentalnej, w zasięgu których utwory prekambryjskie występują na współczesnej powierzchni, względnie pokryte są cienką pokrywą osadową młodych utworów trzeciorzędowych

• najczęściej są płaskie

• rzeźba mało zróżnicowana

• typ zależy od strefy klimatycznej

• przykładowe pytanie: tarcze prekambryjskie i ich krajobrazy

• cechy odróżniające jedną tarczę od drugiej

• tarcza kanadyjska - bardzo istotne są progi strukturalno-denudacyjne nazywane glintem

• tarcza południowej Afryki - okresowe jeziora, bagna

• platformy kontynentalne (płyty kontynentalne)

• PLATFORMY (PŁYTY) - obniżenie części kontynentów, w zasięgu których fundament platformy pokrywają utwory paleozoiczne, mezozoiczne, kenozoiczne

• przykładowe pytanie: jednostki strukturalne Ameryki Północnej i ich wpływ na rozmieszczenie krajobrazu

• wielkie orogenezy wieku kaledońskiego, hercyńskiego, alpejskiego

• niekiedy wymieniane fałdowanie pacyficzne

• przykładowe pytanie: jednostki kaledońskie na świecie

• wiek i typ górotworu (podać bez błędu!! - inaczej egzamin w plecy)

• tarcze

• platformy jądro kontynentu

• obszary górskie; wielkie jednostki strukturalne zawsze występują na obrzeżach kontynentów; zaznaczenie geosynklin

• wielkie rowy oceaniczne na granicy wysp lub kontynentów (?)

• wulkanizm na świecie

• współczesne strefy wulkaniczne + nazwy wulkanów

4. Strefy klimatyczne kuli ziemskiej

• ogólna cyrkulacja atmosferyczna (rysunek)

• podział klimatyczny wg Kőppena (podział oparty na podstawach krajobrazowych)

5. Wody kuli ziemskiej

• ochrona i zachowanie zasobów wodnych na świecie

• oceany i morza

• podstawy podziału Oceanu Światowego

• podział, morfologia Oceanu Światowego

• grzbiety, baseny, wyspy

• prądy morskie (schemat cyrkulacji wód powierzchniowych Oceanu Światowego - układ prądów morskich na świecie)

• rzeki Kuli Ziemskiej

• nazwy wszystkich rzek + dopływy większych rzek

• sieć dolinna i sieć rzeczna

• przykładowe pytanie: prawidłowości rozwoju systemów rzecznych Ameryki Północnej i Południowej

• układy symetryczne i asymetryczne dorzecza
  przykłady dorzeczy asymetrycznych:

• Amazonka (efekt cyrkulacji międzyzwrotnikowej)

• Dunaj (czynnik geologiczny)

• reżimy hydrologiczne wszystkich rzek świata

• zasilanie i kiedy występują wezbrania

• np. reżim glacjalny - wezbrania latem (max temp.),
  reżim niwalny/śnieżny (roztopy)

• jeziora Kuli Ziemskiej

• typy genetyczne

• nazwy

• bagna i mokradła Kuli Ziemskiej

• zasoby przyrodnicze, rezerwuary wodne

• nazwy i położenie

• lodowce i lądolody

• typy, charakter

• nazwy

• przestrzenne zróżnicowanie na świecie

• Kordyliery Alaski - najdłuższe lodowce świata (ze względu na wysokie opady śnieżne)

• Nowa Zelandia - lodowce

• Pn.-Wsch. Azja - szczątkowe zlodowacenie; lodowce karowe

• przykładowe pytania: Lodowce Północnej Ameryki - uwarunkowania i uzasadnienie ich występowania.
  Współczesne zlodowacenia poszczególnych kontynentów.

Wykład 2

3.11.2005

6. Wyspy

• przestrzenne rozmieszczenie

• prawidłowości rozmieszczenia

• podział wysp:

• kontynentalne

• oceaniczne

• wulkaniczne

• koralowe

7. Kontynenty

• aktualne rozmieszczenie

• półkula morska, półkula lądowa

• granice między kontynentami

• podstawy podziału na góry, niziny, wyżyny

• kryterium podziału na kontynenty, oceany; potem przypisanie nazwy

8. Strefy glebowe Kuli Ziemskiej

• podstawowe typy gleb w nawiązaniu do stref klimatycznych

• gleby strefowe - charakterystyczne dla współczesnych warunków klimatycznych

• gleby astrefowe - charakterystyczne dla dawnych warunków klimatycznych; dziś są pozostałościami

9. Strefy roślinne Kuli Ziemskiej

• podstawowe formacje roślinne (w nawiązaniu do stref)

10. Wielkie strefy krajobrazowe Kuli Ziemskiej

• typy krajobrazu

• typy klimatu, temperatury, opady, gleby, roślinność, typ rzeźby, reżim hydrologiczny rzek

• najważniejsze strefy:

• pustynie

• stepy

• współczesne zlodowacenie na Kuli Ziemskiej

• krajobrazy krasowe

• krajobrazy wybrzeży

11. Strefowość krajobrazowa w układzie pionowym

• np.:

• Himalaje

• Alpy

• Kaukaz

• Kilimandżaro

• Orizabe

12. Zmiany globalne i ich wpływ na fizyczny obraz świata

• przykłady (czy wyjątkowy charakter; czy zjawisko epizodyczne)

• np. huragany, tsunami

Literatura:

• Bednarek, Prusinkiewicz „Geografia gleb”

• Choiński, Kaniecki „Wody ziemi” wyd. Kurpisz

• Marcinek „Lodowce kuli ziemskiej”

• Martyn „Klimaty kuli ziemskiej”

• Mityk „Geografia fizyczna części świata”

• Makowski „Geografia fizyczna świata”

• Pietrow „Pustynie kuli ziemskiej”

• Podbielkowski „Roślinność kuli ziemskiej”

• Stupnicka „Zarys geologii regionalnej świata”

Miejsce geografii fizycznej świata w rozwoju historii nauk geograficznych

• okres starożytności

• wpływ na rozwój geogr. fiz. św.

• udokumentowanie zdarzeń o charakterze katastrofalnym - archiwa; źródło wiarygodnych informacji

• trzęsienia ziemi

• wybuchy wulkanów

• powodzie

• huragany

• słabe strony: dokumentacja nie wyjaśnia prawidłowości pod względem merytorycznym

• średniowiecze

• spowolnienie rozwoju

• odrodzenie i oświecenie

• ożywiony rozwój (także merytoryczny)

• powstanie monografii dotyczących rozwoju wielkich form powierzchni Ziemi

• Leonardo da Vinci - udokumentował zmiany wahania poziomu morza w regionie śródziemnomorskim (udowodnione pod względem morfologicznym i sedymentologicznym)

• opracowania naukowe

• szkoła neptunistyczna i plutonistyczna - ich poglądy miały decydujący wpływ na poglądy o ukształtowaniu powierzchni Ziemi

• szkoła neptunistyczna - rzeźba powierzchni ziemi jako efekt zalewów morskich (twierdzenie przesadne)

• szkoła plutonistyczna - pierwszorzędną rolę w ukształtowaniu powierzchni Ziemi przypisywano procesom endogenicznym

• początek XVIII w.

• bardzo zorganizowany rozwój

• kierunek opisowy

• miał bardzo duże znaczenie dla uzyskania informacji o fizycznym obrazie Ziemi

• zebrane informacje miały charakter aplikacyjny; służyły m.in. dla celów politycznych, religijnych, kolonizacyjnych

• okres nagromadzenia bardzo bogatej dokumentacji o różnych częściach powierzchni ziemi; dokumentacja dotyczy cech fizycznych i zasobów przyrodniczych (przede wszystkim bogactw mineralnych)

• dokumentacja gromadzona chaotycznie, bez podstaw metodycznych (przy okazji podbojów kolonialnych, wypraw religijnych)

• nie sprzyjał rozwojowi teorii naukowej

• kierunek systematyzujący

• jako podstawę przyjmował wypracowanie kryteriów porządkowania zebranej dokumentacji geograficznej

• jedno z kryteriów: podział na kontynenty i oceany

• pierwsze próby podziału geogr. fiz. św. (z punktu widzenia teoretycznego kierunek systematyzujący rozszerzył informacje w zakresie podziałów pow. Z.)

• kierunek wyjaśniający

• rozwój teorii naukowej

• naukowe wyjaśnianie, interpretacja zebranej informacji dokumentacyjnej

• wyjaśnienie mechanizmów współczesnego rozmieszczenia kontynentów

• kierunek porównawczy

• rozwinął się w okresie międzywojennym

• podstawa: metoda porównawcza

• do dzisiaj jest podstawową metodą badawczą geogr. fiz. św.

• procesy, zjawiska porównywane w skali globalnej i lokalnej

• metoda porównawcza zwróciła uwagę na metodykę badań w ramach geo. fiz. św.

• kierunek krajobrazowy

• szczególny wpływ na rozwój geogr. fiz. św.

• wprowadzony w latach międzywojennych przez Hettnera

• w Polsce spopularyzowany przez prof. Pawłowskiego

• przedstawienie koncepcji opisu fizycznego świata zgodnie z przyjęta definicją krajobrazu

krajobrazy i progi przyrodnicze - podstawa fizycznego opisu świata

KRAJOBRAZ

Definicja:

Części powierzchni Ziemi, różniące się jakościowo od innych, posiadające naturalne granice oraz wewnętrzną całość elementów, obiektów i zjawisk określamy jako KRAJOBRAZY.

• podstawy delimitacji krajobrazów

• krajobraz - jednostka przestrzenna o charakterze genetycznym (podział fizjonomiczny krajobrazu może być jedynie wstępem; jedynie słuszne jest kryterium genetyczne

• traktowany jako system

Kryteria klasyfikacji krajobrazów:

• pierwotne (te części powierzchni Ziemi, które nigdy lub rzadko są odwiedzane przez człowieka)

• zmienione (te części powierzchni Ziemi, które w sposób żywiołowy - nie zorganizowany - zostały zmienione przez człowieka; krajobraz zmieniony przez człowieka bez uwzględnienia ochrony środowiska i jego praw)

• przekształcone (części powierzchni Ziemi, które w sposób zorganizowany, planowy zostały zmienione przez człowieka, przy zachowaniu reguł ekorozwoju, ekopolityki; człowiek liczy się z rozwojem środowiska)

• antropogeniczne (krajobrazy, w których brak elementów naturalnych, dominują elementy sztuczne; nowy krajobraz - nowy obiekt badań człowieka; powinien być dostosowany do warunków środowiska naturalnego)

PROGI PRZYRODNICZE - są to określone uwarunkowania środowiska przyrodniczego, które ograniczają lub uniemożliwiają włączenie środowiska lub jego części do użytkowania przez człowieka

• ujmowane jakościowo i ilościowo

• sporządzane dla różnych celów; np. dla: rolnictwa, turystyki, komunikacji, budownictwa

• np.: progi z określonymi skokami termicznymi użyteczne m. in. dla celów rolnych, bioklimatycznych

• progi ze spadkami terenu - mapy dla celów turystycznych, budowlanych, komunikacyjnych

• ilość możliwych do wykreślenia progów jest nieskończona

• określenie wartości progowej - łatwiejsze w skali regionalnej niż globalnej

• analiza progów ma podstawowe znaczenie w opisywaniu zdarzeń, zjawisk, procesów w ujęciu globalnym

Druga definicja progów przyrodniczych:

PROGI PRZYRODNICZE - oznaczają określoną odporność powierzchni Ziemi na bodźce zewnętrzne lub wewnętrzne, której przekroczenie może doprowadzić do częściowej lub całkowitej degradacji środowiska

• w obu ujęciach progi dają nieograniczoną szansę badawczą dla całego świata

• np. badanie odporności na działalność wulkaniczną

• kwestia wpływu deszczów na erozję gleb (przekroczenie progu oznacza rozcięcie, doprowadza do powstania wąwozu)

• mapy odporności na deszcze

• nowy pomysł opisu Ziemi w skali globalnej

KONCEPCJA GEO- I BIORÓŻNORODNOŚCI

• nowa propozycja fizycznego opisu świata

• mapy georóżnorodności (kontynentów, całej Kuli Ziemskiej)

GEORÓŻNORODNOŚĆ oznacza rozpoznanie fizycznego obrazu powierzchni Ziemi oraz wskazanie obiektów o charakterze wyjątkowym, niepowtarzalnym do ochrony i zachowania

Kierunek krajobrazowy rozwinął geogr. fiz. św. pod względem metodologicznym i metodycznym; w zakresie teoretycznym (koncepcja krajobrazu) i praktycznym (podawanie wartości progowych w ujęciu globalnym)

• kierunek ekologiczny

• rozwinął się w okresie przedwojennym

• „Ziemię należy traktować jako siedzibę człowieka”

• zwrócił uwagę, ze fizyczny opis świata musi być sporządzany z punktu widzenia obecności i potrzeb człowieka

• podejście ekologiczne jest wymogiem metodologicznym

• geoekologia - kierunek utworzony jako rekompensata utraty kierunku ekologicznego (przejęcie przez biologów)

• kierunek antropogeograficzny

• głównie związany z geografią społeczno-ekonomiczną

• dla geogr. fiz. św. - zwrócenie uwagi na uwzględnienie w opisach fizyczno-geograficznych człowieka, skutków działalności w środowisku oraz opisywanie związków i zależności pomiędzy człowiekiem a środowiskiem, mający charakter sprzężeń zwrotnych

• zmiany antropogeniczne ujmowane globalnie - np. problem gazów szklarniowych

• kierunek regionalny

• przede wszystkim wypracowanie dla geogr. fiz. św. koncepcji regionu fizyczno-geograficznego

Geografia fizyczna świata - samodzielna dziedzina naukowa; część geografii fizycznej

Prawidłowości:

• rozmieszczenie jednostek morfologicznych

• góry zawsze na obrzeżu kier kontynentalnych

• Andy, Kordyliery - geosynklina alpejska

• Góry Wododziałowe - geosynklina hercyńska

• Ural - geosynklina hercyńska

• platformy, blok i tworzące tarcze i płyty - środkowe części

• przyczyny asymetrii dorzeczy

• ukształtowanie powierzchni (Dunaj)

• cyrkulacja międzyzwrotnikowa (Amazonka)

Wykład 3

10.11.2005

W pytaniach np. o pustynie - podać:

• rozmieszczenie przestrzenne

• prawidłowości w rozmieszczeniu ( w sensie globalnym)

• podobieństwa i różnice; typy

Powtórzyć: ogólna cyrkulacja atmosferyczna

Geogr. fiz. św. - przedmiot badań:

• powierzchnia Ziemi

• formułowanie prawidłowości w skali globalnej

Współczesne cechy rozwoju nauk geograficznych a geografia fizyczna świata

• gwałtowny rozwój założeń metodologicznych i metodycznych nauk empirycznych (geogr. fiz. św. musi się do tego dostosować)

Nauki geograficzne winne:

1. w swoim postanowieniu badawczym uwzględniać funkcje przestrzeni (stosować podejście chorologiczne)

• geogr. fiz. św. - przedmiot badań: powierzchnia Ziemi w układzie globalnym oraz mniejsze jednostki taksonomiczne

• przestrzeń powierzchni Ziemi jako całość oraz wyodrębniające się jednostki przestrzenne (kontynenty, oceany, góry, wyżyny, niziny)

2. w swoim postanowieniu badawczym uwzględniać funkcje czasu

• podanie właściwej sekwencji czasowej ewolucji powierzchni Ziemi

• tablica stratygraficzna - zapis zdarzeń, które doprowadziły do obecnego wyglądu powierzchni Ziemi

3. w swoim postanowieniu badawczym stosować metodę porównawczą

• porównywanie elementów, zjawisk, procesów i formułowanie prawidłowości

• metoda porównawcza - podstawowa metoda badań geogr. fiz. św.

• np. koncepcje powstania krajobrazów pustynnych; formułowanie prawidłowości (krajobrazy pustynne wewnątrzkontynentalne, przybrzeżne itp.)

4. wypracowywać kryteria podziału w przestrzeni powierzchni Ziemi

• kryteria podziału powierzchni Ziemi na kontynenty, oceany, wyżyny, niziny, góry oraz inne podziały taksonomiczne

• podstawy klasyfikacji

5. przedstawiać nowe klasyfikacje powierzchni Ziemi na jednostki przestrzenne

• powstają nowe podziały fizyczno-geograficzne (ciągle nowe zmiany)

• potwierdzenie, ze nauka jest otwarta

• nowe metody powodują nowe podziały świata

• weryfikacja społeczna powoduje, że pozostają te podziały, które pod względem merytorycznym i społecznym są akceptowane

6. zajmować się oceną zasobów przyrodniczych świata

• rzeźba, gleby, wody powierzchniowe, wody podziemne, bogactwa mineralne, roślinność, świat zwierzęcy itd.

• mapy zasobów przyrodniczych świata; określona bonitacja; mapy rolne, glebowe itp.

7. zajmować się procesami przemian powierzchni Ziemi w skali globalnej, regionalnej i lokalnej

• obserwowanie i dostarczanie wyników z przemian w skali globalnej i lokalnej

8. zajmować się problematyką kształtowania i ochrony środowiska geograficznego powierzchni Ziemi w różnych skalach przestrzennych i czasowych

• stosowanie w procesie badawczym podejścia geoekologicznego

• podejście ekologiczne jest wymogiem procesu badawczego geogr. fiz. św.

• podejście ekologiczne - zwrócenie uwagi na degradację środowiska geograficznego; sugestie do zachowania krajobrazów świata

9. stosować metody ilościowe

• stosowanie metody ilościowej jest wymogiem metodologicznym

• geogr. fiz. św. powinna przedstawić więcej przykładów parametryzacji przestrzeni geograficznej w skali globalnej, w większym stopniu przedstawić wskaźniki jakości środowiska przyrodniczego w skali globalnej

• parametry meteorologiczne, hydrologiczne itd. wskaźniki środowiska

10. prowadzić badania o charakterze aplikacyjnym

• wskazać czy prawidłowości oprócz znaczenia teoretycznego mogą mieć praktyczne wykorzystanie

Geogr. fiz. św. ze względu na swój przedmiot badań może realizować wszystkie współczesne cechy rozwoju nauk geograficznych.

Definicja geografii wg Leszczyckiego a geografia fizyczna świata

GEOGRAFIA - jest nauką o zróżnicowaniu¹ przestrzennym² struktur³ fizyczno-geograficznych i społeczno-ekonomiczno-geograficznych i ich wzajemnym powiązaniu⁴.

Do definicji:

• ¹zróżnicowanie obejmuje różnicowanie powierzchni Ziemi w czasie

• ²różne części powierzchni Ziemi

• ³struktura - jednostka przestrzenna; część przestrzeni geograficznej

• ⁴zwrócenie uwagi na zastosowanie odpowiednich metod badawczych

• „zróżnicowanie”, „powiązanie” czas

• „przestrzenne” przestrzeń

• „struktury społeczno-ekonomiczne” człowiek

Definicja wiarygodna pod względem ... ???, bo jest określenie czasu, przestrzeni, człowieka.

Przedmiot badań geogr. fiz. św. jest w wyrażeniach słownych „struktury fizyczno-geograficzne”.

W definicji przedmiot badań geogr. fiz. św. jest wyraźnie określony.

Nawiązując do podziału Leszczyckiego wyróżniamy dyscypliny:

• historia geografii

• geografia fizyczna ze specjalizacjami:

• geomorfologia

• hydrologia

• meteorologia

• klimatologia

• oceanografia

• geografia gleb

• geografia surowców mineralnych

• biogeografia (z fitogeografią i zoogeografią)

• geografia fizyczna ogólna

• geografia świata

• geografia kontynentów i oceanów

• geografia stref morfoklimatycznych

• geografia wielkich stref krajobrazowych

• geografia pustyń

• geografia gór

• geografia stepów

• geografia obszarów zlodowaconych

• geoekologia

• itd.

• geografia społeczno-ekonomiczna

• geografia regionalna

• geografia historyczna

• kartografia i topografia

• itd.

Geogr. fiz. świata jako nauka empiryczna w swoim postępowaniu badawczym realizuje:

• podejście chorologiczne (bo uwzględnia funkcje przestrzeni)

• podejście chronologiczne (bo uwzględnia funkcję czasu)

• podejście poznawcze (bo uwzględnia metodę porównawczą)

• podejście syntetyzujące (bo zajmuje się wypracowaniem klasyfikacji, podziałów powierzchni Ziemi na jednostki przestrzenne)

• podejście wyjaśniające (zajmuje się formułowaniem teorii naukowej)

• podejście nomotetyczne (zajmuje się formułowaniem prawidłowości dotyczących rozwoju powierzchni Ziemi)

• podejście idiograficzne (zajmuje się jednostkami przestrzennymi o charakterze niepowtarzalnym)

Pojęcie przestrzeni geografii fizyczno świata

Nauki geograficzne są naukami przestrzennymi, ma to znaczenie merytoryczne (elementom nadajemy charakter ujęcia dynamicznego) i aplikacyjne (określając przestrzeń nadajemy nauce charakter ...??)

Określamy charakter przestrzeni, interesuje nas sposób wypełnienia przestrzeni.

przestrzeń - obiektywnie istniejąca rzeczywistość

Rodzaje przestrzeni:

• przestrzeń przyrodnicza - obiektywnie otaczająca nas rzeczywistość z przyrodą ożywioną i nieożywioną

• obiekt badań różnych dyscyplin naukowych

• przestrzeń geograficzna - obiektywnie otaczająca nas rzeczywistość z przyrodą nieożywioną i ożywioną wraz z człowiekiem i sposobem jego dostosowywania się do środowiska

• dla geografów - przede wszystkim przyroda nieożywiona; wszystkie badania odnosi do człowieka i sposobu wykorzystania

• przestrzeń ekonomiczna - część przestrzeni geograficznej, w której żyje i działa człowiek

• wydzielona, by nadać specjalną rangę miejscu człowieka w przestrzeni

• przestrzeń geodezyjna - przestrzeń określona/wyznaczona kształtem powierzchni Ziemi

Podstawowe kierunki badań geografii fizycznej świata

(podkreślają indywidualność i odrębność)

1. indywidualizacja przedmiotu badań

• sprawa pierwszorzędnej wagi

2. systematyczna, stała weryfikacja założeń metodologicznych i metodycznych

• inaczej nauka traci autorytet naukowy

3. rozwój teorii naukowej

• zasób teorii decyduje o randze dyscypliny;

• np. prawidłowości dotyczące współczesnego rozmieszczenia kontynentów i oceanów

• np. przestrzenne rozmieszczenie pustyń na świecie

4. rozwój bibliografii czyli piśmiennictwa naukowego

5. rozwój badań ilościowych (parametryzacja)

6. rozwój badań aplikacyjnych

Wykład 4

17.11.2005

Oceany i morza (morfologia, prądy morskie, podział)

Wybrzeżem nazywamy pas graniczny lądu i morza, obejmujący część nadwodną i część podwodną, podlegający działaniu fal i prądów morskich. [Klimaszewski, 1978]

W obrębie wybrzeża znajduje się:

• zabrzeże, część zabrzeżna, supralitoralna, znajdująca się zawsze nad poziomem wody, zraszana rozpryskiem

• brzeg, część brzegowa, mezolitoralna, pas pomiędzy zasięgiem fal sztormowych a najniższym poziomem wody (NNPW)

• W jego obrębie odbywa się nieustanne przesuwanie granicy pomiędzy lądem a morzem, czyli linii brzegowej.

• 2 strefy brzegu:

• nadbrzeże, część nadbrzeżna, pas pomiędzy zasięgiem fal sztormowych a wysokim poziomem wody (WPW);

tu znajdują się terasy burzowe.

• podbrzeże, pobrzeże, część podbrzeżna pomiędzy wysokim (WPW) a niskim poziomem wody (NPW), a więc także pomiędzy poziomem przypływu a odpływu;

w tej strefie o największej aktywności zaznaczającej się pasem kipieli, odbywa się nieustannie przemieszanie piasków i żwirów na przemian w kierunku lądu i w kierunku morza, zachodzi proces napływu i spływu oraz rozprysku.

• przybrzeże, część przybrzeżna, sublitoralna, pas znajdujący się zawsze poniżej poziomu morza, sięgający do głębokości ok. 10m. Tu znajdują się i rozwijają wały przybrzeżne (ławice, rewy), rynny przybrzeżne oraz platformy depozycji - akumulacji.

[Klimaszewski, 1978]

Ocean (Ocean Światowy, wszechocean, wszechmorze)

• pokrywa 361mln km^2, co stanowi 71% powierzchni Ziemi

• wody oceanu zajmują na półkuli N 61% powierzchni, a na półkuli S - 81%

• ocean mieści 1370,4mln km³ wody

• spływają do niego wody ze 119mln km² lądów (pozostałe obszary są bezodpływowe)

• średnia głębokość oceanu wynosi 3700m

• max głębokość - 11 034m (Rów Mariański)

• wyróżnia się 3 oceany, ale niektórzy badacze podają, że jest ich 5

Ocean Atlantycki

Nazwa pochodzi od mitycznej Atlantydy.

Rozciąga się miedzy Europą, Azją, Afryką a Ameryką Północną i Ameryką Południową. Od południa ograniczony jest wybrzeżem Antarktydy.

Granice z Oceanem Spokojnym i Oceanem Indyjskim są umowne.

• granica z O. Indyjskim przebiega wzdłuż południka Przylądka Igielnego (20°E)

• granica z O. Spokojnym przebiega w Cieśninie Beringa na północy oraz na południe od Przylądka Horn do Ziemi Grahama na Antarktydzie

• długość O. Atlantyckiego od Cieśn. Beringa do M. Weddela wynosi ok. 21 000km

• max szerokość między zachodnim wybrzeżem Zat. Meksykańskiej a wschodnim wybrzeżem M. Śródziemnego wynosi 12 500km, biorąc pod uwagę wschodni brzeg M. Czarnego wzrasta do 13 500km

• najmniejsza szerokość w rejonie równika wynosi 2850km

• powierzchnia (bez wysp) - 106,5mln km²

• średnia głębokość - 3250m

• max głębokość - Rów Puerto Rico 9219m

• zajmuje 30% powierzchni O. Światowego i 26% jego objętości

• zlewisko O. Atlantyckiego obejmuje 73,1mln km², co stanowi 49% ogólnej powierzchni lądów

Geneza O. Atlantyckiego

O. Atlantycki powstał w wyniku rozpadu prakontynentu Pangei na Laurazję i Gondwanę - 135mln lat temu.

Ok. 65mln lat temu - oddalenie się od siebie cokołów kontynentalnych Ameryki Południowej i Afryki.

W ciągu ostatnich 16mln lat - rozdzielenie się Ameryki Północnej i Europy.

Proces poszerzania się O. Atlantyckiego trwa.

Rzeźba

Grzbiet Śródatlantycki, który dalej przechodzi w Grzbiet Nansena (Gakkela)

• wznosi się średnio 3000m ponad dna otaczających basenów oceanicznych

• jego osią biegnie czynna dolina ryftowa - szerokość 30-50km

• po obu stronach grzbietu występują rozległe baseny oceaniczne; połączone w strefie równikowej głębią Romanche

Baseny

• strona zachodnia, 5500-6000m):

• Południowoatlantycki

• Argentyński

• Brazylijski

• Gujański

• Północnoamerykański

• Labradorski

• strona wschodnia (4000-5000m)

• Agulhas

• Przylądkowy

• Angolski

• Gwinejski

• Zielonego Przylądka

• Kanaryjski

• Iberyjski

• Zachodnioeuropejski

• Islandzki

• na południu Atlantyku:

• Basen Afrykańsko-Antarktyczny

• na M. Arktycznym:

• Kanadyjski

• Makarowa

• Amundsena

• Nansena

Rowy oceaniczne:

• Puerto Rico (9219)

• Sandwich Południowy (8428)

• Kajmański (7680) - na M. Karaibskim

• Helleński (5121) - na M. Śródziemnym

Szelfy zajmują ok. 14% powierzchni Oceanu.

Linia brzegowa dobrze rozwinięta na półkuli północnej.

Morza na półkuli północnej:

• Arktyczne (Barentsa, Karskie, Łaptiewów, Wschodniosyberyjskie, Czukockie, Beauforta, Lincolna)

• Śródziemne (Alborańskie, Balearskie, Liguryjskie, Tyrreńskie, Jońskie, Adriatyckie, Egejskie, Marmara, Czarne, Azowskie)

• Karaibskie

• Zat. Meksykańska

• Zat. Św. Wawrzyńca

• Baffina

• Cieśn. Davisa

• Grenlandzkie

• Norweskie

• Północne

• Zat. Biskajska

• Bałtyckie

• Zat. Gwinejska

• Sargassowe

• Morza na półkuli południowej:

• Argentyńskie

• Południowoatlantyckie (Scotia)

• Weddela

• Lazariewa

Wyspy

• mają budowę kontynentalną, przeważnie towarzyszą lądom

• u wybrzeży Ameryki:

• Archipelag Arktyczny

• Nowa Funlandia

• Bahamy

• Bermudy

• Antyle

• Falklandy/Malwiny

• u wybrzeży Europy:

• W-y Brytyjskie

• Svalbard

• Ziemia Franciszka Józefa

• Nowa Ziemia

• u wybrzeży Azji:

• Ziemia Północna

• W-y Nowosyberyjskie

• Wyspa Wrangla

• wyspy oceaniczne pochodzenia wulkanicznego:

Islandia	São Pedro e São Paolo
Azory	Wyspa Wniebowstąpienia
W-y Kanaryjskie	Wyspa Św. Heleny
W-y Zielonego Przylądka	Tristan de Cunha
Wyspa Św. Tomasza	Antyle Pd. (Georgia, Sandwich Pd., Orkady Pd., W-y Bauveta)
Wyspa Książęca

Klimat

O. Atlantycki rozciąga się poprzez wszystkie strefy klimatyczne na obydwu półkulach.

Na klimat oceanu wpływ mają stałe ośrodki wyżowe nad Grenlandią i Antarktydą oraz sezonowe:

• Wyż Kanadyjski

• Wyż Azjatycki

• Wyż Azorski

• Wyż Południowoatlantycki

• Niż Islandzki

a także pasy niskiego ciśnienia wokół Antarktydy i w strefie równikowej oceanu.

Pozostałe czynniki to:

• strefa stałych wiatrów zachodnich 40-60°

• pasaty - strefa międzyzwrotnikowa

• cyklony tropikalne

Temperatura wód

• temp. średnia: 16°C

• strefa równikowa 26-27°C (wartość stała w ciągu całego roku)

• lato

• półkula północna: 60°N na zachodzie 3°C, na wschodzie 14°C

• półkula południowa: 60°S 1°C

• zima

• półkula północna: 60°N na zachodzie 0°C, na wschodzie 7°C

• półkula południowa: 60°S 1°C

Zasolenie

• średnie: 35,4‰ uwarunkowane: opadami, topniejącymi lodami, strefami wysokiego ciśnienia (niskie opady, wysokie temperatury i parowanie)

• max: 30‰ (M. Śródziemne)

• strefa równikowa: 35‰ deszcze zenitalne; rozcieńczenie wód

• strefy zwrotnikowe: 37,5-38‰ ośrodki wysokiego ciśnienia, duże temperatury i parowanie

• strefy polarne: 32-33‰ opady; topniejące lodowce

Prądy morskie

• Północnorównikowy, Południoworównikowy, Równikowy Prąd Wsteczny (Gwinejski), Antylski, Gujański, Florydzki, Zatokowy (Golfsztrom), Północnoatlantycki, Norweski, Zachodniospitsbergendzki, Irmingera, Kanaryjski, Wschodniogrenlandzki, Labradorski

• Brazylijski, Falklandzki, Dryf Wiatrów Zachodnich, Benguelski

Wykład 5

24.11.2005

Hipotezy i teorie dotyczące powstania i rozmieszczenia cokołów kontynentalnych i basenów oceanicznych

• rozmieszczenie lądów i oceanów

• strefy wysokościowe globu ziemskiego

• budowa wnętrza ziemi

• hipotezy i teorie geotektoniczne

Doliny mogą być pochodzenia endogenicznego i egzogenicznego (dolina rzeczna).

Megaformy: kontynenty, oceany; płyty litosfery

rowy oceaniczne - wzdłuż wyższych łańcuchów górskich; towarzyszą łukom wysp (głównie pochodzenia wulkanicznego) łuki te są zazwyczaj podwójne (jeden ze skał wulkanicznych, drugi z osadowych i słabo zmetamorfizowanych)

Mont Everest 8850m n.p.m.

Rów Mariański 11022m p.p.m. - głębokość wysondowana tylko raz; są wątpliwości co do tej głębokości - podaje się także głębokość 10960m p.p.m.

oceany - ok. 71% powierzchni kuli ziemskiej

Strefy wysokościowe	Przedziały wysokości	% powierzchni Ziemi
obszary górskie	8850m n.p.m. - 1000m n.p.m.	ok. 8%
równiny kontynentalne	1000m n.p.m. - 200m p.p.m.	ok. 27%
cokoły kontynentalne	200m p.p.m. - 3000m p.p.m.	ok. 11%
dna oceaniczne	3000m p.p.m. - 6000m p.p.m.	ok. 53%
rowy i głębiny oceaniczne	6000m p.p.m. - 11022m .p.p.m.	ok. 1%

Granica kontynentów przebiega na cokołach kontynentalnych (2-3km).

litosfera: skorupa ziemska + górna część płaszcza (do górnej powierzchni astenosfery)

astenosfera - półpłynny stan, który umożliwia zachodzenie pewnych procesów




Rys. Budowa wnętrza Ziemi

Skorupa kontynentalna a skorupa oceaniczna:

• gęstość

• skorupa kontynentalna ok. 2,7g/cm³ (granitowo-gnejsowa)

• skorupa oceaniczna ok. 3g/cm³ (bazaltowa)

• grubość

• kontynentalna max 70-80km (największa pod Himalajami)

• oceaniczna średnio 5-12km

• skład:

• kontynentalna - dominuje krzem i glin

• oceaniczna - dominuje krzem i magnez

• budowa

• kont. - granity, gnejsy

• oc. - bazalty

• wiek

• kont. - najstarsze znane skały gnejsy (Grenlandia) 3,9mld lat

• oc. - dużo młodsza (ok. 200mln lat)

skorupa suboceaniczna i subkontynentalna - skorupy o charakterze pośrednim (morza marginalne, łuki wysp wulkanicznych)

Teorie i hipotezy geotektoniczne

(rozwój - XX w.)

Hipotezy stabilistyczne:

• hipoteza kontrakcyjna (de Beaumont, 1852; zmodyfikowana przez E. Suessa i A. Heima)

• zakłada kontrakcję, czyli kurczenie się powierzchni kuli ziemskiej związane z jej stygnięciem; w wyniku oddawania ciepła kontynenty zaczynały się zapadać (ruchy pionowe), powstawały góry

• przyczyny kontrakcji mają charakter termiczny

• hipoteza odrzucona; zmodyfikowana hipoteza kontrakcji grawitacyjnej

• teoria kontrakcji grawitacyjnej - zmniejszania się powierzchni kuli ziemskiej na wskutek grawitacji

• hipoteza permanencji kontynentów i oceanów (stabilistyczna; J.D. Dana)

• przemieszczanie jedynie pionowe; brak poziomego

• kontynenty i oceany nie przemieszczały się od permu

• teoria pomostowa - uzupełniająca

• zakładała istnienie ;lądowych pomostów, które łączyły kontynenty (Lemuria Indie i Madagaskar)

Hipotezy mobilistyczne:

Hipoteza dryfu kontynentów

• 1912r. - Wegener

• Sinder Pellegrini (Włoch) - XVIII w.

• wskazywał na możliwość wcześniejszego połączenia dwóch kontynentów (ciąg węgla kamiennego)

• Frank B. Taylor (1910r.)- teoria równoległa do Wegenera; odrzucona; za twórcę teorii uznany Wegener




Rys. Teoria płyt litosfery wg Wegenera

• Alfred Wegener (niemiecki meteorolog)

• Według niego przez większą część geologicznej historii naszej planety istniał na niej tylko jeden kontynent nazwany przez niego Pangea. Około 200 milionów lat temu podzieliła się ona na trzy części: północną zwaną Laurazją (składała się z dzisiejszej Europy, Azji i Ameryki Północnej), południową zwaną Gondwaną (Afryka, Ameryka Południowa i Indie) oraz część, na którą składały się Antarktyda i Australia. Ocean rozdzielający te kontynenty nazwano Tetydą. Potem na przestrzeni milionów lat nastąpił dalszy podział lądów. Od Gondwany oddzieliły się Indie, a potem Ameryka Południowa. Przez ostatnie 65 milionów lat układ kontynentów przybrał dzisiejszy kształt.

• potwierdzenia teorii szukał nawet na Grenlandii

• argumenty:

• zgodność granic kontynentów (Wegener składał kontynenty na granicy szelfów; obecnie kontynenty składa się na granicy cokołów)

• podobieństwo struktur po obu stronach Atlantyku

• współwystępowanie form i osadów glacjalnych na terenach Gondwany (karbon, perm)

Afryka, Ameryka Pd., Płw. Indyjski, Australia - osady świadczą o bliskim położeniu tych terenów; istnienie ośrodka zlodowaceń; tylity; na podstawie pozostawionmych przez lądolód wygładów i zadziorów określono kierunek poruszania lądolodu - stwierdzono, że obszary te tworzyły jeden lad

• ślady zlodowaceń permsko-karbońskich w Pd. Afryce i Brazylii (rozprzestrzenienie permsko-karbońskich osadów pustynnych)

• współwystępowanie flory i fauny kopalnej a nawet niektórych gatunków współczesnych o starych liniach filogenetycznych (np. lemury)

• pomiary geodezyjne - m.in. oddalania się Grenlandii od Europy

• pytanie: co mogło wywołać ruch kontynentów?

• tłumaczono to ruchem Ziemi; słabość hipotezy

Hipoteza prądów konwekcyjnych

• A. Holmes 1931

• D. Griggs 1939

• F. Vening 1948

• rozwój - lata 30.

• zakładano, że w obrębie płaszcza mają miejsce ruchy ogrzanej magmy; materia ochładza się i zaczyna przemieszczać pionowo; następuje ruch zstępujący powstały w wyniku różnic temp., która przekłada się na gęstość skał

Hipotezy stabilistyczne głoszą, że skorupa ziemska jest zakorzeniona w swym podłożu i podlega wyłącznie ruchom pionowym. Przemieszczania poziome są wtórne i zachodzą pod wpływem grawitacji, grają znikomą rolę

Hipotezy mobilistyczne - przyjmują ruchy poziome; zaowocowały teorią wielkich płyt litosfery

• hipoteza dryfu kontynentów

• hipoteza prądów konwekcyjnych

• teoria ekspansji dna oceanu

• teoria wielkich płyt litosfery (neomobilizmu, 1968, Wilson, Morgan, Isacks, Oliver, McKenzie i inni)

• hipoteza ekspansji (Lindeman 1927)

Tektonika płyt

• ciągłe tworzenie; ruch i niszczenie części powierzchni kuli Ziemskiej (tylko dla naszej planety)

• rozpoznania dna oceanów - dawniej niemożliwe;

• mapy dna powstałe dzięki echosondzie (lata 30., 40.) - odkryto ciągi podwodnych wzniesień i doliny ryftowe

• ok. lat 50. i 60.- sondowanie, badania budowy dna oceanicznego

• zaczęto się interesować osadami

• pobieranie rdzeni osadów oceanicznych

• badanie miąższości

• datowanie osadów (wiek dna oceanów - ok. 200mln lat)

• najstarsze skały

• Ocean Atlantycki u wybrzeży Ameryki Północnej i Afryki (170-180mln lat)

• grzbiet oceaniczny (tworzy się współcześnie)

• badania paleomagnetyczne i magnetyzm dna oceanu

• zwrócono uwagę na dodatnie lub ujemne namagnesowanie skał (przebiegające poziomo lub liniowo względem dna oceanu)

• 1961r. u wybrzeży Zat. Kalifornijskiej wykryto anomalie magnetyczne

• dopływ ciepła wnętrza Ziemi

• odkrycie strefy o podwyższonym wydzielaniu ciepła geotermalnego

• najwięcej tego ciepła - w strefie grzbietów oceanicznych

• najmniej - w rowach oceanicznych

Zainteresowanie kwestiami wymienionymi powyżej doprowadziło do powstania teorii ekspansji dna oceanicznego

grzbiety długość od 60-70 000km; w ich obrębie znajdują się doliny ryftowe

Pangea (perm) - rozpad na Laurazję i Gondwanę i powstanie współczesnych den oceanicznych

Następuje wzrost powierzchni oceanów (skorupy oceanów)

• promień Ziemi bardzo powoli się wydłuża (postępuje przyrost objętości Ziemi)

• skoro następuje wzrost powierzchni skorupy oceanicznej, to gdzieś musi następować niszczenie skorupy kontynentalnej

• ustalono, że musi się to odbywać w rowach oceanicznych, tam gdzie są strefy subdukcji

• badano:

• kierunki naprężeń w strefach subdukcji; rozmieszczenie stref subdukcji

• w obrębie rowów - trzęsienia ziemi; bardzo głęboko położone ogniska trzęsień

• ogniska trzęsień ziemi wzdłuż powierzchni Benioffa

• najgłębsze znane ogniska - Andy

W 1968r. ogłoszono teorię neomobilizmu - Teoria wielkich płyt litosfery

• powrót do teorii ruchu bloków kontynentalnych

• litosfera podzielona na kilkanaście płyt w tym 7 wielkich o powierzchni wielu mln km²

• Euroazjatycka

• Amerykańska (Północna i Południowa)

• Pacyficzna

• Indoaustralijska

• Afrykańska

• Antarktyczna

• mikropłyty (terrany) - są bardzo istotne z punktu widzenia Europy (np. w M. Śródziemnym - odpowiedzialne za trzęsienie ziemi)

• mniejsze płyty to np.: Filipińska, Nazca, Juan de Fuca, Adriatyku, Azji Mniejszej

• płyty są sztywne - lecz mogą się przemieszczać w tempie kilku cm na rok - po powierzchni bardziej plastycznej astenosfery

• ruch płyt możemy obecnie śledzić (monitoring ruchu)

• O. Atlantycki 1-5cm/rok (25km na 1mld lat)

• Pacyfik 9-18km/rok

• aby móc porównać tempo poruszeń, trzeba było poszukać miejsc odniesienia, w miarę nieruchomych; za takie miejsca uznano plamy gorąca

• płyty składają się z litosfery oceanicznej (np. płyta pacyficzna) bądź litosfery oceanicznej z wtopionymi blokami litosfery kontynentalnej (np. płyta afrykańska)

• brzegi kontynentów mogą być:

• pasywne (odsunięte od granicy płyt) - np. afrykańska krawędź kontynentu odsunięta od krawędzi płyt litosfery

• aktywne (na granicy kontynentów; nasilenie zjawisk endogenicznych) - np. zach. Ameryka Pn.

• dlaczego płyty się ruszają - 2 teorie:

• prądy konwekcyjne

• konwekcja jednopiętrowa i dwupiętrowa (zachodząca zarówno w górnej jak i dolnej części płaszcza)

• siły grawitacji

• hamująco działa: opór bloków kontynentów oraz uskoków

• ześlizg grawitacyjny - płyty litosfery przemieszczają się od grzbietu oceanicznego do grzbietów oceanicznych; spadek (różnica wysokości) powoduje ruch







• pchanie od strony grzbietu oceanicznego - przyrasta litosfera, zwiększanie powierzchni w strefie grzbietu powoduje rozsuwanie płyt i przemieszczanie w kierunku rowów oceanicznych

• wciąganie przez płat tonący - jedna płyta podchodzi pod drugą i następuje wciąganie

• wsysanie od strony rowu

Granice płyt litosfery:

• trojaki charakter

• wyznaczają strefy subdukcji

• granica budująca w obrębie grzbietów

• w uskokach przesuwczych (transformacyjnych)

• przy rozbieżnym ruchu wielkich płyt - granica dywergentna (ryfty i grzbiety śródoceaniczne); strefa rozrostu; w strefie grzbietu

• ruch płyt odbywa się w kierunku przeciwnym do ich wspólnej granicy

• w granicy dywergentnej spotykają się dwie płyty oceaniczne

• pojawia się wulkanizm (zasadowy - bazalt)

• wybuchy o łagodnym przebiegu; duża ilość lawy

• trzęsienia ziemi; płytkie ogniska trzęsień ziemi - do 100km

• zdarza się, że granica dywergentna występuje na powierzchni lądu; np. na Islandii (wyspa wulkaniczna; przez nią przechodzi strefa ryftowa)

• spotkanie skorupy kontynentalnej z kontynentalną

• zaczątki przyszłych oceanów

• następuje pękanie płyty litosfery

• płytkie ogniska trzęsień ziemi

• wulkanizm bazaltowy, riolitowy (bardziej kwaśny)

• na powierzchni lądu w Afryce Wschodniej spotykają się dwie skorupy kontynentalne; z czasem może się tu rozwinąć dno oceanu

• Wielkie Rowy Wschodnioafrykańskie

• płytkie ogniska trzęsień ziemi

• wulkanizm zasadowy, czasem kwaśny

• granice dywergentne: Grzbiet Śródatlantycki¸ Maskareński, Wyniesienie Wschodniopacyficzne, Grzbiet Australijsko-Antarktyczny


Rys. Grzbiet śródoceaniczny

• przy ruchu zbieżnym - jedna z płyt (z reguły oceaniczna) podsuwa się pod drugą (oceaniczną lub kontynentalną) i jest w strefie subdukcji (rowy oceaniczne) pochłaniana i asymilowana w płaszczu; granica konwergentna - powstaje skorupa kontynentalna

• trzy możliwości:

• oceaniczna pod kontynentalną

• skorupa oceaniczna (większa gęstość) wchodzi pod kontynentalną w obrębie rowów

• np. pacyficzna pod amerykańską

• płat tonący płyty (ten co się podsuwał) - wzdłuż jego granicy występują głębokie ogniska trzęsień ziemi; płat tonący dostaje się w strefę wyższych ciśnień i temp., i ulega przetopieniu

• na dnie oceanu znajdują się osady zawierające CO₂, podczas roztapiania uwalniają się gazy - obniżenie temp. topnienia skał; magma wykazuje ruch ku górze, przetapia skorupę kontynentalną (skały kwaśne) magma kwaśna

• wulkanizm andezytowy (eksplozywny)

• głębokie ogniska trzęsień ziemi

• Juan de Fuca podchodzi po płytę Ameryki Północnej

• Góry Kaskadowe

• wulkanizm kwaśny (andezytowy)




Rys. Zbieżność litosfery oceanicznej z kontynentalną


• oceaniczna pod oceaniczną

• w strefie rowu

• głębokie trzęsienia ziemi wzdłuż płata tonącego (do 700km)

• wulkanizm efuzywny (w łukach wysp - andezytowy)

• topnienie części materii, powstanie magmy a potem lawy o charakterze kwaśnym z dużą ilością gazów

• duże znaczenie osadów z den mórz (wapienie, iły) - powodują dużą efuzywność wulkanizmu

• powstanie ciągów wysp wulkanicznych, które oddzielają płytkie morza marginalne od otwartego oceanu; np. wzdłuż Rowu Mariańskiego, Aleuckiego


Rys. Zbieżność litosfery oceanicznej z oceaniczną


• kontynentalna pod kontynentalną

• powstaje z czasem (nie od razu)

• z czasem następuje niszczenie skorupy oceanicznej i mogą się wtedy spotkać skorupy kontynentalne (skorupy oceaniczne zniszczone lub dołączone do skorup kontynentalnych)

• mechaniczna kolizja płyt, powodująca ich skracanie

• trzęsienia ziemi

• intensywny metamorfizm granitowy

• plutonizm bez wulkanizmu

• w miejscach kolizji płyt powstają olbrzymie uskoki, tam zlokalizowane są ogniska trzęsień ziemi (np. Iran, Irak)

• 
  sfałdowanie strefy brzeżnej skorup kontynentalnych; nasunięcie jednej ze skorup pod drugą; pogrubienie skorup; powstają pasma górskie kolizyjne (na wskutek mechanicznego zderzenia) np. Himalaje (zderzenie płyty indyjskiej z euroazjatycką)

Rys. Zbieżność litosfery oceanicznej z oceaniczną


• granica zachowawcza, konserwatywna, neutralna

• występuje przesuwanie

• strefa uskoków przesuwczych (mogą się przesuwać dwie płyty oceaniczne)

• niewielkie trzęsienia (płytkie - do 100km)

• w dnach oceanów - niewielkie wylewy lawy bazaltowej

• wylewy lawy bazaltowej

• Grzbiet Środkowoatlantycki

• przesuwanie dwóch skorup kontynentalnych

• brak zjawisk wulkanicznych

• trzęsienia ziemi o płytkich ogniskach

• uskok Św. Andrzeja w Kalifornii (płyta pacyficzna + płyta północnoamerykańska)

• trzęsienia ziemi bardzo gwałtowne

• 1909r. - San Francisco

• strefa ciągle aktywna

• najdłuższy uskok na lądzie ok. 100km

• o przesunięciach świadczy np. analiza położenia dolin rzecznych




Rys. Uskok transformacyjny - blokdiagram

• strefa graniczna - szeroki pas, w którym granice nie są dobrze zdefiniowane, a efekty oddziaływania płyt nie są jasne np. w strefie śródziemnomorskiej

Wykład 6

1.12.2005

Hipoteza pióropuszy płaszcza

Uzupełnieniem teorii wielkich płyt litosfery jest hipoteza pióropuszy płaszcza. Teoria ta powstała
w latach 70'. Związana jest z występowaniem plam gorąca.

Pióropusze płaszcza to słupy, rozgrzanej materii, które tworzą się pomiędzy jądrem a płaszczem Ziemi; wędrują w pionie, dopiero w astenosferze kierunek ruchu zmieniają na poziomy; miejsce dojścia pióropuszy do skorupy powoduje powstanie nabrzmień; na wskutek wysokiej temperatury magmy topnieje skorupa;

mogą powstać spękania i uskoki; pojawiają się zjawiska wulkaniczne;

nad pióropuszem litosfera staje się coraz cieńsza; na powierzchni Ziemi powstaje plama gorąca.

• Na świecie istnieje ok. 150 miejsc z plamami gorąca; w ok. 40 przypadkach pod plamą znajduje się pióropusz.

• tempo przemieszczania plam gorąca 1-2mm/rok; kiedyś uważano, że się nie poruszają

• przesuwanie się płyt nad plamą gorąca zaznacza się wulkanizmem (wyspy wulkaniczne)


Rys. Pióropusz płaszcza oraz plama gorąca. Blokdiagram


• nie wiadomo dokładnie dlaczego w danym miejscu pojawia się plama gorąca

• Brak prawidłowości w rozmieszczeniu plam gorąca

• plamy gorąca występują m.in.:

• w obrębie Grzbietu Śródatlantyckiego

• Islandia

• Wyspy Azorskie

• Wyspy KanaryjskieRowy Wschodnioafrykańskie

• plamy mogą być przyczyną rozłamów w tym regionie

• Wyspy Hawajskie

• na przykładzie tych wysp widać, że kierunek ruchu płyt może ulec zmianie

• 
  ich powstanie związane jest z plamami

• część zjawisk wulkanicznych związana jest z pióropuszami i plamami gorąca




Teoria ekspansji

• zakłada, że kula ziemska zwiększa swą objętość

• powstała w XIX w.; odpowiedź na hipotezę o kurczeniu się Ziemi

• jednym z jej twórców był Polak - Jarkowski (XIXw)

• rozszerzanie kuli ziemskiej związane z fazowymi przemianami materii we wnętrzu Ziemi

• 1 grupa - twierdzi, że była to ekspansja szybka; zaczęła się już w paleozoiku; zakładali, ze powierzchnia Ziemi, w okresie gdy istniała Pangea, była o ok. 40% mniejsza niż obecnie (?); po rozpadzie kontynentu tworzyła się skorupa oceaniczna, a tym samym zwiększała się powierzchnia Ziemi

• 2 grupa - powolna ekspansja Ziemi; od momentu powstania kuli ziemskiej; negacja stref subdukcji; zakłada się, że do mezozoiku nie było głębokich oceanów; pasma górskie powstały w wyniku oddziaływania diapirów płaszcza; przesuwanie się fragmentów płyt; w miejscu rozsuwania oddziałują diapiry i powstają góry

Stadia ewolucji oceanicznych

Lp.	Stadium	Procesy	Formy	Inne
1	embrionalne	podskorupowe intruzje magmy (plamy gorąca rozciąganie litosfery, rozwój uskoków tensyjnych wulkanizm płytkie trzęsienia ziemi		np. Wielkie Rowy Wschodnioafrykańskie (z czasem może powstać dno młodego oceanu; wulkanizm najczęściej zasadowy; w obrębie rowów - jeziora w większości słodkie; lądowe osady, lądowa roślinność - więc środowisko lądowe) Rów Jordanu (Morze Martwe, J. Galilejskie)
2	młodociane	obniżanie rowów oceanicznych rozwój stref spredingu wulkanizm i intensywne procesy hydrotermalne płytkie trzęsienia ziemi zaczyna się tworzyć skorupa oceaniczna powstają wąskie baseny morskie; strefy izolowanych głębi (głębie centralne)		w takim stadium może być M. Czerwone; świadczą o tym m.in. krawędzie o charakterze uskoków tektonicznych
3	dojrzałe	rozwój stref spredingu uskoki transformacyjne wulkanizm i intensywne procesy hydrotermalne płytkie trzęsienia ziemi	symetryczny basen oceaniczny z grzbietem w części osiowej pasywne krawędzie bloków kontynentalnych równiny abisalne w częściach brzeżnych oceanu	w tym stadium znajduje się O. Atlantycki
4	starcze	rozwój i zanik stref spredingu uskoki transformacyjne rozwój stref subdukcji z głębokimi trzęsieniami ziemi wulkanizm podmorski	grzbiety śródoceaniczne równiny abisalne gujoty płaskowyże bazaltowe rowy oceaniczne łuki wysp baseny marginalne aktywne krawędzie bloków kontynentalnych	Ocean Spokojny z czasem O. Spokojny zacznie się zamykać grzbiety śródoceaniczne nie muszą znajdować się na środku
5	końcowe	stopniowe zwężanie basenów oceanicznych ruchy górotwórcze głębokie trzęsienia ziemi wulkanizm eksplozywny	aktywne krawędzie bloków kontynentalnych młode łańcuchy górskie stożki wulkaniczne	M. Kaspijskie M. Śródziemne
6	reliktowe	kolizja płyt kontynentalnych ruchy górotwórcze głębokie trzęsienia ziemi	młode pasma górskie kotliny przedgórskie	brak zjawisk wulkanicznych (duża miąższość; magma nie dochodzi do pow. Ziemi; zdarzają się natomiast intruzje

Skutki kolizji wielkich płyt litosfery:

• powstanie pasm górskich

1. w pewnym oddaleniu od pasywnej krawędzi kontynentu tworzy się łuk wyspowy; oddziela on morze marginalne od oceanu; następuje dociskanie ciągu wysp do kontynentu; osady morza marginalnego ulegają sfałdowaniu; np. Andy

2. typ himalajski - mechaniczna kolizja dwóch płyt litosfery (kont.); sfałdowanie osadów;

zamknął się ocean

Główne jednostki geologiczne na świecie

Struktura tektoniczna (jednostka geologiczna) - obiekt utworzony przez procesy tektoniczne, stanowi element budowy tektonicznej odznaczający się pewnym stopniem jednolitości wewnętrznej, odrębnością, a przynajmniej oddzieleniem od otoczenia.

Jednostki geologiczne:

• tarcze - podłoże krystaliczne, niczym nie pokryte lub pokrywa jest małej miąższości; po powstaniu nie podlega już ruchom fałdowym, a jedynie pionowym

• platformy - podłoże krystaliczne i pokrywa o znacznej miąższości

• stare (prekambryjskie) - podłoże powstało w prekambrze

• 
  
  
  
  młode (paleozoiczne) - najczęściej w okresie fałdowań kaledońskich i hercyńskich

Dwupiętrowość budowy:

cokół krystaliczny + płyta = platforma

kraton = tarcza + platforma

Największe kratony na kuli ziemskiej:

• Sinia (platforma chińska)

• Angaria (platforma syberyjska)

• Fennoskandia (platforma wschodnioeuropejska)

• Laurentia (platforma laurentyjska)

• Ameryka Południowa (platforma południowoamerykańska)

• Afryka (platforma afrykańsko-arabska)

• India (platforma indyjska)

• Australia (platforma australijska)

• Antarktyda

• pasma fałdowe - pasma górskie, zapadliska śródgórskie i przedgórskie

• obejrzeć mapę geologiczno-tektoniczną

Europa

• kształtowana od archaiku

• najstarsza część: północna i wschodnia; do nich dołączone części młodsze

• prekambryjskie tarcze; skały krystaliczne (metamorficzne, magmowe) m.in. tarcza bałtycka i ukraińska, platforma wschodnioeuropejska;

• rudy żelaza

• tarcza bałtycka - Pd.-Wsch. część Półwyspu skandynawskiego, Półwysep Kolski, Międzymorze Fińsko-Karelskie

• tarcza ukraińska - od Wołynia po M. Azowskie; skały krystaliczne blisko powierzchni, momentami widoczne, np. porohy na Dniestrze (wychodnie, progi skalne)

• prekambryjska platforma wschodnioeuropejska - podłoże krystaliczne przykryte pokrywą osadową (nawet do 4 km miąższości)

• syneklizy - obniżenia krystalicznego fundamentu platformy (pokrywa ma w nich nawet do kilku tys. metrów miąższości)

• anteklizy - wyniesienia fundamentu krystalicznego (pokrywa o miąższości zaledwie kilkuset metrów)

• granica platformy przechodzi przez terytorium Polski - linia Teisseyre'a-Tornquista

• granica o charakterze uskokowym; osłabienie w skorupie; występują trzęsienia ziemi

• elementy młodsze

• dołączone elementy kaledońskie

• Archipelag Svalbard

• G. Timan

• G. Skandynawskie

• góry i wyżyny Szkocji

• G. Kaledońskie

• G. Grampian

• Wyż. Południowoszkocka

• Hebrydy^∗

• G. Kumbryjskie^∗ (Wielka Brytania)

• znaczna część Irlandii (północna i środkowa)

• środkowa część Europy - zaznaczyła się orogeneza np. G. Świętokrzyskie, Sudety

• okres fałdowań hercyńskich

• paleozoiczna platforma Europy Zachodniej i Środkowej

• pasma górskie o charakterze zrębowym (odmładzane i ponownie wydźwignięte podczas orogenezy alpejskiej; pocięte uskokami i wydźwignięte)

• jednostki wydźwignięte w orogenezie alpejskiej:

• pasma górskie, masywy:

• Masyw Centralny

• Masyw Armorykański (Armoryka)

• Ardeny^∗

• Reńskie Góry Łupkowe

• Wogezy, Schwarzwald (oddzielone rowem tektonicznym - Rów Renu)

• G. Harz

• Las Turyński

• Las Frankoński

• Masyw Czeski

• Sudety

• Góry Świętokrzyskie

• Masyw Dobrudża (nad M. Czarnym)

• Meseta Iberyjska

• Masyw Korsyki i Sardynii

• obniżeni - niecki i baseny:

• Basen Parysko-Londyński

• Basen Szwabsko-Frankoński

• Basen Turyński

• Niecka Nidziańska

• Niecka Akwitańska

• rowy tektoniczne:

• Rów Środkowego i Dolnego Renu

• Rów Rodanu i Saomy

• Rów Poznańsko-Mosiński

• Rów Bełchatowski

• uaktywnienie się zjawisk wulkanicznych:

• Masyw Czeski i Przedgórze Sudeckie

• Masyw Centralny (wulkany Owernii)

• Średniogórze Niemieckie

• różne części Karpat, Alp i Apeninów, w Rodopach i na Sardynii

• pas Alpidów

• młodsze góry fałdowe

• wykazują pasmowość w budowie wewnętrznej

• pas krystaliczny otoczony jest skałami osadowymi (np. dolomity, wapienie) i skałami fliszowymi

• w zależności od odporności skał rozwija się rzeźba pasm górskich

• do rzeźby nawiązuje układ sieci rzecznej

• powstały pasma:

• G. Betyckie (przedłużenie mają na Balearach)

• Pireneje

• Alpy

• Karpaty

• G. Bałkan

• G. Krymskie (przedłużeniem są G. Pontyjskie leżące w Azji)

• Apeniny

• G. Dynarskie

• G. Pindos

• Jura^∗

• strefy obniżeń; kotliny, rowy przedgórskie; obecnie gł. niziny:

• Nizina Andaluzyjska

• Kotlina Aragońska

• Zapadlisko Adriatyku

• Nizina Lombardzka

• Kotliny Przedkarpackie

• Nizina Wołoska

• Kotlina Panońska

• Kotlina Siedmiogrodzka

• w Alpidach - czynny wulkanizm; strefa trzęsień ziemi

Afryka

• głównie tarcze i platformy; mało jednostek młodszych (dlatego, że cały czas była położona w centrum, a nie na granicach płyt litosfery)

• najwyższe wzniesienie kontynentu to góra wulkaniczna

• strefa wulkaniczna - na wschodzie

• Afryka - powierzchnia wyżynna

• charakterystyczne są kotliny otoczone masywami

• układ kotlinowy wpływa na sieć rzeczną

• liczne progi skalne (wychodnie skał krystalicznych; wodospady)

• kraton zbudowany z ze skał metamorficznych, magmowych, czasem przykrytych skałami osadowymi

• kraton afrykański dzieli się na mniejsze regiony - platformy (w obrębie platform - wychodnie):

• saharyjska

• nubijsko arabska

• południowoafrykańska

• madagaskarska

• w części saharyjskiej - kilka masywów

• tarcza regibacka

• wyniesienie gwinejskie

• strefy uskoków

• zjawiska wulkaniczne

• masywy Ahaggar, Tibesti efekt działalności wulkanicznej; związane z orogenezą alpejską

• platforma nubijsko-arabska

• tarcza arabska

• platforma południowoamerykańska

• największa

• 
  
  2 niecki:

• Niecka Konga

• Niecka Kalahari

• Wyniesienie Środkowoafrykańskie

• Wyniesienie Mozambicko-Rodezyjskie

• Masyw Atlantycki (Wyniesienie Kongijsko-Namibijskie)

• platforma Madagaskaru

• tarcza malgaska, platforma malgaska (gnejsy, łupki krystaliczne)

• budowa podobna do budowy kontynentu afrykańskiego

• oderwany od kontynentu przez dziś już nieczynny ryft

• od Afryki oddziela go Kanał Mozambicki

• okres fałdowań hercyńskich

• przyłączone pasmo Gór Przylądkowych

• zbudowane z piaskowców, łupków, kwarcytów

• pokryte karbońskimi osadami lodowcowymi

• zapadlisko - niecka Karru

• na północ od Gór Przylądkowych

• jedna z najbardziej miąższych serii osadowych Afryki (ok. 7 km) formacja Karru

• osady dawnych zlodowaceń paleozoiku (tylity)

• osady rzeczne, jeziorne, wulkaniczne (diamenty)

• węgiel kamienny

• Wielkie Rowy Wschodnioafrykańskie

• tworzą się od miocenu

• wschodnioafrykański system ryftowy

• dwa równoległe systemy rowów:

• Wschodnioafrykański

• Środkowoafrykański

• rozciągają się od północy na południe; od zapadliska Kotliny Danakilskiej (Afar) do doliny Zambezi

• długość ok. 5 tys. km

• szerokość 20-30 km

• strefa aktywna wulkanicznie (pasma wulkaniczne)

• trzęsienia ziemi

• rozbicie wyniesienia gwinejskiego

• rów rzeki Wolta, Benue i Niger

• Masyw Kamerunu - związany z istnieniem rowu tektonicznego; ruchy tektoniczne orogenezy alpejskiej - głębokie spękanie platformy; wylewy law bazaltowych i ryolitowych

• od północy dobudowana najmłodsza część (od fałdowań hercyńskich)

• G. Atlas

• geneza hercyńsko-alpejska

• Antyatlas, Atlas Wysoki, Atlas Średni - orogeneza hercyńska

• Góry Rif, Atlas Tellski

• typowa struktura płaszczowinowa

• alpejskie (najmłodsze)

• północna część Atlasu

Ameryka Północna

• budową zbliżona do Europy

• do jednostek starszych dołączają młodsze

• kraton laurentyński

• tarcza kanadyjska; tarcza laurentyjska łączy się w jedną strukturę z tarczą grenlandzką

Główne jednostki tektoniczne:

• prekambryjska platforma północnoamerykańska

• progi geologiczno-strukturalne zwane glintem (południowa krawędź tarczy laurentyjskiej)

• zbudowana z prekambryjskich skał krystalicznych

• najstarsze skały - w obrębie tarczy grenlandzkiej

• kaledonidy i hercynidy

• kaledonidy - kiedyś łączyły Amerykę z Europą

• Pasmo Innuitów (biegnie przez Wyspy Królowej Elżbiety i północną Grenlandię)

• Pasmo Eskimoskie

• Pasmo Wschodniogrenlandzkie

• początek w fazie kaledońskiej, potem kształtowane w fazie hercyńskiej

• liczne intruzje kwaśnych skał magmowych

• Appalachy

• północna część sfałdowana w orogenezie kaledońskiej

• południowa część dobudowana w hercyńskiej

• w trzeciorzędzie ponownie wydźwignięte

• współczesna rzeźba - w większości efekt działalności plejstoceńskich lodowców

• młoda platforma paleozoiczna

• na południu od platformy prekambryjskiej

• obejmuje:

• Basen Meksykański

• Nizinę Nadatlantycką

• obniżający się poziom kontynentu (ruchy obniżające)

• Kordyliery

• młode góry fałdowe

• tworzenie od mezozoiku

• najwcześniej powstała część wschodnia i środkowa

• kształtowane przez wulkanizm

• znaczna część ukształtowana w orogenezie pacyficznej

• żywe procesy tektoniczne

• zróżnicowana budowa:

• G. Skaliste (budowa płaszczowinowa)

• G. Kaskadowe (pochodzenie wulkaniczne)

• Sierra Nevada (batolity)

• strefa obniżeń; wyżyny:

• Wyżyna Kolorado (akumulacyjna)

• Wyżyna Kolumbii (zbudowana ze skał wulkanicznych)

Wykład 7

8.12.2005

Wulkanizm na świecie

• produkty wybuchów wulkanicznych:

• lawa (i jej właściwości)

• materiał piroklastyczny

• gazy wulkaniczne

• pyły wulkaniczne (rozprowadzane wokół całej kuli ziemskiej w wysokich warstwach atmosfery; efekt wybuchu - globalny; regionalny)

• kształty wulkanów

gazy wulkaniczne - składają się z pary wodnej, CO₂, H, chlorowodór, fluorowodór, siarkowodór, dwutlenek siarki, metan; mają wpływ na klimat

Charakter erupcji wulkanicznej

• efuzywne (lawowe) - spokojny wypływ lawy

• eksplozywne (gazowe) - gwałtowne; gazy i materiał piroklastyczny

• mieszane - lawa, materiał piroklastyczny

Jeden wulkan - może mieć różne rodzaje erupcji

Typy wypływu lawy:

• centralny

• szczelinowy

• arealny dziś nie

Wyżyna Dekanu - grubość pokrywy lawowej powyżej 2000m; 65 mln lat pokrywa o powierzchni 500 tys. km² a jej początkowa powierzchnia 1,5 mln km²; objętość wylanej lawy - 512 km³

trapy - pokrywy lawowe

• Afryka (Wyż. Abisyńska)

• część Islandii

• Wyspy Owcze

• Syberia

Kształty wulkanów:

• tarczowe

• Mauna Kea, Mauna Loa (Hawaje)

• płaskie, kopułowe

• małe nachylenie stoków

• lawa zasadowa

• stratowulkany (wulkany mieszane)

• mieszane erupcje wulkaniczne - erupcja gazów i materiałów piroklastycznych występuje na przemian lub jednocześnie z wylewami law zasadowych i kwaśnych

• stożek o nachyleniu 30-45°

• bardziej kwaśne lawy

• prawie 60% wulkanów świata

• Fudżi, Wezuwiusz, Kluczewska Sopka, Mayon, Pinatubo, Ojos de Salado

• kopułowe (kopuły wulkaniczne)

• z lawy lepkiej, typu riolitowego i trachitowego

• strome zbocza

• Merapi (Jawa), Unzen (Japonia), Lassen Peak (Ameryka Północna)

• kalderowe

• gwałtowne eksplozje - rozsadzenie, albo po zapadnięciu wulkanu, nad pustą komorą lawową, mogą stanowić misy jeziorne np. Crater Lake (USA)

• powstają z nich nowe stożki

• lawa kwaśna

• Katmai (Alaska), Aniakchak (Alaska), Toba (Indonezja)

• tufowe

• eksplozywne; luźny materiał wulkaniczny buduje regularne stożki i pierścienie

• wysokość - kilkadziesiąt metrów

• z popiołów: Paricutín (Meksyk), Cerro Negro (Nikaragua), Pu'u kaPele (Hawaje)

Lokalizacja zjawisk wulkanicznych:

• granice płyt litosfery

• wulkanizm w strefach (dolinach) ryftowych

• wydobywa się łatwo płynna lawa zasadowa, bogata w alkalia (Na, K) oraz lawa riolitowa

• Grzbiet Środkowoafrykański

• w Afryce Wschodniej lawy głównie bardzo alkaliczne (wapń, potas)

• wulkan: Oldainyo Lengai

• strefy konwergencji

• wulkanizm powstaje w kontakcie dwóch płyt oceanicznych

• lawy bogate w związki wapnia (lawy wapniowo-alkaliczne) - tworzą andezyty, dacyty, ryolity

• wulkanizm gwałtowny, eksplozywny

• większość tego typu wulkanów grupuje się w młodych, alpejskich pasmach górskich na obrzeżach kontynentów

• plamy gorąca

• nie związane z granicą płyt litosfery

• wędrówka płyt litosfery nad palmą gorąca - powstają ciągi wysp

• Hawaje, Wyspy Galapagos, Azory, Reunion

• 5% znanych wulkanów

Rozmieszczenie wulkanów na kuli ziemskiej

• 1511 udokumentowanych wybuchów w ciagu 10 tys. lat

• stale czynne: Stromboli (Włochy), Kilauea ((Hawaje), Izalco (Salwador), Sangay (Ekwador), Erebus (Antarktyda)

• drzemiące - brak aktywności przez dłuższy czas (nie wybuchają nawet przez setki lat)

• Smithsonian Institute (USA) - uznaje ok. 800 wulkanów czynnych i drzemiących

• ok. 600 aktywnych wulkanów - w tzw. ognistym pierścieniu Pacyfiku (ring of fire)

Ocean Spokojny

• wybuchy gwałtowne, lawy kwaśne, dominują wulkany kalderowe

• wnętrze płyty Pacyfiku - Hawaje, Galapagos

• kaldera Kilauea (Hawaje) - czynny od 1983r.; główny problem - potoki lawowe (1000°C; szybko się przemieszczają); ostatnio czynna

• jaskinie w potokach lawowych - zastygające próżnie skalne (Hawaje)

• ognisty pierścień - eksplozywne, stratowulkany, kalderowe

• Aleuty (archipelag)

• Akutan (czynny), Clevlend, Amukta, Segum

• Alaska

• 116 wulkanów

• Katmai, Dolina Dziesięciu Tysięcy Dymów, Pavlof, Iliamna, Augustine

• aktywne stratowulkany

• wybuch Katmai w 1921r.; ogromna kaldera (obecnie w niej jest jezioro); jedna z dwóch największych eksplozji w XX w.; powstanie Doliny Dziesięciu Tysięcy Jezior

• Góry Kaskadowe

• zanikająca płyta Juan de Fuca - subdukcja pod płytę północno-amerykańska (ciąg wulkanicznych gór)

• Mt. Rainer, Mt. Baker , Mt. Adams, Mt. Hood, Mt. Shasta, Mt. Lassen, Mt. Jefferson

• Wulkan Św. Heleny - powstał 40-50 tys. lat temu; w trakcie erupcji 19 maja 1980r. w partii szczytowej powstał krater; osuwisko - 2,3 km³ materiału zostało przemieszczone - lawiny gruzowe

• Meksyk, Kordyliera Wulkaniczna

• Orizaba (5656m), Colima, Popocatepetl (czynny), Iztaccihuatl (drzemiący), El Chichon, Nevado de Toluca i Panicutin

• Ameryka Środkowa

• granica płyt północno- i południowo-amerykańskiej

• Kostaryka: Irazu (czynny), Arenal (czynny)

• San Salwador: Izalco, Santa Ana (krater)

• Nikaragua: Cerro Negro

• Gwatemala: Santa Maria, Fuego (2004), Agua (pd.. część państwa - stratowulkany)

• Ameryka Południowa

• 204 czynne wulkany; w tym 122 to stratowulkany

• Andy - budowa wulkaniczna

• Kolumbia: Galeras (czynny), Nevado del Riuz (czynny), Tolima

• Boliwia: Illimani

• na wierzchołkach znajdują się pokrywy lodowe, śnieg - w czasie eksplozji ulegają stopnieniu, wydziela się woda - powstają lahary (spływy popiołowe składające się z przesyconych woda materiałów piroklastycznych)

• Nevado del Ruiz - zalane miasto Almero (5 metrów miąższości) - zginęło 25 tys. ludzi

• Ekwador: Cotopaxi (1904), Sangay (czynny) - Latarnia Andów, Chimbrazo

• Chile: Ojos del Salado, Llullaillaco, Lascar, Guallatir

• Peru: Misti, Ubimas, Sabancaya

• Kuryle

• Kamczatka

• ok. 100 wulkanów; 15 aktywnych

• Bezimienny, Karymski (ostatnio czynny), Kluczewska Sopka (4750m). Kronocka Sopka, Płaskij i Ostryj Talbaczik, Siwelucz

• często „włożone” są w starsze formy

• Wyspy Japońskie

• ok. 150 wulkanów; 75 czynnych

• Fudżi (Honsiu), Asama (czynny - 2003), Unzen (czynny), Oshima, Bandaj, Aso-san

• Indonezja

• 86 czynnych wulkanów

• Agung (czynny), Merapi (czynny; bardzo stromy), Kelud, Krakatau, Batar, Semeru, Raung

• Krakatau - wybuch 1883; rozsadzenie wyspy wulkanicznej, powstanie kaldery; w środku narodził się nowy - aktywny wulkan Anak Krakatau; powstała fala tsunami

• Tambora - 1815r. - najgroźniejszy wybuch; ochłodzenie średniej temperatury o 3°C (całego świata); rok bez lata

• lawa łatwo ulega wietrzeniu - miąższe gleby wulkaniczne; pola terasowe z uprawą (Jawa)

• Filipiny

• Canlaon, Mayon, Taal, (kaldera wypełniona jeziorem; na środku stożek), Pinatubo (wybuch w 1991r.; 50-200cm pyłu, który pokrył obszar w promieniu 12-16km; ochłodzenie temperatury o 6°C - także w Europie)

• powstają lahary, bo podczas wybuchów częste są opady

• Nowe Hebrydy - Ambrim (Vanuatu)

• Wyspy Salomona

• Nowa Brytania - Uluwan

• Papua-Nowa Gwinea - Manam (czynny), Bam, Lamington

• Australia - obecnie brak czynnych wulkanów

• Nowa Zelandia

• Ruapehu (1995r.), Tapuo, Tongariro, Egmont

• Antarktyda

• Wyspa Rossa: Erebus (czynny; zlodowacony)

• Szetlandy Pd.

• Sandwich Pd.

• granice małych płyt litosfery

• część związana ze strefą konwergentną i dywergentną

Ocean Indyjski

• plamy gorąca

• Reunion - Piton de la Fournaise

• Wielki Komor

Afryka

• Kamerun (rów od Zatoki Gwinejskiej) w masywie Kamerun

• Wielki Rów Afrykański

• Etiopia - Erta Ale

• Tanzania - Kilimandżaro, Meru, Lengai, Ol Doinyo

• Kenia - Mt. Kenia

• Zair: Nyiragongo (1995r.)

Europa

• Basen Morza Śródziemnego

• Włochy - Etna, (czynny; Sycylia; lawa coraz bardziej kwaśna; potoki lawowe); Stromboli („latarnia M. Śródziemnego”), Vulcano (Wyspy Liparyjskie), Pantelleria (czynny); Wezuwiusz (koło Neapolu; w obrębie kaldery powstałej 24.08.1979r. opad chmury gorąca, potok piroklastyczny zalał Pompeje)

• Grecja: Kameni (ok. 1500r. p.n.e. - zniszczenie wulkanu Thira na Santorynie; upadek kultury minojskiej na Krecie i zasypanie popiołem osad na wyspie m.in. Akroteri)

Ocean Atlantycki

• grzbiet śródoceaniczny, palmy gorąca

• Wyspa Wniebowstąpienia (grzbiet)

• Wyspy Zielonego Przylądka: Fogo (czynny)

• Wyspy Kanaryjskie: Teida (na Teneryfie)

• Azory - plamy gorąca

• Islandia (grzbiet): Hekla (czynny), Laki, Krafla, Katla, Grimsvöten

• Wyspa Jan Mayen - Beerenberg

• Teida - materiał piroklastyczny podatny na erozję nek wulkaniczny (pozostałość po wulkanie)

• Islandia: także wulkany szczelinowe np. Hekla, Laki

• czynne: Krafla, Askja, Laki (gazy i materiał piroklastyczny; niewielkie stożki wulkaniczne; wulkan szczelinowy; wybuch 1783r. - szczelina długości 25km, zatrucie roślinności, klęska głodu)

• Jökulhlaups - nadtapianie czaszy lodowej, mieszanina złożona z popiołów, piasków i lodowej kry, przypominająca „zimne” lahary; w 1996r. - stopnienie czaszy lodowej bo uaktywnił się wulkan Grímsvöten pod lodowcem Vatnajökull - powódź

Indie Zachodnie

• młode strefy sybdukcji

• Małe Antyle

• Martynika - Mt. Pelee (rozsadzenie stożka; chmura gorąca - pożary)

• Gwadelupa - Mt. Soufriere

• St. Vincent

• Monserrat

chmury gorąca - powstają w wyniku wybuchu eksplozywnego, gdy ciśnienie w lawie jest zbliżone do ciśnienia powietrza; temperatura 700-1000°C; prędkość do 300km/h

Badania wulkanologiczne - monitoring zwracający uwagę na:

• Nyiragongo

• Wezuwiusz

• Taal

• Etna

• Kamczatka

• i inne

Narodziny wulkanów:

• gdy wulkany nie przejawiają aktywności są niszczone przez erozję (spłukiwanie)

• po wulkanie zostanie nek wulkaniczny (Przedgórze Sudeckie)

• na dnie wulkany są niszczone przez fale morskie

• na skutek wyrównania powstają gujoty

• rozwijają się atole koralowe (rafy koralowe)

• wulkany rodzą się w kilku miejscach:

• wulkan Paricutin (Kordyliera Meksykańska) - szczelina na polu kukurydzy; usypany został tufowy stożek

• na Islandii w 1963r. powstał nowy wulkan

• nie zawsze można obserwować rozwój wulkanów na dnie oceanów

Działalność wulkaniczna:

• straty:

• głód, choroby - katastrofy

• chmury gorąca, lawiny piroklastyczne, lahary, tsunami, lawiny gruzowe, opady popiołów, bomby wulkaniczne, wylewy law, trujące gazy, wstrząsy sejsmiczne - wiele ofiar

• gleby urodzajne, żyzne (winogrona w Europie)

• bogactwa mineralne (diamenty /kimberlity/, siarka

• wysokie ciepło geotermalne (Islandia, Nowa Zelandia) - ogrzewanie wody, szklarnie

Ekshalacje wulkaniczne

Po zakończeniu aktywności wulkanicznej mają miejsce ekshalacje wulkaniczne, czyli wyziewy gazów i oparów związanych z odgazowywaniem skał lawowych lub pochodzących z płytko położonej komory magmowej.

Ekshalacje o najwyższych temp. nazywa się fumarolami, a o umiarkowanej temp. to solfatary (zawierające związki siarki).

Wykład 8

15.12.2005

• kwestia przedmiotowości dyscypliny

• niektóre nauki zanikają (np. geografia w Ameryce zastąpiona naukami przyrodniczymi)

• dyscypliny naukowe są weryfikowane

• systematyczna obserwacja i eksperymenty

• obserwacja - zbieranie dokumentacji w terenie

• eksperymenty - warunek wiarygodności obserwacji

Geografia fizyczna jako nauka empiryczna

• w systematyce nauk zaliczana jest do nauk empirycznych, co oznacza, że w procesie badawczym musi realizować zbieranie materiału dokumentacyjnego poprzez systematyczną obserwację i eksperyment

• obserwacja - proces zbierania materiału dokumentacyjnego poprzez obserwację pośrednią (w oparciu o materiały archiwalne) lub bezpośrednią (bezpośrednie badania terenowe)

• teorie obserwacji

• obserwacje terenowe - muszą być potwierdzone eksperymentem (terenowym lub laboratoryjnym)

• przeprowadzony eksperyment jest uszczegółowieniem weryfikacji postawionych hipotez w procesie badawczym

Proces badawczy w geografii fizycznej świata musi ujmować podstawowe założenia nauk empirycznych. Obejmują one:

• sformułowanie procesu badawczego

• postawienie hipotez

• weryfikację hipotez (poprzez obserwację i eksperyment)

• opracowanie materiału dokumentacyjnego

• sformułowanie prawidłowości

Realizacja wymogów metodologicznych w geogr. fiz. św.

• dopuszczalna dowolność i samodzielność, ale trzeba to co mówi metodologia

• dowolność i samodzielność stanowi o indywidualności

Wymogi metodologiczne:

• realizacja funkcji przestrzeni (geogr. fiz. św. z samej natury podmiotu badań zajmuje się przestrzenią świata)

• realizacja funkcji czasu (opis ewolucji powierzchni Ziemi w skali globalnej)

• stosowanie studiów porównawczych (metody porównawczej)

• np. porównywanie krajobrazów w danej strefie klimatycznej; porównanie ekstremalnych stref krajobrazowych

• uwzględnienie w badaniach człowieka

• dyscypliny geografii fizycznej pod względem metodologicznym muszą respektować zasadę: „nie ma badania środowiska bez uwzględnienia człowieka”

• skutki działalności człowieka w regionie geograficznym

• uwzględnienie prawa jedności przyrody

• przedmiot badań traktujemy jako system

• przyroda nie jest przypadkowym nagromadzeniem elementów, obiektów i zjawisk, ale prawidłowym i jednolitym systemem, w którym te elementy, obiekty, zjawiska wzajemnie się warunkują i powstają w zależności od siebie

• przyroda - określenie przedmiotu badań

• elementy - rzeźba, budowa geologiczna, klimat

• obiekty - urządzenia wprowadzone do środowiska przez człowieka

• zjawiska - procesy fizyczne i społeczno-ekonomiczne

• respektowanie zasady ewolucjonizmu

• przyjmujemy, że rozwój powierzchni Ziemi w skali globalnej jest procesem ciągłym (brak przerwy w rozwoju świata)

• respektowanie zasady aktualizmu geologicznego

• wprowadzona przez Lamela (geolog brytyjski)

• teraźniejszość jest kluczem do poznania przeszłości (w takich samych warunkach jak obecne, procesy te zachodziły w przeszłości)

• przyjęcie założenia, że współczesna powierzchnia Ziemi dzieli się na odrębne jednostki strukturalne, odrębne jednostki przestrzenne

• kryterium budowy geologicznej - wydzielamy jednostki tektoniczne

• kryterium klimatyczne - wydzielamy jednostki tektoniczne

• wypracowanie podstaw klasyfikacji podziału powierzchni Ziemi na jednostki przestrzenne

• uwzględnienie podejścia idiograficznego

• w odniesieniu do geogr. fiz. św. oznacza ono, że: badane jednostki przestrzenne są wartościami o charakterze niepowtarzalnym

• respektowanie podejścia nomotetycznego

• formułowanie prawidłowości dotyczących rozwoju powierzchni Ziemi w skali globalnej

• stosowanie badań ilościowych

• inne nauki przyrodnicze traktują geografię bardzo marginalnie, bo zbyt często stosowany jest w niej opis

• sformułowane prawidłowości o charakterze jakościowym, mogą być przyjęte tylko wtedy, jeżeli poparte są badaniami ilościowymi

• zastosowanie wypracowanej teorii dla celów praktycznych

• geografia fiz. św. realizuje wszystkie założenia nauk empirycznych

Indywidualność przedmiotu badań geografii fizycznej świata

Przedmiotem badań jest powierzchnia Ziemi traktowana jako system w skali globalnej.

- (porównaj schemat) struktura wewnętrzna systemu (sfery):




• atmosfera

• hydrosfera

• litosfera

• biosfera

• antroposfera

• morfosfera

• pedosfera




• najważniejsze są zależności

Podstawowy cel: wykrycie związków, zależności pomiędzy poszczególnymi sferami w skali globalnej.

Biorąc pod uwagę przedmiot badań geogr. fiz. św. dzielimy na dziedziny:

• geografia fizyczna świata (ogólna) - zajmuje się wykrywaniem (rozpoznaniem), formułowaniem prawidłowości dotyczących rozwoju powierzchni Ziemi w skali globalnej

• geografia fizyczna kontynentów i oceanów

• geografia fizyczna stref krajobrazowych (prawidłowości w wykształcaniu wielkich stref krajobrazowych)

• geografia fizyczna pustyń

• geografia fizyczna wybrzeży

• geografia fizyczna gór

• geografia fizyczna obszarów glacjalnych

• geografia fizyczna krasu

• itd.

• regionalna geografia fizyczna

Terminy określające przedmiot badań geografii fizycznej świata:

• kwestia przypisania określonym terminom, określonych znaczeń

• powierzchnia Ziemi, geosystem, geoekosystem (nadawanie specjalnej rangi człowiekowi), geosfera, epigeosfera, powłoka krajobrazowa, przestrzeń przyrodnicza, przestrzeń geograficzna, środowisko przyrodnicze, środowisko geograficzne

• terminy przyjmujemy, gdy nadajemy im rang ujęcia globalnego

• struktura wewnętrzna - podać schemat (np. środowisko geograficzne)

Zakres kompetencji badawczych geografii fizycznej świata

• było podobno na I roku

• określenie kompetencji geogr. fiz. św. w odniesieniu do powierzchni Ziemi traktowanej jako system

• w atmosferze kompetencje badawcze sięgają do tej wysokości, do której wpływ na procesy fizyczne w atmosferze wywiera podłoże atmosfery, czyli powierzchnia Ziemi

• w litosferze - do głębokości, do której oddziałują procesy zewnętrzne (infiltracja, procesy mrozowe, geochemiczne itd.), granicą jest strefa wietrzeniowa

Definicja geografii fizycznej świata:

Geografia fizyczna świata - bada powierzchnię Ziemi i jej poszczególne struktury w zakresie budowy, składu materialnego, rozwoju, rozczłonkowania terytorialnego z uwzględnieniem założeń ekorozwoju

powierzchnia ziemi - przedmiot badań

struktury - określenie jednostek przestrzennych (typu oceany, kontynenty, góry, wyżyny, niziny, stok kontynentalny, baseny itp.)

budowa - układ poszczególnych stref (atmosfery, hydrosfery, morfosfery itd.)

skład materialny - cechy fizyko-chemiczne poszczególnych sfer (np. zmiana składu jonowego atmosfery, wód, migracje zanieczyszczeń w skali globalnej, burze pyłowe)

rozwój - ewolucja powierzchni Ziemi w różnych skalach czasowych i przestrzennych

rozczłonkowanie terytorialne - rozczłonkowanie na kontynenty i oceany w rozwoju powierzchni Ziemi; zmiana granic poszczególnych jednostek przestrzennych (gór itd.)

założenia ekorozwoju - procesy fizyczne rozpatrujemy z punktu widzenia pobytu człowieka

Podstawowe problemy badawcze geografii fizycznej świata

• nawiązuje do problemów geogr. fiz. ogólnej, ale bardziej akceptują zagadnienia globalne

1. powstanie Ziemi

• o ile ma ono wpływ na kształtowanie powierzchni Ziemi w skali globalnej

2. budowa Ziemi

• o ile ma wpływ na rozmieszczenie kontynentów i oceanów; gór, wyżyn, nizin

• strefy orogeniczne - pewna prawidłowość; wpływ na przestrzenne rozmieszczenie krajobrazów górskich

3. rozczłonkowanie powierzchni Ziemi na kontynenty i oceany

• mechanizm rozczłonkowania

• podstawy podziału powierzchni Ziemi na kontynenty i oceany

• kryteria podziału powierzchni Ziemi na kontynenty i oceany

• kryteria powierzchni Ziemi na góry, wyżyny, niziny (w obrębie kontynentów)

• kryteria podziału Oceanu Światowego na jednostki przestrzenne (stoki kontynentalne, szelfy, wyspy, morza itp.)

4. podstawy podziału powierzchni Ziemi na jednostki przestrzenne (regiony fizyczno-geograficzne)

5. nazewnictwo powierzchni Ziemi

6. zasoby przyrodnicze powierzchni Ziemi (w ujęciu globalnym)

• jedno z najważniejszych zagadnień geografii fizycznej świata

• ocena zasobów np. lasów, gleb, wody

7. przedstawienie sposobu i zakresu wykorzystania zasobów przyrodniczych świata

• geogr. fiz. św. powinna dostarczyć informacji czy wykorzystanie określonych zasobów nie naruszy równowagi przyrodniczej środowiska

8. uwzględnianie zrównoważonego rozwoju powierzchni Ziemi w skali globalnej (ekorozwój, ekopolityka)

9. wypracowanie wartości wskaźnikowych jakości środowiska w skali globalnej

10. badanie o charakterze ilościowym

11. studia aplikacyjne

Podporządkowanie aktualnych kierunków rozwoju geogr. fiz. św. podanym zagadnieniom.

Aktualny stan rozwoju geografii fizycznej świata w zakresie rozwoju teoretycznego i praktycznego:

• indywidualizacja przedmiotu badań geogr. fiz. św. (co jakiś czas weryfikacja - czy przedmiot badań jest zagospodarowany)

• systematyczna weryfikacja założeń metodologicznych

• systematyczna weryfikacja założeń metodycznych (stosowanie nowych metod badawczych)

• rozwijanie teorii naukowej

• rozwijanie bibliografii (piśmiennictwa naukowego)

• interpretacja sformułowanych prawidłowości w aspekcie zrównoważonego rozwoju

• badania o charakterze ilościowym

• badania aplikacyjne

Wykład 9

22.12.2005

• na egzamin: formułowanie prawidłowości !!

• np. współczesne zlodowacenia w Europie; przykłady, prawidłowości dot. współczesnego zlodowacenia w skali świata (co obejmuje)

• pustynie Afryki: wymienić + prawidłowości w skali świata

• mechanizm cyrkulacji - prądy wstępujące, zstępujące

Teoria funkcjonowania systemu i jej zastosowanie w geo. fiz. św.

• wprowadził ją biolog niemiecki Ludvig von Bertalanffy na początku XIX w. ; do nauk geograficznych wprowadzili ją geomorfologowie amerykańscy Charley i Kennedy (lata 60. XXw.)

• charakter uniwersalny

• wstępne założenie: geosystem powierzchni ziemi w skali globalnej jest systemem otwartym o charakterze heterogenicznym

• krążenie energii nie tylko w skali globalnej, ale i planetarnej

• definicja systemu otwartego w odniesieniu do g. fiz. św.

• geosystem powierzchni ziemi w skali globalnej jest systemem otwartym, w którym dokonuje się stały dopływ krążenia wewnątrz oraz odpływ energii i materii dążący do stanu równowagi dynamicznej

• tak rozpatrywany geosystem wymaga rozpoznania następujących cech:

• określenie źródeł dostawy energii

• określenie typów krążenia energii i materii na powierzchni Ziemi w skali globalnej (od najniższego do najwyższego punktu na powierzchni Ziemi)

• określenie odpływu energii i materii z geoekosystemu

• określenie bilansu energetycznego i materialnego w skali globalnej (np. obciążenie zanieczyszczeniem Ziemi <materia>)

• w strukturze wewnętrznej geoekosystemu powierzchni Ziemi wydzielamy elementy (budowa geologiczna, typy rzeźby, gleb itp.) obiekty (system osadniczy świata, sieć komunikacyjna) i zjawiska (procesy fizyczne i społ-eko.), subjednostki przestrzenne - subgeoekosystemy (kontynenty, oceany, góry, niziny, wyżyny)

• zjawiska - są szczególnie w sferze zainteresowania w skali globalnej (powodzie, wiatry)

• metoda badania geoekosystemu powierzchni Z. określa nam funkcjonowanie geoekosystemu; tzn. w procesie badawczym trzeba zastosować odpowiednie metody badań, które pozwolą nam na określenie jakościowych i ilościowych związków, zależności, współoddziaływań między elementami, obiektami, zjawiskami, subsystemami w skali globalnej (!!)

• geoekosystem powierzchni Z. w skali globalnej opisujemy w oparciu o rozpoznane właściwości geoekosystemu; są to:

• energia

• materia

• łańcuch przemian energetycznych i materialnych

• informacje

• aktualny stan geosystemu

• historia geosystemu

• cecha ekwifinalistyczna

• cecha anizotropowości

Rozpoznanie właściwości geosystemu w odniesieniu do geografii fiz. św.

• energia - jest podstawową właściwością geoekosystemu powierzchni Z.; decyduje o tempie procesów przekształcania powierzchni Z., przebiegu i natężeniu procesów ekstremalnych; jest motorem wszystkich zmian, które dokonują się na pow. Z.

• podstawowym źródłem energii jest e. słoneczna oraz inne typy energii, które ona wywołuje (np. e. przemian geochemicznych)

• energia potencjalna = energia pow. Z. - jej zakres zróżnicowań uwarunkowany jest różnicami wysokości względnych (wyróżniamy obszary wysokoenergetyczne - górskie, oraz niskoenergetyczne - nizinne)

• podstawowym uwarunkowaniem dostawy i obiegu energii na pow. Z. jest budowa geologiczna, ukształtowanie pow. Z., gleby, użytkowanie terenu

• efektem nierównomiernego dostarczania energii do pow. Z. , wywołanej jej kształtem są strefy radiacyjne i odpowiadające im strefy krajobrazowe

• materia - decyduje o fizjonomii pow. Z. w skali globalnej

• materia organiczna i nieorganiczna

• materia allochtoniczna - z zewnątrz (np. pył kosmiczny, meteoryty; transkontynentalna)

• materia autochtoniczna

• najważniejsze: rozpoznanie źródeł dostawy materii

uwarunkowań obiegu materii

typów materii

układów przestrzennych materii na Z.

bilansu materialnego pow. Z. w skali globalnej

• uwarunkowanie obiegu podobnie jak przy energii (np. gleby, ukształtowanie pow., budowa geologiczna, użytkowanie terenu)

• np. obciążenie pow. Z. określonymi typami zanieczyszczeń; typ dostawy ozonu, obieg ozonu i skutki dla pow. Z.

• materia określa nam typy krajobrazów; w powiązaniu z dopływem energii jest efektem wytworzenia wielkich stref krajobrazowych kuli ziemskiej

• ewolucja krajobrazów pow. Z jest procesem ciągłym; możemy ją jakościowo i ilościowo opisać przez rozpoznanie łańcucha przemian energetycznych i materialnych

• na pow. Z dokonuje się stały proces przemian, transformacji energii i materii; w konsekwencji prowadzi do powstania i różnicowania krajobrazów kuli ziemskiej

• ocieplenie klimatu Z. - rozpatrujemy w skali globalnej; topnienie lodowców, zwiększanie pow. pustynnych

• paraglacjalne ? tereny - uwolnione od lodowca

• stan aktualny geoekosystemu pow. Z. w skali globalnej

• stan energii i materii w momencie obserwacji w skali globalnej - np. zdjęcie termiczne

• rozpoznanie stanu aktualnego geosystemu umożliwia określenie diagnozy środowiska przyrod. pow. Z. w skali globalnej(porównanie i wnioski; np. możemy określić, że środowisko wykazuje tendencję zmniejszania pow. leśnych)

• informacja - efekt współoddziaływania energii i materii; kodowana jest w pamięci geoekosystemu, ma charakter krótko- lub długotrwały

• np. powiązanie mechanizmu ogólnej cyrkulacji atmosfery z transportem pyłów, piasków i efektami na powierzchni Z. (np. pokrywy lessowe, pola wydmowe)

• historia - obejmuje czas od chwili powstania geoekosystemu do dzisiaj (do momentu obserwacji)

• powierzchnia Z. znajduje się w stałym i ciągłym rozwoju

• II definicja historii pow. Z.:

• historia geoekosystemu rozpoczyna się w momencie wydźwignięcia obszaru, czyli w momencie max wzrostu energii potencjalnej, obejmuje ewolucję pow. Z. opisaną przez łańcuch przemian energetycznych i materialnych i trwa do całkowitego speneplenizowania obszarów

• cecha ekwifinalistyczna - (cecha równego końca) - poszczególne geoekosystemy pow. Z. rozwijają się w różny sposób, ale końcowym efektem rozwoju jest zawsze peneplena

• np. geoekosystem gór (w różnych strefach)- różne tempo transformacji, ale zmierzają wszędzie do obniżenia terenu

• cecha anizotropowego rozwoju geoekosystemu - cecha asymetrycznego rozwoju

• rozwój i zróżnicowanie pow. Z. na krajobrazy w skali globalnej rozwija się w oparciu o cechę anizotropowości / asymetrycznego rozwoju

• asymetria - np. występowanie obok siebie różnych osadów, różnych gleb, doliny i wzgórza

• góry wapienne - ale różne typy wapienia (np. mniej i bardziej odporny)

Wykład 10

5.01.2006

Uwagi generalne:

• na egzamin: prawidłowości w skali globalnej + nazwy

mechanizm ogólnej cyrkulacji atmosferycznej + powiązania z poszczególnymi typami krajobrazu

Złoty cytat: „bardzo będę mówił dość szybko”

Wartościami progowymi dla geosystemu jest obszar stanów dozwolonych, obszar stabilności, odporność geosystemu, czas relaksacji.

Obszar stanów dozwolonych - obszar, w którym dokonują się wszystkie zmiany geoekosystemu w trakcie jego ewolucji; przekroczenie obszaru stanów dozwolonych oznacza katastrofę o zasięgu regionalnym, globalnym; znajomość obszaru stanów dozwolonych ma duże znaczenie teoretyczne jak i praktyczne

• określony np. dla zagadnień wezbrań, suszy, przymrozków

• rozpoznanie jest bardzo istotne dla określenia częstotliwości występowania procesów o charakterze ekstremalnym

• np. przekroczenie stanów wezbraniowych w rzece

• nie każda powódź ma charakter ekstremalny

• procesy o charakterze katastrofalnym - doprowadzają do częściowego lub całkowitego zniszczenia struktury wewnętrznej ekosystemu

• procesy ekstremalne - procesy o najwyższym stopniu natężenia częstotliwości występowania danego zjawiska (sztormów, wezbrań itp.)

• nie każdy proces o charakterze ekstremalnym wywołuje skutki o charakterze katastrofalnym

• rozpoznanie skutków procesów w skali globalnej i regionalnej

• wybuchy wulkanów - przekroczenie stanów dozwolonych

• możliwe pytanie: znaczenie rozpoznania stanów dozwolonych, podać przykłady

Obszar stabilności - obszar, który mieści się w zasięgu obszarów dozwolonych

• stan pełnokorytowy (obszar stanów dozwolonych), wówczas stan średni i niski to stan stabilności

• sztorm (przekroczenie stanów dozwolonych), wówczas lekkie falowanie to obszar stabilności geosystemu

• stabilność oznacza stałość określonego ciągu stanów, przez które przechodzi geoekosystem w trakcie jego rozwoju

• dłuższy okres występowanie stanu stabilności:

• długo utrzymujące się niskie stany wody w rzece

• długo utrzymująca się pogoda wyżowa i niewielki falowanie wzdłuż wybrzeża

• powtarzające się niewielkie opady

• powtarzające się susze hydrologiczne




• stabilność może być stanem korzystnym lub niekorzystnym dla geoekosystemu (zależne to od uwarunkowań lokalnych)

• długo utrzymujące się stany niskie wody (z punktu widzenia turystyki i rekreacji - korzystne pogoda wyżowa itp.; z punktu widzenia gospodarczego - niekorzystne susza hydrologiczna, obniżenie poziomu wód gruntowych)

• geoekosystem można wyprowadzić ze stanu stabilności poprzez bodźce naturalne lub antropogeniczne

• np. dla niskich stanów wody bodziec naturalny - gwałtowny opad; bodziec antropogeniczny - regulacja przepływu, budowa zbiorników wodnych

Odporność geoekosystemu - odporność geosystemu na bodźce zewnętrzne lub wewnętrzne

• miary odporności (geotechnika dostarcza reguł miar odporności)

• odporność powierzchni glebowej; odporność pow. Z. na ścinanie (w jakim okresie trwania deszczu, przy jakim jego natężeniu, jakim charakterze podłoża nastąpi nacięcie pow. Z.)

• odporność na mróz, opad śnieżny

• odporność brzegu klifowego na działające sztormy (badania na Wolinie)

• oznaczane jakościowo (małe, średnie, duże) i ilościowo

• sejsmika, geofizyka - określenie odporności pow. Z. na ruch magmy

• monitoring musi być dobrze rozpracowany

Czas relaksacji - czas, w którym system (geosystem) po zadziałaniu bodźca wraca do stanu poprzedniego

• oznaczany jakościowo i ilościowo

• zależny od:

• 
  charakteru działającego bodźca

• położenia geograficznego ekosystemu

• 
  budowy geologicznej

• rzeźby

• użytkowania geoekosystemu

• ukształtowania powierzchni

Teoria funkcjonowania geoekosystemu

1. znaczenie dla ilościowego funkcjonowania geosystemu w różnej skali przestrzennej (globalnej, lokalnej)

2. umożliwia tworzenie tematycznych baz danych o środowisku przyrodniczym

3. umożliwia tworzenie systemów informatycznych (dla celów powodzi, sztormów)

4. umożliwia tworzenie modeli funkcjonowania geoekosystemu

5. umożliwia ilościową ocenę zmian w geoekosystemie (tempo erozji bocznej, abrazji, erozji gleb)

6. stanowi dobrą płaszczyznę porozumienia między naukami

Teoria strefowości

strefowość przyrodnicza - podstawowa właściwość pow. Z. w skali globalnej

• podstawowy czynnik wytwarzania sterefowości - promieniowanie słoneczne (skutkiem promieniowania są strefy radiacyjne pow. Z.)

Funkcjonowanie geoekosystemu pow. Z. w skali globalnej obok czynnika strefowego (czynnik radiacji) występują następujące czynniki astrefowe:

• rozmieszczenie lądów i mórz

• ukształtowanie powierzchni

• tektonika i wulkanizm (nacinanie struktury strefowej)

• prądy morskie (w dużym stopniu nawiązują do struktury strefowej)

W ewolucji powierzchni Z. następuje stały proces współoddziaływania między procesami strefowymi i astrefowymi. Efektem tego jest różnicowanie pow. Z. na odmienne typy krajobrazu w poszczególnych szerokościach geograficznych. (wielkie strefy krajobrazowe efektem cyrkulacji atmosferycznej)

Współoddziaływanie jest procesem ciągłym od początku ewolucji pow. Z. do dziś.

Elementy harmonijne - to te, które odpowiadają naturze badanej strefy klimatycznej (krajobrazowej)

Elementy dysharmonijne - elementy obce dla danej strefy krajobrazowej (cała rzeźba poglacjalna, ostańce trzeciorzędowe na Jurze Częstochowskiej)

Krzywa hipsograficzna Ziemi

• jej konstrukcja stanowi wstępny etap rozpoznania stosunków hipsometrycznych w różnej skali przestrzennej

• w oparciu o krzywą hipsograficzną przedstawiamy propozycje pięter wysokościowych na danym obszarze (propozycja krajobrazów morfologicznych)

• krzywa hipsograficzna kuli ziemskiej oznacza udział procentowy poszczególnych pięter hipsometrycznych w odniesieniu do całej kuli ziemskiej (do jej powierzchni)

• obejmuje 5 pięter hipsometrycznych

• obszary górskie (pow. 1000m n.p.m.)

• rozległe równiny kontynentalne (-1000 - 200m n.p.m.) - 30%

• stok cokołu kontynentalnego (-200 - -3000m)

• równina oceaniczna / dna basenów oceanicznych (-3000 - -6000)

• rowy oceaniczne (pon. -6000)

• równiny podmorskie 56%

• przedmiotem badań geo. fiz. św. są wszystkie piętra hipsometryczne pow. Z.

Rozmieszczenie kontynentów i oceanów

39,4% - lądy na półkuli N (półkula lądowa)

18,7% - lądy na półkuli S (półkula morska)

Efektem nierównomiernego rozmieszczenia kontynentów i oceanów jest różne wykształcenie wielkich stref krajobrazowych na półkuli N i S.

Wielkie strefy krajobrazowe posiadają pełniejsze rozwinięcie na półkuli N.

Kontynenty:

• granice pomiędzy poszczególnymi kontynentami są sprawą umowną (Australia, Ameryka Pn. i Pd. -, nie sprawiają problemów)

• Eurazja - granica między Europą i Azją

• podstawowe kryterium: orograficzno-tektoniczne

• nie można stosować tylko kryterium tektonicznego (granica Europy byłaby kilka tysięcy km na wschód od obecnej)

• przebieg granicy:

• góry Paj-Choj (północne ramię Uralu Polarnego)

• Ural Polarny

• Ural

• Obniżenie Emby

• Wzgórza Wałdajskie

• Morze Czarne

• prawidłowości:

• na obszarze kontynentów obszary górskie występują zawsze na obrzeżu platform kontynentalnych (pokrywają się z przebiegami dawnych geosynklin)

• Karpaty, Alpy, czy Himalaje - nie są odstępem od tej reguły (leżą w miejscu połączenia platform)

• obszary górskie oznaczają w ewolucji pow. Z. przyrost masy kontynentalnej

• niziny na kontynentach występują w ich centralnej części

• Azja, Afryka - zlepek platform kontynentalnych, połączonych górami

• niziny pokrywają się z obszarem płyt paleozoicznych np. nizina wschodnioeuropejska z płytą rosyjską

• na oceanach odwrotny układ wielkich jednostek morfologicznych

• grzbiet występuje w środkowej części oceanu

Podstawowe jednostki morfologiczne w obrębie kontynentów to: niziny, wyżyny i góry.

niziny - obszary rozpościerające się na wysokości od 0 do 200 m i zajmują ¹/₃ pow. Z.

• podział ze względu na przestrzenne rozmieszczenie:

• nadbrzeżne

• kontynentalne

• podział z uwzględnieniem kryterium wysokościowego:

• płaskie

• faliste (deniwelacje do 30m)

• pagórkowate (deniwelacje do 60m)

• podział z uwzględnieniem kryterium genetycznego:

• pochodzenia morskiego

• pochodzenia rzecznego (wielkie niziny aluwialne świata - Missisipi, Amazonka itd.)

• pochodzenia eolicznego

• pochodzenia glacjalnego (powierzchnie sandrowe, obszary moren dennych)

• pochodzenia mrozowego

• pochodzenia krasowego

• itd.

• niziny tektoniczne, eustatyczne (?)

wyżyny - obszary wzniesione ponad 300 m n.p.m. , słabo rozczłonkowane, przeważnie równinne o budowie wewnętrznej płytowej, fałdowej lub monoklinalnej

• def. wyżyn - trudności z podziałach morfologicznych pow. Ziemi

• nie ma górnej granicy wysokościowej wyżyn

• kryterium morfologiczne odróżniające wyżyny od gór

• krainę wyżyn tworzą:

• płaskowyże, płaskowzgórza

• obszary o budowie płytowej

• obszary o budowie krawędziowej

• obszary wyżynne mogą mieć różną sytuację przestrzenną na pow. Ziemi:

• mogą stanowić podnóże gór (Alpy i Wyż. Szwajcarsko-Bawarska z rzeźbą polodowcową)

• mogą stanowić dno wysoko położonych kotlin (Wyż. Tarymu, Kolumbii Brytyjskiej)

• mogą być otoczone ze wszystkich stron nizinami (Wyż. Krakowsko-Częstochowska)

• mogą być różnego wieku - wyszukać przykłady !!

• Masyw Centralny - hercyński

• Skandynawska - prekambryjska i kaledońska

• mogą mieć różną budowę wewnętrzną - przykłady!!

• mogą mieć różne położenie na pow. Z. - przykłady !!

obszary górskie

góry - wysokie wzniesienia ukształtowane ruchy górotwórcze; objawiają się w terenie jako efekt procesów fałdowych lub o charakterze uskokowym (góry zrębowe); często wyróżnia się góry pokrywowe (mają one strukturę fałdową, ale nie powstały z geosynkliny, ale ze sfałdowania struktur powierzchniowych

• podział - kryterium wysokościowe:

• niskie do 500m

• średnie do 1500m

• wysokie pow. 1500m

• w obrębie gór fałdowych podstawą wydzielania odrębnych grup górskich, subregionów jest układ fałdów i rozdzielających je synklin

• w obrębie gór zrębowych - układ zrębów i oddzielających je obniżeń tektonicznych

Oceany:

• w obrębie dna morskiego wydziela się:

• szelf (0-200m)

• stok kontynentalny (-200- -3000m)

• dna basenów oceanicznych (-3000- -6000) 73% ogólnej powierzchni morskiej

• rowy oceaniczne (pon. 6000m)

• grzbiety śródoceaniczne i wyspy - ważny element dna

• nazwy grzbietów i ich przebieg - jakie wyspy stanowią ich kulminację !!

• np.:

• Ocean Atlantycki:

• Grzbiet Śródatlantycki

• Wyspy Bouveta

• Islandia

• Jan Mayen

• Ocean Indyjski

• Grzbiet Maskarenów

• Reunion

• wyspy

• pochodzenia wulkanicznego i organicznego (związane z koralowcami)

• nazwy wysp + rozmieszczenie !!

• np.

• wyspy wulkaniczne O. Atlantycki: - wykład nr 4

• wyspy wulkaniczne O. Indyjski:

• Komory

• Maskareny

• Wyspy Kerguelena

• Wyspy Heard i McDonalda

• Wyspy Crozeta

• Wyspy Księcia Edwarda

• St. Paul

• Nowy Amsterdam

• wyspy wulkaniczne O. Spokojny:

• Hawaje

• Mariany

• wyspy pochodzenia organicznego O Spokojny:

• Wyspy Marshala

• Wyspy Gilberta

• gujoty - wyspy podwodne; występują poniżej powierzchni poziomu Oceanu Światowego; mają ściętą powierzchnię morfologiczną; kiedyś osiągnęły powierzchnię oceanu, ale zostały ścięte abrazyjnie

• wyspy podwodne - nie mają ściętej powierzchni, co oznacza, że nigdy nie osiągnęły poziomu Oceanu światowego

• Pacyfik - ok. 10 tys. gujotów i wysp podwodnych

Wykład 11

12.01.2006

Strefowość przyrodnicza - właściwość charakteryzująca środowisko przyrodnicze kuli ziemskiej; jest to prawidłowe występowanie (następstwo) elementów środowiska przyrodniczego zależne od szerokości geograficznej

Szerokość geograficzna - wraz z nią zmienia się oświetlenie; różnice w oświetleniu są efektem różnej dostawy energii słonecznej do powierzchni Ziemi; ilość dostawy energii słonecznej odpowiada za rozmieszczenie stref klimatycznych

Alexander von Humboldt (XIXw.) - zwrócił uwagę na strefowość i doszukiwał się w tym pewnej regularności; następnie zagadnieniem strefowości zajęli się gleboznawcy (kiedyś klasyfikacja gleb oparta była na strefowości - gleby strefowe); potem zjawisko strefowości zostało zaczerpnięte przez inne nauki i odniesione do różnych zjawisk

Strefowość klimatu

• strefowość elementów meteorologicznych

• temperatura

• temperatura powietrza

• temperatura gruntów

• temperatura wody

• opady

• ośrodki ciśnień (niże, wyże)

• wiatry strefowe

• parowanie z powierzchni ziemi

• właściwości mas powietrza

• globalna cyrkulacja atmosfery - z niej wynika strefowość klimatyczna

• strefowość innych elementów

• jeśli jest strefowość opadów - to występuje także strefowość w obiegu wody; dotyczy ona:

• wielkości odpływu

• powierzchni zlewni w różnych strefach

• strefowości reżimów rzecznych

• właściwości chemicznych wód powierzchniowych (zasolenie)

• zjawisk hydrologicznych

• procesy wietrzeniowe

• zmienność pokryw zwietrzelinowych

• strefowość w występowaniu pokrywy glebowej

• strefowość w występowaniu pokrywy roślinnej

• strefowość w występowaniu zwierząt

• strefowość w występowaniu człowieka

• strefowość krajobrazów

Oprócz czynników strefowych na przyrodę działają też czynniki astrefowe; czynniki te powodują, że granice stref nie przebiegają równoleżnikowo; czynniki astrefowe to:

• rozmieszczenie dużych obszarów morskich i lądowych

• zimne i ciepłe prądy morskie

• pasma górskie i wysokości n.p.m.

• cyrkulacja atmosferyczna o charakterze regionalnym (np. monsuny)

Decydują one o różnych odmianach klimatu.

Równoleżnikowy układ stref zakłócony przez:

• lokalne zjawiska endogeniczne (zjawiska wulkaniczne, trzęsienia ziemi)

• człowiek

Analiza strefowości na kuli ziemskiej

• strefy wykształcone inaczej na półkuli N niż na S; niektórych stref nie ma na półkuli S (występowanie dużych powierzchni oceanicznych)

• strefowość nie zawsze ma przebieg równoleżnikowy; np. w A. Północnej - Kordyliery; W Europie Zachodniej - z pn.-wsch. na pd.-zach.

• strefowość w hydrosferze

• zależność dużych systemów rzecznych od stref klimatycznych

• woda na lądach stanowi 2,8% całej wody na kuli ziemskiej (97,2% - oceany i morza)

• przyjmując, że 2,8% stanowi 100% (cała woda lądów), to:

• lodowce i lądolody (ok. 76%)

• wody podziemne (ponad 22%)

• zbiorniki jeziorne (ok. 0,6%)

• woda w atmosferze /para wodna (niecałe 0,4%)

• wilgoć glebowa /woda w strefie aeracji (ok. 0,18%)

• woda koryt rzecznych (ok. 0,004%)

Rzeki

• przenoszą 80% materii z lądów do oceanów (?)

• sprzyjają osadnictwu

• komponent środowiska przyrodniczego

Klasyfikacja rzek na kuli ziemskiej:

• z punktu widzenia czasu płynięcia wód:

• stałe

• okresowe

• epizodyczne

• inny podział:

• autochtoniczne (płynące w jednej strefie klimatycznej

• allochtoniczne (zasilane w kilku strefach)

Sposoby zasilania rzek:

• bezpośrednio przez opady

• przez spływ powierzchniowy

• przez wody gruntowe

• przez zasilanie z topniejących płatów śniegu i topniejących lodowców

Przepływ wody w korycie rzecznym

reżim rzeczny - następujące po sobie, zwykle powtarzające się okresowo, zmiany w zasilaniu koryta rzecznego, w stanach wody i przepływach oraz występowaniu stanów zlodzenia; każda rzeka ma swój charakterystyczny ustrój

Reżim rzeki zależny jest od:

• warunków klimatycznych (opady, temperatury)

• stanowią o strefowości w reżimach rzecznych

• wykształcenia zlewni

• wielkość, kształt, rzeźba terenu, budowa geologiczna, gęstość systemów rzecznych - są to elementy astrefowe; decydują o indywidualności poszczególnych systemów rzecznych

• roślinność

• gęstość wykształcenia, charakter

• użytkowanie terenu

• działalność człowieka

• istnienie retencji w zlewni

• zatrzymywanie okresowe wody w zbiornikach wodnych, obszarach podmokłych

Strefowość opadów - rodzaje reżimów opadowych: reżimy - zróżnicowanie w czasie

• równikowy

• wysokie roczne sumy opadów - powyżej 2000mm

• opady rozłożone w miarę równomiernie w ciągu roku; wykazują tylko niewielkie zróżnicowanie: zaznaczają się 2 maksima opadowe:

• początek wiosny i początek jesieni - równonoc i deszcze zenitalne

• zwrotnikowy

• niskie roczne sumy opadów - poniżej 500mm

• rozkład w ciągu roku:

• im dalej od równika, tym bardziej zaznacza się jedna pora opadowa (coraz krótsza)

• w klimacie podrównikowym i zwrotnikowym - pora deszczowa przypada na lato

• zwrotnikowy suchy i bardzo suchy - nie ma pory opadowej; opady nierównomierne

• podzwrotnikowy

• średnia roczna suma opadów: do ok. 1000mm

• opady zimowe (od okresu późnojesiennego)

• umiarkowany

• bardzo rozległa strefa

• reżimy o różnym charakterze

• umiarkowany oceaniczny

• średnie roczne opady do 1000mm

• opady w miarę równomiernie rozmieszczone w ciągu roku

• maksimum opadowe przypada zimą

• umiarkowany kontynentalny

• maksimum opadowe - w lecie

• Polska - maksimum - lipiec

• polarny

• średnie roczne sumy opadów poniżej 500mm

• przewaga opadów w półroczu letnim

• monsunowy

• równikowy i podzwrotnikowy

• wysokie sumy opadów

• opady skoncentrowane w lecie (zróżnicowane w różnych częściach wybrzeży)

Klasyfikacja Pardé'go - podział reżimów, ze względu na typ zasilania; uwzględnia się ilość okresów z przepływami ekstremalnymi:

• wezbrania

• opadowe, roztopowe, zatorowe, sztormowe

• niżówki

• letnie: efekt suszy atmosferycznej, glebowej, hydrologicznej

• zimowe: efekt przemarznięcia gruntu i retencji śnieżnej

Trzy rodzaje zasilania:

• śnieżny

• deszczowy

• lodowcowy

Trzy ustroje rzeczne:

• proste

• złożone pierwotne

• złożone wtórne

reżim prosty

• rzeka znajduje się w jednej strefie klimatycznej

• opady przekładają się występowanie jednego okresu wezbraniowego, jednej niżówki

• rzeka autochtoniczna

• lodowcowy - wezbrania letnie VII i VIII

• śnieżny górski - wezbrania letnie VI i VII

• śnieżny równinny - wezbrania wiosenne III I IV lub IV i V

• deszczowy oceaniczny - wezbrania zimowe I i II

• deszczowy międzyzwrotnikowy - wezbrania letnie (półkula N) VIII i IX

reżim złożony pierwotny

• w jednej strefie klimatycznej, ale może być kilka źródeł zasilania

• związane z zasilaniem z dwóch źródeł; m.in.:

• śnieżno-deszczowy

• deszczowo-śnieżny

• deszczowy o dwóch wezbraniach (strefa równikowa)

• dwa wezbrania

reżim wtórny

• dotyczy dużych systemów rzecznych (zasilanie w kilku strefach klimatycznych) np. Ren, Missisipi

• wynika z sumowania się ustrojów kilku stref klimatycznych

• rzeka allochtoniczna

Rzeki pasa arktycznego i antarktycznego

• Archipelag Arktyczny, Grenlandia (obrzeże lądolodu), Spitsbergen, Antarktyda (uwalniane od lodu wybrzeża i wyspy)

• systemy bardzo młode, najczęściej krótkie, o zmiennym położeniu (kształtują się obecnie wraz z wycofywaniem się lądolodu)

• układ koryt roztokowych (zmiana położenia w ciągu kilku lat, a nawet w ciągu roku)

• dominacja zasilania lodowcowego i z lądolodu (80% wody)

• odpływ rzeczny trwa bardzo krótko (2-3 miesiące)

• lodowce zimne (przymarznięte do spągu) - brak odpływu zimą

• odpływ - koniec czerwca, początek lipca - bardzo gwałtowny

• okres wiosenny właściwie bez przepływu

• na powierzchni wraz ze wzrostem temperatury, topi się śnieg i woda zaczyna krążyć kanałami subglacjalnymi; kanały te wcześniej były zamarznięte - teraz pod wpływem ciśnienia zostały udrożnione - buchnięcie wody

• lato - okres przepływu nie jest wyrównany (wezbrania i niżówki)

• czynniki wezbrań:

• opad deszczu (zdarzają się intensywne opady; opady mają wyższą temperaturę niż pokwywa lodowa; następuje topnienie pokrywy)

• ciepłe wiatry fenowe - zwiększają ablację

• wezbrania często mają charakter katastrofalny - może dojść np. do spłynięcia jezior znajdujących się przed lodowcem

• rytm dobowy rozwinięty w ciągu lata

• max przepływy - w godzinach późno popołudniowych

• przepływ minimalny - koło 5 rano

• bardzo duże zróżnicowanie przepływów w rytmie dobowym, w lecie

Rzeki pasa subarktycznego i kontynentalnego umiarkowanego

• Syberia: Ob z Irtyszem, Jenisej z Angarą, Lena z Witimem, Alłanem i Wilujem, Jana, Indygirka, Kołyma

• Kanada: Mackenzie, Jukon, Fraser

• tylko na półkuli N

• zasilanie głównie śnieżne (+ lodowcowe <obszary górskie> oraz zasilanie deszczowe)

• zasilanie powierzchniowe (wieloletnia zmarzlina - ogranicza krążenie gruntowe; jedynie w lecie występuje płytkie zasilanie)

• występowanie pokrywy lodowej na rzekach przez 6-7 miesięcy; małe rzeki przymarzają nawet do dna; problem z komunikacją wodną - zimą sanie po zmarzniętych rzekach)

• pękanie lodu na rzece - uważane przez ludy syberyjskie za początek wiosny

• zima - zmarznięte koryta; małe zasilanie; bardzo małe przepływy

• wiosna - topnienie pokrywy śnieżnej i lodowej; wzrost poziomu wody; maj, czerwiec - wezbrania

• lato - bardzo duże wahania przepływów

• powstają wezbrania zatorowe spowodowane przez spływ korytem kry rzecznej

• wynika to z układów systemów rzecznych (południkowych); w górnych odcinkach rzeki szybsze topnienie pokrywy lodowej rzeki; kry płyną na północ gdzie topnienie jest dużo wolniejsze; woda nie może przepłynąć i rzeka wylewa poza koryto

• Lena - koryto powiększa swą szerokość

• nawet o 12 km

• część rzek syberyjskich utraciła naturalny reżim (budowa zbiorników retencyjnych)

• systemy rzeczne

• rzeki wieloramienne (anastomozujące)

• większe przepływy powodują rozlanie rzek, doliny utrwalone przez roślinność

• tereny zabagnione i gęsta pokrywa roślinna tajgi - wpływ na utrwalenie dolin rzecznych

• rzeki Kanady

• wezbrania zatorowe

• wezbrania wiosną, latem (wahania przepływu)

• mają bardziej wyrównany reżim (ze względu na jeziora, zwarte lasy

Rzeki nizinne w strefie klimatu umiarkowanego kontynentalnego

• typ wschodnioeuropejski: Wołga, Dniepr, Don, Ural, Boh, Dźwina, Newa, Peczora, Niemen

• A. Północna: Nelson, Churchill

• Patagonie

• Nowa Zelandia

• opady głównie latem

• zimą - opady śnieżne; niskie temperatury; pokrywa lodowa (do 5 miesięcy) - topnienie na przełomie marca i kwietnia

• główne źródło zasilania: śnieżne (roztopy wiosenne; w efekcie - wezbrania letnie w III i IV)

• także wezbrania zatorowe

• niewielkie wezbrania opadowe związane z opadami letnimi

• wezbranie przesunięte na jesień (latem woda zatrzymywana przez roślinność)

• w układzie koryt rzecznych dominują kryta meandrowe (1 koryto)

• Wołga - obecnie zmiana reżimu ze względu na działalność człowieka (zabudowa)

Rzeki nizinne w strefie klimatu umiarkowanego oceanicznego

• Sekwana, Moza, Tamiza, Shannon, Loara, dopływy Renu poniżej Bazylei (Renu górskiego - nie), Saona

• A Północna: Connecticut, Hudson, Deleware, Potomac, Savannah, James, Santee

• Japonia: na wyspach Honsiu i Hokkaido

• maksymalne zasilanie - zimą

• lato - wysokie temperatury i roślinność - wpływają na zmniejszone zasilanie

• brak zlodowacenia

• reżim deszczowy (max - zima) - wezbrania w I i II (obecnie nawet w XII przesunięcie)

• reżim prosty

• duża regularność zasilania

• jedno maksimum

• małe wahania przepływu

• Sekwana - Paryż jakieś 2 lata temu wody wylały (mimo zabudowy); zagrożone były zbiory Luwru

• A. Północna - głównie na wschodnim wybrzeżu

• Japonia:

• max w III i IV

• rzeki meandrowe

• brak wpływu różnicy wysokości

Rzeki nizinne w strefie klimatu umiarkowanego przejściowego

• Łaba, Wezera, Odra, Wisła

• zasilanie śnieżne i deszczowe

• w zależności od wielkości:

• śnieżno-deszczowy

• deszczowo-śnieżny

• III i IV - wezbrania (śnieżne) kiedyś dominujące

• w Polsce - wezbrania zatorowe (np. na Wiśle)

• w Polsce - drugie wezbranie jest deszczowe (koniec IV, początek VII - max opadów; przepływy wezbraniowe)

• A. Północna - Rzeka Św. Wawrzyńca - ponieważ przepływa przez liczne jeziora oraz jest zabudowana, przepływ wykazuje niewielkie wahania

• pojawiają się koryta roztokowe i anastomozujące

Rzeki górskie w strefie klimatu umiarkowanego

• zasilanie lodowcowe: Alpy, górny Ren, Garonna, Pad, | Kordyliera, Kolumbia, Kaukaz, Himalaje, Pamir, Ałtaj, Andy

• stabilny reżim, bardzo niskie przepływy w zimie, maksimum w lecie

• zasilanie lodowcowo-śnieżno-deszczowe: Skandynawia; Tome, Oldey, Glomma

• wiele małych wezbrań

• zasilanie śnieżno-deszczowe: Nowa Zelandia, Karpaty

• kilka źródeł zasilania

Rzeki w strefie klimatu podzwrotnikowego morskiego i pośredniego

• strefa śródziemnomorska

• jedna pora opadowa (wiosenno-zimowa)

• początek opadów - późna jesień

• Duero, Gwadalkiwir, Tag, Ebro, Gwadiana, Tybr,

• Azja Mniejsza: Sakarya, Meander

• wybrzeże Kalifornii; Chile; Kraj Przylądkowy - RPA; NW Afryka, SW Australia

• maksymalne przepływy II i III

• zasilanie - głównie spływ powierzchniowy

• niekorzystny wpływ człowieka

• lato - bardzo małe przepływy; małe rzeki mogą być nawet rzekami okresowymi (potoki tworzą zimą) - we Włoszech nazywane fumare

• duże wahania stanów wody i przepływów

Rzeki w strefie klimatu podzwrotnikowego

• bardzo mała gęstość sieci rzecznej

• przepływ korytami bardzo krótki; dominacja rzek epizodycznych i okresowych

• widoczny efekt działalności opadowej

• najniższa wartość odpływów (w porównaniu z innymi strefami) - poniżej 10mm

• zdarzają się gwałtowne opady

• zazwyczaj krótkie, ale intensywne

• czasem może to być cała roczne suma opadów dla danego miejsca

• po suchej powierzchni woda szybko spływa do koryt; koryto bardzo szybko się wypełnia

• obszary zwrotnikowe suche: obrzeża Sahary (sahel), wadi, draa (Maroko), saoura

• Kotlina Kalahari (omurambo), Półwysep Arabski

• oaza Tamerza (Tunezja - strefa pogranicza z Saharą)- zniszczenia w 1969r. (powódź); katastrofalne opady; zalanie wioski znajdującej się w kotlinie

• Australia - rzeka Murray (rzeka stała); Darling (co kilka lat okresowa), rzeki okresowe: Damantina, Coopers, Finke, Creek, Thomas, Fortescue, Ashburton, Murchison

• układ koryt: bardzo często roztokowy

• koryta często modelowane przez wiatr

• brak regularności w ciągu roku

Rzeki w strefie monsunowej

• Płw. Indyjski: w lecie bywają okresowe - Kriszna, Godavan; Mahanadi, rzeki w Pd. Chinach

• Płw. Indochiński: Mekong, Irawandi, Menan

• duże sumy opadów

• zima bez opadów (mniejsze rzeki - brak przepływów; suche koryta; przepływy w lecie)

• jedne z najwyższych wahań poziomu koryt rzecznych

• Mekong - duże odprowadzanie wód; zagospodarowana przez człowieka

Rzeki górskie strefy międzyzwrotnikowej

• Ganges, Brahmaputra, Indus

• oprócz zasilania deszczowego (monsuny, występuje zasilanie lodowcowe (maksymalne latem)

• reżim złożony, ale tylko jedno max - w lecie

• zima - sucho

• Bangladesz - coroczne powodzie; przystosowanie budownictwa

• Eufrat, Tygrys, Amu-daria, Syr-daria

• biorą początek z gór

• zasilanie lodowcowe lub śnieżne

• wezbrania: późna wiosna, początek lata

• brak wpływu monsunów (albo minimalny wpływ)

Wykład 12

19.01.2006

Rzeki w strefie klimatu podrównikowego

• okres pory deszczowej - lato

• jedna pora deszczowa i jedna sucha

• im dalej od równika - tym krótsza pora deszczowa (od 9 do 3 miesięcy)

• max zasilenie występuje w porze max opadów, czyli latem

• max wezbraniowe - lato

• na półkuli N - wezbrania podczas naszego kalendarzowego lata

• na półkuli S - podczas naszej kalendarzowej zimy

• duże wahania przepływów w ciągu roku

• mniejsze rzeki wyschnięte w porze suchej (np. dopływy Nilu: Atbara i Sobat)

• występowanie coraz bardziej regularnych przepływów - z roku na rok (zwiększona stabilność)

• Ameryka Południowa

• Orinoko

• duże różnice stanów (ok. 15 metrowa fala wezbraniowa)

• przepływ letni (IV-X)

• XII i I - najniższe przepływy (niżówki)

• São Francisco

• max zimą od XII

• Doce

• Paranaiba

• Paraiba de Sul

• górna Parana

• Paragwaj

• „para” - z języka Indian Guarani oznacza „wielką wodę”

• Afryka

• z dłuższą porą suchą




• środkowy Niger

• Senegal

• Gambia

• część Zambezi

• dopływy Nilu; m.in. Atbara i Sobat




Rzeki w strefie klimatu okołorównikowego

• opady wyrównane w ciągu roku (średnia suma opadów - pow. 2000mm)

• zasilanie głównie powierzchniowe (grunt przesycony wodą - powoduje spływ)

• krótki czas retencji w zlewni

• wysoka gęstość sieci rzecznej

• układ koryt: dominują koryta meandrowe i anastomozujące (utrwalone roślinnością równikową)

• reżim złożony pierwotny

• 2 max opadowe; 2 wezbrania

• po wiosennych opadach - opady pod koniec III; woda gromadzi się stopniowo; max wezbraniowe - IV i V)

• po jesiennych opadach (pani doktor tak zamiksowała, że nie wiem o jakie miesiące jej w końcu chodziło)

• duża regularność reżimów z roku na rok (wyrównane przepływy wieloletnie)

• Kongo, Amazonka, wschodnie wybrzeże Brazylii, wyspy Indonezji (Jawa, Borneo, Celebes), Filipiny, Nowa Gwinea (rzeka Sepik i Fly)

• Kongo

• II miejsce jeśli chodzi o powierzchnię dorzecza (4 tys. km²)

• średni przepływ 40 tys. m³/km²

• gęsta sieć dopływów, nierównomiernie rozmieszczone dopływy prawe i lewe (także w stosunku do równika)

• dwa wezbrania o różnej randze

• na półkuli N - mniejsza sieć dopływów (zarówno pod względem gęstości jak i ilości)

• ilość wody z półkuli N jest mniejsza niż z S

• wyższe wezbranie wiosenne (nałożenie czynników wezbraniowych)

• słabiej zaznaczone wezbranie jesienne

• Amazonka

• największa powierzchnia dorzecza - niecałe 6 mln km² (niektórzy podają nawet 7mln km²)

• największe ilości wody słodkiej doprowadzone do oceanu

• dział wodny przebiega też przez Andy

• część Andów (Pn.) należy do obszary źródłowego Amazonki - zasilanie: topnienie lodowców i śniegu; wówczas występuje max zasilanie - późnowiosenne i letnie

• równoleżnikowy układ sieci dopływów

• Amazonka i jej dopływy - przesuniecie na S od równika

• przepływ 120 tys. m³/s (największy zanotowany przepływ: 220 tys. m³/s)

• odprowadza ok. 15% ogółu wody słodkiej do oceanu (wlew widoczny na odległość ok. 400km w głąb oceanu)

• okresy wezbrań:

• przy stabilnym przepływie rzeka ma szerokość kilkunastu kilometrów, podczas wezbrań szerokość zwiększa się nawet trzykrotnie

• różnica stanów wody zmienia się o kilkanaście metrów

• hydrogram - widoczne tylko jedno max przepływów (późne miesiące wiosenne); wiąże się to z kształtowaniem reżimu rzeki przez dopływy z półkuli S i Andów - zasilanie lodowcowe i śnieżne (nakładanie się fal wezbraniowych)

• niskie stany II i III oraz od VII do IX

Rzeka allochtoniczna - Nil

• ukształtowany reżim złożony wtórny

• najdłuższy system rzeczny

• przepływa przez kilka stref klimatycznych: podrównikową, zwrotnikową (z odmianą skrajnie suchą też), śródziemnomorską)

• opady w okolicy Kairu - średnie roczne ok. 150mm - bo daleko od Atlantyku)

• XIX w. - poszukiwanie źródeł Nilu (przy okazji znaleziono źródła Kongo i Zambezi)

• II poł. XIX w. - ustalono, ze źródłem Nilu jest rzeka Kagera, która zbierając dopływy tworzy Nil Biały

Kagera uchodzi do J. Wiktorii - wypływa jako Nil Wiktorii - wpada do J. Alberta, wypływając jako Nil Alberta - przechodzi w Nil Górski - przepływa przez bagna As-Sudd - w okolicy Chartumu (Sudan) łączy się z Nilem Błękitnym dając Nil

• Nil przepływa przez jeziora tektoniczne; Nil ze strefy okołorównikowej zasilany równomiernie w całym roku, regulowany przez jeziora

• bagna As-Sudd - pow. ok. 60 tys. km²; olbrzymi region bagnisty; bardzo bujna roślinność bagienna; retencja i wyrównanie przepływów; silna ewapotranspiracja (strata wody na parowanie)

• Nil Błękitny - poniżej Wyż. Abisyńskiej; rzeka górska; wcięte koryto skalne; liczne wodospady; na tym terenie - zasilanie podrównikowe z 1 porą opadową (max opadowe -
  IV, V); w okresie pory suchej część jego dopływów jest zupełnie sucha)

• Nil Biały - również liczne wodospady

• okolice Chartumu - łączą się dwie rzeki z różnymi przepływami; jedna z przepływami równymi; druga nie (max późna wiosna i lato)

• w strefie podzwrotnikowej - niemal brak opadów (suma z całego roku to ok. 250mm); dlatego Nil w tej strefie nie ma dopływów

• po przepłynięciu Sahary, w okolicach Kairu, rzeka się rozdziela na dwa ramiona: Rosetta i Damietta; do Morza Śródziemnego uchodzi też licznymi kanałami; rozpoczyna się akumulacyjny odcinek rzeki (budowa delty)

• wylewy:

• cywilizacja starożytnych faraonów

• zagospodarowanie rzeki, sieć kanałów

• znaczenie gospodarcze

• przy każdej świątyni znajdowały się milometry - punkty wodowskazowe; obserwowano stany wody, by przewidzieć czy będą dobre wezbrania i możliwość wysokich zbiorów

• potem Arabowie; Kair - wodowskaz z IX w n.e.

• wylewy miały dwojakie znaczenie:

• nawadnianie pól (system basenowy; woda wprowadzona na pole; zanim wsiąkła - stała)

• dostarczanie namułów (budujących glebę; ciemny kolor - od tego nazwanie Egiptu - Czarna Ziemia)

• 2 źródła naniesienia namułów:

• Nil Błękitny z Wyż. Abisyńskiej, która ma genezę wulkaniczną, w związku z czym budują ją szybko wietrzejące produkty wulkaniczne, zawierające fosfor, potas (związki biogenne)

• Nil Biały - niesie materiał organiczny z bagien As-Sudd

• dolina Nilu (tam gdzie łączy się Nil Biały i Błękitny) pokonuje wychodnie tarcz krystalicznych (sześć katarakt; część niewidoczna już, po wybudowaniu zapory)

• I katarakta - w Asuanie; kiedyś wyznaczała zasięg Państwa Faraonów; wychodnie skał bazaltowych

• Zbiornik Nassera

• zbiornik retencyjny; ma dwa znaczenia:

• do gromadzenia wody z okresu wezbraniowego i oddawania podczas suszy

• hydroelektrownia

• jego budowa spowodowała wylanie i zalanie części zabytków Egiptu

• w zbiorniku gromadzi się to, co niesie ze sobą rzeka i zbiornik się wypłyca, w związku z tym mniej namułów dostaje się do dolnego biegu rzeki (brak materiału użyźniającego); coraz mniej namułów dociera do delty (mniejszy przyrost)

• wprowadzono sztuczne użyźnienie, co negatywnie wpływa na środowisko

• podobno budowa zbiornika przyniosła więcej skutków negatywnych niż pozytywnych

• hydrogram Nilu

• z pozoru prosty, ale składa się na niego wiele dopływów

• max wezbraniowe - Kair - X

• max wezbraniowe - Asuan - IX

• ogólnie - max - późne lato

• ok. 24 % (czasem podaje się 25%) wody do Nilu dociera z Nilem Białym ze strefy okołorównikowej (tam, gdzie jest duże zasilanie); gdyby nie te wody, to rzeka mogłaby nie przepłynąć przez Saharę

• ok. 49% stanowi zasilanie Nilu Błękitnego (rzeki o charakterze górskim)

• ok. 12% - Atbara

Rzeka allochtoniczna - Ren

• górny odcinek - zasilanie lodowcowe; max przepływ - lato

• w obszarze Niemiec - zasilanie śnieżne (topnienie pokrywy; max wezbrania - wiosna)

• dolny Ren - zasilanie deszczowe (max wezbraniowe zimą)

• duże wezbrania zimowe

Elementy astrefowe wpływające na reżim:

• wielkości dorzecza

• układu sieci rzecznej

• gęstości sieci rzecznej

• globalne ocieplenie - z czasem przełoży się na reżimy

• topnienie lodowców - coraz większe konsekwencje

• reżim lodowcowy - z roku na rok traci stabilność

• cyrkulacja El Niño

• wpływ na zmianę reżimów

• np. rzeki afrykańskie reagują zmianą przepływów

• procesy endogeniczne

• wulkanizm (topnienie lodowców znajdujących się na wulkanach)

• trzęsienia ziemi (zmiany układów koryt)

• zmiana sposobu zagospodarowania ziemi

• zmiana roślinności

• wycinka lasów (regulujących spływ; zwiększa to wahania spływów)

• budowa zbiorników retencyjnych ba rzekach

• wyrównanie przepływów, znikają niżówki (np. Wołga)

Strefy bezodpływowe

• ok. 27% powierzchni lądowej Ziemi

• brak zasilania strefy oceanicznej

• największy udział obszarowy:

• ok. 61% pow. Australii

• ok. 50% Afryki (ze względu na ukształtowanie terenu - kotliny (niektóre rzeki z nich w ogóle nie wypływają; np. Kotlina Kalahari)

• ok. 35% Azja

Augustin- ostatnio aktywny wulkan na Alasce

Rozkład współczesnego zlodowacenia na kuli ziemskiej

• lód na obszarze lądowym - zawiera ok. 75% całej wody z lądów

• kriosfera - powłoka lodowa na obszarze lądowym

• różne typy lodu:

• dominacja lodu lodowców i lądolodów (lód lodowcowy)

• lód gruntowy

• lód na rzekach

• pokrywa śnieżna

• stałe zlodzenie na basenach oceanicznych (np. na Atlantyku) - lód morski

Lód lodowcowy

• bardzo duże znaczenie w funkcji obiegu wody

• 12 dni - szybkie tempo wymiany wody w rzekach

• czas wymiany wody dla całego świata - średnio 10 tys. lat

• dla Atlantyku - 200 tys. lat

• wpływa na utrzymanie poziomu Oceanu Światowego (po stopnieniu - podniesienie poziomu o 95m)

• biorąc pod uwagę izostazję - podniesie się o 50-60m

• zjawisko występujące we wszystkich strefach morfoklimatycznych

• wielkość pokrycia terenu lodem lodowcowym nie jest proporcjonalna do powierzchni kontynentów (np. w Azji - duża pow. kontynentu, ale % pokrycie lodem niewielkie)

• ok. 10-11% kuli ziemskiej (powierzchnia lądowa) przykryte współczesnym zlodowaceniem

Występowanie zlodowacenia - czynniki:

• o charakterze globalnym

• wykształcenie stref klimatycznych

• o charakterze regionalnym i lokalnym

Czynniki globalne:

• klimatyczne

• gł. suma opadów atmosferycznych (istotne czy śnieżne czy deszczowe)

• średnia roczna temp. (istotne są temperatury letnie - które pozwalają na utrzymanie pokrywy i przekształcenie w lód firnowy a potem lodowcowy)

• wiatr (akumulacja i wywiewanie śniegu)

• geograficzne

• ukształtowanie powierzchni (wpływ na klimat; decyduje o możliwości gromadzenia śniegu, a potem lodu)

• rzeźba terenu (ważna jest ekspozycja stoku - ekspozycja na wiatry przynoszące wilgoć i opady; w cieniu opadowym - rozwój zlodowacenia jest mniejszy)

• wysokość (wyżej jest większe zasilanie)

• wielkość masywów górskich i ich zwarcie (duży, zwarty masyw - w jego wnętrzu mniejsze zasilanie)

• występowanie w górach miejsc gromadzenia się śniegu i lodu (zagłębienia, np. nisze źródliskowe; płaskie odcinki dolinne)

Czynniki lokalne

• endogeniczne

• zjawiska wulkaniczne; trzęsienia ziemi

Linia wieloletniego śniegu - oddziela obszary, na których dominuje akumulacja od obszarów, na których dominuje ablacja

Linia może mieć dwojaki charakter:

• uwarunkowana klimatycznie (wiąże się z zasilaniem)

• uwarunkowana topograficznie

• Czyli dany obszar może znajdować się powyżej granicy uwarunkowanej klimatycznie, ale jeśli nie spełnione są uwarunkowania topograficzne, to nic z tego.

Strefowość przebiegu wysokości linii wieloletniego śniegu:

• strefa zwrotnikowa

• najwyżej - na wysokości ok. 6500m

• brak zasilania opadami; brak wilgoci - suche powietrze

• np. niektóre obszary andyjskie

• strefa równikowa

• ok. 4500-5000m

• duża wilgotność powietrza; wysokie sumy opadów (gł. deszcz)

• w kierunku biegunów

• linia zbliża się do poziomu morza

• na półkuli S - już na szerokości geogr. 65° linia osiąga poziom oceanu

• na półkuli N - linia utrzymuje się dłużej powyżej poziomu morza (do 83°) - szerokość, na której znajduje się Ziemia Franciszka Józefa

• różnica w przebiegu granicy na półkulach spowodowana jest:

• rozkładem oceanów (na S - duże powierzchnie)

• prądami morskimi (np. na N - Prąd Zatokowy i jego odnogi)

• asymetria w regionach

• działają czynniki lokalne; np.:

• ekspozycja pasm górskich na wiatry przynoszące opady

• działalność wulkaniczna (ciepło geotermalne)

• np. Islandia

• na pd. skłonach wyspy linia na wysokości 650m

• wewnątrz - 1500m

• na pd. - 1200m

• powód: ciepły prąd morski powodujący opady (opady nawet 4000mm)

• np. Góry Skandynawskie

• pd. część od strony morza - 1200m

• pd. część od strony lądu - 1800m

• powód: przebieg pasma; ekspozycja na wiatry

• pn. część od morza - 700m

• pn. część od lądu - 1800m

Formy występowania lodowców:

• lodowce niezależne od rzeźby terenu (lodowce pokrywowe; wykazują ruch nie uwarunkowany ukształtowaniem powierzchni; duża miąższość - powyżej 1 km)

• kontynentalne tarcze lodowe (lądolody)

• ponad nimi wystają niezlodowacone części - nunataki

• czasze i pola lodowe

• pozostałość dawnych dużych lądolodów (miąższość powyżej 1 km)

• maskują powierzchnię

• kierunek strumieni nie związany z ukształtowaniem pow.

• lodowce fieldowe (wyżynne)

• field - spłaszczone wierzchołki górskie (na nich zlokalizowane lodowce lub na terenach równinnych)

• lodowce szelfowe

• przedpole kontynentu; spływanie lodowców na obszar szelfu

• lód zawieszony na wodzie, kończy się klifem lodowym

• zjawisko cielenia - odrywanie się brył lodowych

• lodowce zależne od rzeźby terenu

• lodowce półpokrywowe (przejściowe)

• lodowce spitsbergedzkie lub sieciowe

• masa lodu nie jest tak duża, żeby pokryć cały teren

• wypełniają doliny, wykorzystują obniżenia grzbietów górskich, przelewają się przez grzbiety i łączą tworząc sieci

• lodowce przedgórskie (piedmontowe)

• główna masa lodu jest zgromadzona na przedpolu gór

• zasilanie przez strumienie lodowe, spływ z gór

• np. Malaspina na Alasce (typ nazywany czasami malaspina)

• lodowce górsko-dolinne

• przebieg zależny od kształtu dolin górskich

• odmiana alpejska (klasyczna)

• jedno pole i jeden jęzor

• jednak w Alpach najczęściej występuje kilka pól

• odmiana himalajska (dendrytyczna)

• liczne, małe pola firnowe (nawet kilkadziesiąt), drobne jęzory

• lodowce wiszące (pirenejskie)

• niewielkie formy

• jęzor wypływa z pola i jest zawieszony na ryglu skalnym nad główną doliną

• lodowce cyrkowe

• tylko pole firnowe

• lodowce kraterowe i kalderowe

• lodowce wypływowe (odpływowe)

• pojedyncze jęzory lodowcowe; wypływa na przedpole lodowców fieldowych czaszy (od tych zwartych pól firnowych)

• lodowce gruzowe

• powierzchnia zasypana moreną; brak lodu na powierzchni

• część nie powstała z zaniku lodowca, mogła powstać z lodu gruntowego

• końcowy etap rozwoju lodowca

Lód lodowcowy wykazuje dynamikę; wtedy możemy już mówić o lodowcu

Australia - brak lodowców (jeśli nie brać pod uwagę Oceanu)

Część lodowców nie opisana i nie nazwana; Służba Światowego Monitoringu Lodowców

Wykład 12

19.01.2006

Obecnie zlodowacone obszary

• głównie reliktowe (pozostałości plejstoceńskie)

• recesja

Europa

• Ziemia Franciszka Józefa: wyspy - Ziemia Jerzego, Wilczka, Grahama Bella, Aleksandry

• Nowa Ziemia: lodowiec Nordenskjőlda

• Jan Mayen: lodowiec Welprechta

• małe miąższości, mała dynamika, bo niewielkie zasilanie (wyspa wulkaniczna)

• Svalbard: Spitsbergen Zach. (60% to lód), Ziemia Pn.-Wsch., lodowiec Lillehk

• Spitsbergen - lodowce:

• lodowce sieciowe, karowe, dolinne

• kończą się klifem lodowym

• szarże - gwałtowne ruchy powodujące przemieszczanie się nawet do kilkuset metrów na rok

• lodowce: Hansa, Torella, Wrenskiolda, Ebba, Nana Hornsund

• Hornsund - stacja badawcza

• fiord Petuniabukta - stacja poznańska

• Islandia (12 tys. km²)

• w zasięgu ciepłego prądu - bardzo wysokie sumy opadów (nawet 4000mm)

• duże zasilanie, duże formy zlodowacenia

• czasze lodowe - miąższość powyżej 1km

• największa czasza - 8 tys. km²

• czasza lodowa Vatna (na południu); pojedyncze lodowce wypływają (lodowce wypustowe - ponad 20); jęzor Skeidhararjőkull

• czasze: Hofs, Long, Myrdal (duże)

• pod spodem aktywne wulkany - przyczyna powodzi lodowcowych

• Góry Skandynawskie

• lodowce fieldowe (na spłaszczeniach gór; duże formy - z nich lodowce wypływowe))

• Jestedal, Svartisen (Norwegia)

• masyw Kebnekaise - lodowce alpejskie (Szwecja)

• Alpy

• granica wiecznego śniegu sięga 2500 (Alpy Zach.) - 3200m n.p.m. (Alpy Wsch) efekt kontynentalizmu na wschodzie; zależna od rozciągłości masywu, od położenia względem występowania wiatrów przynoszących opady

• Alpy Zachodnie: Alpy Pennińskie, Mont Blanc (Mer de Glace, Argentiere), Alpy Berneńskie (Aletsch - do 25km, 792m miąższości; Grindelwald, Rodanu, Silvretta, Unteraar, Fischer, Gorner)

• Alpy Wschodnie: Wysokie Tatry (Pasterze - ok. 8km), Alpy Őtzalskie, Salzburskie (Dachstein), Bawarskie (we Włoszech - Dolomity)

• krótkie jęzory; najdłuższy - 25km; ogólnie ok. 20km

• lodowce: dolinne, wiszące, karowe, gruzowe

• Pireneje - lodowce Aneto, Maladeta

• zlodowacenie na stokach N

• lodowce krótkie: wiszące, wypełniają cyrki (pola firnowe)

• jęzor do 1km zawieszony na ryglu nad dawną doliną

• Apeniny - w masywie Gran Sasso

• Ural Polarny i Północny

• lodowce dolinne i karowe

• występowanie pól wieloletniego śniegu (liczne śnieżniki)

• Tatry - linia wieloletniego śniegu wys. 2500m n.p.m.

• lodowczyk w Kotle Mięguszowieckim

• lód lodowcowy w lodowczykach - powinien wykazywać ruch

• rzeźba terenu uniemożliwia gromadzenia się większej ilości śniegu

Azja

• niewielka część zlodowacona, ze względu na klimat (małe sumy opadów, lata o wysokiej temperaturze w kl. kontynentalnym)

• wyspy Morza Arktycznego: Archipelag Ziemi Północnej, Wyspy Nowowsyberyjskie, Wyspa Wrangla

• lodowce o małej miąższości; mała dynamika

• lodowce karowe, wiszące

• Półwysep Tajmyr - Góry Byrranga

• Syberia NE: G. Czerskiego, G. Stanowe, G. Wierchojańskie, G. Kodar

• G. Koriackie

• Sajany, Ałtaj - typowy krajobraz alpejski

• pacyficzne wybrzeże Azji: Płw. Kamczatka

• lodowce w kotlinach, w kalderach wulkanów

• lodowiec Żółty - 16km

• Góry Azji Centralnej - wzrost zlodowacenia

• pd. stoki eksponowane na wiatry monsunowe; silny rozwój zlodowacenia, duże zasilanie

• lodowce dendrytyczne

• rzeźba nie sprzyja rozwojowi dużych pól firnowych; stąd zasilanie wodospadowe

• lodowce turkiestańskie - bez pola firnowego, ale zasilane wodospadowo

• Tien-Szan (ok. 9 tys. lodowców, ok. 6 tys. km²; lodowiec Inylczek Pd. (dendrytyczny, ok. 61km długości)

• Pamir (największy lodowiec dendrytyczny - lodowiec Fedczenki - 77km; 129 rozgałęzień)

• Hindukusz - 6 tys. km² zlodowaconych

• Karakorum (40% zlodowacenia; największy lodowiec Indii - lodowiec Siachen 75km dł.; lodowiec Baltoro, Biajo, Hispar, Batura

• Kunlun

• Tybet

• Transhimalaje

• Himalaje

• lodowce rozwijają się w płaskich miejscach

• silnie uszczelinnione, bardzo nachylone (duże spadki)

• lodowce Kanczendzengi, Nanga Barbat, Czomolungmy (Rangbuk, Kangczung)

• niewielkie formy zlodowaceń:

• Taurus

• Wyż. Armeńska (Ararat - zlodowacony w niewielkim stopniu)

• Kaukaz - typowa rzeźba alpejska

• zlodowacenie stożków wulkanicznych - Elbrusa („Biała Góra”), Kazbeka lodowiec Dych-Su, Karagom, Alibek

• Elburs

• Zagros

• lodowce strefy podzwrotnikowej; ciągle postępująca recesja

• karowe, wiszące

Afryka

• w plejstocenie - zlodowacone G. Atlas, Wyż. Abisyńska

• obecnie - Afryka Wschodnia, na najwyższych górach wulkanicznych (pow. 5 tys. m)

• masyw Ruwenzori - 5 km², linia wlś 4100m n.p.m.

• masyw Kilimandżaro - 5-7km²

• masyw Kenia - lwś 4700m; pow. do 1km²; 12 lodowców; lodowiec Lewis

Australia

• brak zlodowacenia

Oceania

• Nowa Zelandia

• dwie wyspy o różnym rozwoju zlodowacenia

• Wyspa Północna (mniej zlodowacona) - na wulkanie Ruapehu

• duże ablacje

• Wyspa Południowa: Alpy Południowe, wokół G. Cooka: lodowiec Tasmana, Franciszka Józefa (jęzor dochodzi do strefy lasów), Foxa, Murchisona

• duże tempo ruchu lodu

• Nowa Gwinea

• Góry Śnieżne: lodowce Carstenesz, Meren

Ameryka Północna

• Grenlandia (82,5% pow. wyspy)

• lądolód grenlandzki

• składa się z dwóch kopuł lodowych, z których wypływają 2 strumienie lodowe

• czasz ma inne ukształtowanie niż teren, jaki pokrywa

• dwa pasma górskie, na których powstały lodowce, stopniowo wypełniając obniżenie

• część wybrzeża pozbawiona zlodowacenia

• część lądolodu dochodzi do wybrzeża tworząc klify

• wypływają pojedyncze lodowce wypustowe: Humboldta, Upernavik

• Zat. Disco - jęzory do pow. oceanu; miąższość lodowa do 3km; ruch nawet do 80m na dobę

• Kanadyjski Archipelag Arktyczny




• czasze o miąższości ok. 2km

• Wyspy Królowej Elżbiety

• Wyspy Ellesmere - lodowiec szelfowy Ward Hunt

• W. Axel Heiberg

• W. Devon

• W. Bylot

• Ziemia Baffina

• Labrador




• lodowce fieldowe, wypustowe

• Labrador - głównie wypustowe

• Kordyliery - stan Alaska

• G. Alaska

• G. Wrangla

• G. Brooksa

• G. Św. Eliasza

• największe zlodowacenie na świecie

• bardzo duże zasilanie (biegun śnieżności), w ciągu jednej zimy, nawet kilkanaście metrów miąższości

• lodowce fieldowe

• lodowce piedmontowe - lodowiec Malaspina (5 jęzorów na przedpolu się łączą w jedną łapę lodową; pokryte moreną; wkraczanie lasu)

• lodowiec Hubbarda

• uchodzi do fiordu dając klif lodowy

• 120-145km długości

• szerokość 16km

• lodowiec Beringa

• długość ok. 200km

• Zatoka Lodowa (Glacier Bay)

• zjawisko cielenia

• uchodzi do niej część lodowców

• Kordyliery Kanady i USA

• G. Kaskadowe: Mt. Rainier

• 
  
  G. Skaliste

• G. Sierra Nevada

• Góra Olympic

• Kordyliera Wulkaniczna Meksyku

• wulkan Popocatepetl - 3 niewielkie lodowce na Popo, ale podobno się rozpadają ze względu na wybuchy

• wulkan Iztaccihuatl

• wulkan Orizaba

Ameryka Południowa

• Andy

• Kolumbia: wulkan Nevado del Ruiz, Tolima

• Ekwador: wulkany: Chimborazo i Cotopaxi

• Chile, Peru

• Argentyna

• na wulkanie Aconcagua

• lodowiec Polaków (1934r.)

• lodowiec Bismarcka (dł. jęzora ok. 30km)

• Kolumbia, Peru - niewielkie zlodowacenia

• więcej jest w pd. części Andów np. w Argentynie (m.in. ze względu na większą ilość opadów)

• Andy Patagońskie

• największe zlodowacenie; ok. 20 tys. km²jeden duży lodowiec fieldowy (lodowiec patagoński) dzieli się na dwa duże pola lodowe

• czasza N: lodowce San Tadeo, San Rafael, Nef, Steffen, Colonia

• Czasza S: lodowce Moreno, Upsala, Viedma

• wypływają długie lodowce wypustowe, kończące się w fieldach lub jeziorach

• Ziemia Ognista

Antarktyda

• ok. 14mln km²; 91% lodu kuli ziemskiej; 98% powierzchni zlodowacenia

• średnia miąższość 2630m

• największa wysondowana miąższość4776m

• nunataki

• oazy wolne od lodu

• lód powoduje wygięcie lądu - największa krytodepresja

• trzy części:

• 
  
  Antarktyda Wschodnia

• Antarktyda Zachodnia

• Półwysep Antarktyczny

• 5 kopuł lodowych, z których spływają strumienie lodowe

• na pow. lądolodu - liczne zamarznięte bryły lodu (zastrugi)

• lodowce szelfowe:

• Rossa, Filchnera, Ronne'yego, Amery'ego, Shackletona

• bryły lodu przenoszone prądami (góry lodowe)

• lodowce wypustowe:

• m.in. Lamberta (strumień lodowy dł. 500km)

• lodowce wysp:

• Georgia Pd., Szetlandów Pd., Wyspa Króla Jerzego (stacja Arctowskiego)

• duży obszar pustynie lodowej

• niewielkie zasilanie

• ablacja - 1% utraty lodu; 99% utraty lodu poprzez cielenie

• wpływ lodowców na rzeźbę i klimat

Strefa sucha i półsucha

(nawet do 20% pow. Ziemi)

• Kryteria wyodrębniania:

• kryterium klimatyczne

• niskie sumy opadów - wartość progowa:

• strefa śródziemnomorska Afryki Pn. - pon. 250mm

• strefa śródziemnomorska Afryki Pd. - pon. 500mm

• temperatura

• wielkość parowania







• kryterium roślinne

• brak zwartej pokrywy roślinnej

• rzadka roślinność

• specyfika przystosowania do warunków

• postępujące pustynnienie - zwiększa się gł. obszar strefy półsuchej; np. Ameryka Pn., Azja

• strefa występuje na wszystkich kontynentach

• na różnych wysokościach

• w trzech strefach klimatycznych: umiarkowanej, podzwrotnikowej i zwrotnikowej

Cechy wspólne obszaru

• warunki klimatyczne

• opady

• sumy opadów do 500mm; nieregularnie rozłożone w ciągu roku

• brak powtarzalności opadów z roku na rok

• gwałtowność opadów

• bardzo intensywna insolacja

• ponieważ są bardzo wysokie temp. gruntu - wyższe niż powietrza

• brak zachmurzenia (odpowiedzialny za dużą stratę ciepła nocą)

• duże amplitudy temperatur (dobowe) - do 40ºC

• w klimacie umiarkowanym również między latem a zimą

• wysokie parowanie

• ciągły niedosyt wilgotnego powietrza, pon. 30%

• pustynie mgielne - wilgotność nawet do 80%, ale bardzo mało opadów

• bardzo specyficzny reżim rzeczny

• rzeki okresowe, epizodyczne

• rzeki stałe - allochtoniczne

• Nil, Tygrys, Eufrat, Kolorado, Murray

• formy dolin rzecznych

• kaniony (np. Kolorado; gł. w strefie półsuchej) - głęboko wcięte, płaskie dno, strome ściany

• uedy (wadi), creek, murambo, arrayo

• brak stałego dopływu powierzchniowego

• jeziora (charakter epizodyczny, okresowy)

• silne zmineralizowanie

• po wyschnięciu - skorupa solna o różnym składzie chemicznym

• jeziora z chlorkiem sodu (sodowe)

• jeziora boraksowe (np. w Ameryce)

• szotty

• salary (Salar de Atacama, Salar de Coipasa)

• występowanie wód gruntowych w postaci wód artezyjskich

• Sahara, Australia

• gleby

• duże zasolenie

• bez próchnicy

• trudna uprawa (potrzeba nawodnień; złe nawodnienie przyczyną zwiększenia zasolenia)

• gleby inicjalne - cechy charakterystyczne dla skały macierzystej

• regosole, gipsosole, arenosole, litosole, sołońce, sołonczaki

• roślinność

• mała różnorodność gatunkowa

• silne rozproszenie (alleopatia)

• niektóre rośliny wydzielają związki chemiczne wyznaczające granicę zasięgu

• przystosowanie

• sukulenty, halofity, efemerydy, kserofity

• najbardziej wrażliwy ekosystem na ziemi (po wycięciu, wypaleniu - często nie może się odrodzić)

• rzeźba terenu (brak wody ogranicza procesy)

• wietrzenie chemiczne (możliwe jedynie na wybrzeżach)

• dominacja wietrzenia fizycznego

• insolacyjne

• mrozowe

• pokrywa zwietrzelinowa

• powstanie związków gipsu, węglany wapnia, soli kuchennej

• wietrznie fizyczne zależy od właściwości skał

• wiatr może odprowadzać część pokrywy

• różne kształty form

• łuki skalne (USA)

• skałki ostańcowe

• góry wyspowe

• działalność dwóch czynników

• woda

• gwałtowne opady

• brak roślinności hamującej działalność wody

• formy erozyjne

• pedymenty (rozległe powierzchnie o małym nachyleniu)

• doliny płaskodenne (głęboko wcięte)

• formy akumulacyjne

• stożki napływowe (gł. na przedpolu gór); tworzą równiny np. Meksyk

• materiał najdrobniejszy buduje równiny mułkowo-ilaste

• wiatr

• główny czynnik

• działalność erozyjna

• grzyby skalne

• niecki deflacyjne oazy

• jardangi (ciągi wzniesień w skałach bardziej odpornych)

• działalność akumulacyjna

• ripplemarki

• wydmy

• morza piasku (draasy) - mega wydmy

• typy wydm:

• barchany (dobrze wykształcają się na twardym podłożu)

• gwiaździste

• podłużne (seify) - mała szerokość, silne wydłuzenie

Rozmieszczenie strefy suchej i półsuchej - czynniki

• globalna cyrkulacja atmosferyczna

• odpowiada za powstawanie pustyń gorących

• rozmieszczenie opadów - minimalnie

• wyże zwrotnikowe utrudniają kondensację, powstawanie opadów

• kontynentalizm klimatu

• dla dużych obszarów lądowych

• niższe sumy opadów

• pustynie w strefie umiarkowanej - np. Azja Środkowa

• duże różnice między latem a zimą

• cień opadowy

• w sąsiedztwie dużych masywów górskich

• ekspozycja w stosunku do wiatrów przynoszących wilgoć

• Azja Środkowa, G. Skaliste, Andy

• zimne prądy morskie

• pustynie na wybrzeżach (mgliste)

• niska temperatura pow. wody

• niskie parowanie

• niskie temp. powietrza; masy stykają się

• za mała wilgotność by powstały opady; powstają mgły, rosy, szron

• pustynie: Namib - prąd Benguelski

• Atacama - prąd Peruwiański

• zachodnia część Afryki i Australii

Podział pustyń:

• ze względu na warunki klimatyczne:

• umiarkowane

• gorące

• zimne

• ze względu na litologię (skały, gleby)

• skaliste (hamada)

• gruzowe

• żwirowe (serir - arabskie; reg, gibber, irań)

• piaszczyste (erg, kum)

• piaszczysto-żwirowe (gobi)

• ilasto-piaszczyste

• ilaste (playe - amerykańskie; takyry)

• zasolone (sebki, szotty, kewir - irańskie)

• lessowe - w strefie półsuchej

Gratis od firmy przepisującej

Typy klimatyczne pystyń:

• gorące

• 43% powierzchni obszarów suchych

• najniższa temp. miesiąca 10-30ºC

• temp. najcieplejszego miesiąca >30ºC

• np. Środkowa Sahara, Pust. Arabska, Wielka Pust. Piaszczysta

• umiarkowane

• 18% pow. obszarów suchych

• 10-20ºC temp. najzimniejszego miesiąca

• 10-30ºC temp. najcieplejszego miesiąca

• np. pd. Sahara, Kalahari, Pust. Simpsona

• chłodne

• 15% pow. obszarów suchych

• 0-10ºC temp. najzimniejszego miesiąca

• 10-30ºC temp. najcieplejszego miesiąca

• np. pn. Sahara, Atacama

• zimne

• 24% powierzchni obszarów suchych

• <0ºC temp. najzimniejszego miesiąca

• 10-20º temp. najcieplejszego miesiąca

• np. Pust. Gobi, i pust. chińskie

Podział ze względu na charakter ingerencji człowieka

Kursywą podane są wiadomości z wykładów ze wstępu do geografii fizycznej

http://eduseek.interklasa.pl/artykuly/artykul/ida/2323/idc/2/

http://eduseek.interklasa.pl/artykuly/artykul/ida/2892/idc/8/

http://eduseek.interklasa.pl/artykuly/artykul/ida/2892/idc/9/

http://eduseek.interklasa.pl/artykuly/artykul/ida/2892/idc/9/

http://eduseek.interklasa.pl/artykuly/artykul/ida/2892/idc/9/

http://eduseek.interklasa.pl/artykuly/artykul/ida/2892/idc/10/

http://eduseek.interklasa.pl/artykuly/artykul/ida/2892/idc/12/

podwodne góry wulkaniczne o spłaszczonych wierzchołkach (w wyniku działalności abrazyjnej)

^∗ Makowski J., „Geografia fizyczna świata”

^{∗ ∗} Makowski J., „Geografia fizyczna świata”

silniej zlodowacone

Austria

z K2

linia wieloletniego śniegu

różne źródła podają różne dane

największa ma powierzchnię równą powierzchni Belgii

w roku

Sahara - nawet do 80ºC

1

19

droga porozumienia z innymi naukami

związek układu koryt rzecznych z morfologią podłoża

rozwój systemów rzecznych; dorzeczy

w geogr. fiz. św. kontynenty, oceany, góry, wyżyny, niziny i regiony fizyczno-geograficzne

otoczone strefami tarcz, masywów i wyniesień:

Rys. Plamy gorąca

• nowe problemy badawcze geo. fiz. św. - dyscyplina się rozwija, nie chce być wyłącznie wiedzą encyklopedyczną

• europejskie problemy badawcze: problem susz, wezbrań rzecznych, sztormów, procesów przybrzeżnych

zmienne czasu relaksacji

miejsce na rysunek

małe lodowce

połączone lodem

średnia roczna suma opadów

wskaźnik suchości =

roczna potencjalna ewapotranspiracja

---