Geografia to nauka zajmująca się badaniem powłoki ziemskiej, czyli powierzchni Ziemi wraz z atmosferą, litosferą, hydrosferą, biosferą.

Geografia opisuje:

• Zróżnicowanie powłoki ziemskiej oraz związki pomiędzy jej składnikami

• Przestrzenne rozmieszczenie działalności człowieka

• Powiązania pomiędzy powłoką, a działalnością człowieka

Nazwa geografia pochodzi z greki i oznacza „opisanie Ziemi”; Ge to Ziemia, grapho to opisuje. Pierwszy tego słowa użył Eratostenes z Cyreny (około 2200 lat temu). Jego dzieło to „Geographica”, które zawierało podstawy geografii.

Znaczenie terminu geografia w przeszłości było znacznie węższe i oznaczało po prostu naukę o rozmieszczeniu poszczególnych elementów (np.: gór, rzek, mórz)

Dawni geografowie pytali gdzie, dzisiejsi pytają, dlaczego.

Postawy współczesnej geografii:

• Alexander von Humboldt – autor syntezy wiedzy przyrodniczej o Ziemi, prekursor holistycznego podjęcia do geografii

• Karl Ritter – badacz związków człowieka i środowiska przyrodniczego

Geografia fizyczna – zajmuje się badaniem naturalnych składników powłoki ziemskiej

Powłoka ziemska – w znaczeniu szerszym cały glob ziemski, planeta. W znaczeniu węższym to powłoka planety o pewnej grubości i określonych cechach, inaczej tzw. przestrzeń geograficzna.

Górny zasięg powłoki ziemskiej według różnych autorów:

• Górna granica pola magnetycznego

• Górna granica atmosfery

• Zasięg życia biologicznego (pyłki, bakterie)

• Zasięg zjawisk pogodowych (tropopauza)

• Górny zasięg zwiększonej ilości pyłu (ląd) i soli (ocean) – PYŁKI NATURALNE

• Zasięg dobowych wahań temperatury

• Zasięg najwyższych roślin

Dolny zasięg powłoki ziemskiej według różnych autorów:

• Grubość gleby

• Górny zasięg wód gruntowych

• Dolny zasięg strefy wietrzenia skał

• Zasięg życia biologicznego

• Zasięg rocznych zmian temperatury powietrza

• Dolna granica wieloletniej marzłoci

• Zasięg strefy powstawania skał magmowych i osadowych

• Zasięg powstawania skał

• Powierzchnia (nieciągłość) Moho

Najczęściej zakres powłoki ziemskiej ograniczony jest przez oddziaływanie człowieka

Środowisko przyrodnicze – ogół przyrody nieożywionej i ożywionej tworzącej naturalne warunki bytowania człowieka. Termin międzynarodowy, z ang. natural environment.

Środowisko geograficzne:

1. Synonim środowiska przyrodniczego

2. Inaczej środowisko przyrodnicze rozpatrywane ze względu na jego wpływ na życie i działalność człowieka

Krajobraz – z ang.landscape, synonim środowiska przyrodniczego lub jego widzialna część (postrzegalna).

Sfery:

• Atmosfera

• Hydrosfera:

  • Kriosfera – sfera stałej wody

  • Chromosfera – sfera lodowca

• Litosfera

• Biosfera:

  • Fitosfera – sfera roślin

  • Zoosfera – sfera zwierząt

• Pedosfera

• Antroposfera:

  • Agrosfera – sfera upraw rolnych

  • Technosfera – sfera urządzeń technicznych

Elementy – jest ich wiele i nie muszą składać się na całość

Komponenty – składają się na całość

Geokomponenty – części składowe przyrody stanowiące obiekt cząstkowych badań fizycznogeograficznych – Richling 1992.

Elementy środowiska przyrodniczego (podział tradycyjny):

• Budowa geologiczna

• Rzeźba (terenu)

• Klimat

• Wody (stosunki wodne)

• Gleby

• Szata roślinna (roślinność)

• Świat zwierzęcy

Krytyka tradycyjnego podziału:

• Budowa geologiczna – to dwa odrębne elementy:

  • Warstwy wgłębne

  • Utworzy powierzchniowe

• Rzeźba terenu – nie jest elementem bo nie istnieje materialnie – jest tylko zewnętrznym wyrazem budowy geologicznej

• Klimat – nie jest elementem bo stanowi tylko pewien „Stan” właściwość mas powietrza

• Wody – Różne elementy: wody gruntowe, wody powierzchniowe

• Szata roślinna – człowiek silnie ją przekształcił i nie ma sensu jej wydzielać

• Świat zwierzęcy - człowiek silnie go przekształcił i nie ma sensu go wydzielać

• Element działalności człowieka nie został wydzielony

Różne pomysły na ulepszenie podziału:

• Budowa geologiczna – obok „budowy geologicznej” powinno się utworzyć element „litologia utworów powierzchniowych”

• Rzeźba – powinien istnieć jako jeden element „skały wraz z ich formą”

• Klimat – Można go nazwać „zróżnicowaniem powłoki powietrznej”

• Szata roślinna – można ją zastąpić „użytkowaniem ziemi”

• Świat zwierzęcy – Powinno się go w ogóle pominąć, a osobno potraktować działalność człowieka

Czy rzeźba jest elementem środowiska?:

• Jest bo istnieje geomorfologia

• Jest bo znacząco wpływa na inne elementy

Gleba jest elementem czterokomponentalnym.

Użytkowanie ziemi jako element środowiska:

• Człowiek w swojej działalności nie zawsze kieruje się przesłankami przyrody

• Użytkowanie ziemi nie zawsze jest celowe i dostosowane do innych elementów, a jeśli nawet jest to i tak silnie zmienia fizjonomię krajobrazu

• Użytkowanie ziemi ma wpływ na inne elementy krajobrazu – tworzy tzw. krajobrazy kulturowe

Cechy krajobrazu - to pojęcie podporządkowane w stosunku do elementu krajobrazu. Cechy charakteryzują element i razem go tworzą.

Badanie poszczególnych sfer, komponentów, elementów i cech krajobrazu zajmują się dyscypliny szczegółowe (np.: geomorfologia, hydrologia, klimatologia)

Badaniem powiązań pomiędzy sferami, komponentami, elementami i cechami zajmuje się geografia fizyczna kompleksowa (ale również ekologia).

Badaniem roli, jaką poszczególne sfery, komponenty, elementy i cechy krajobrazu mogą odgrywać w gospodarowaniu krajobrazu zajmuje się fizjografia.
Powiązania pomiędzy sferami, komponentami, elementami i cechami krajobrazu są inne w każdym miejscu kuli ziemskiej. Wynika to z tzw. CONTINUUM GEOGRAFICZNEGO; nie ma dwóch identycznych miejsc pod względem środowiska przyrodniczego.W każdym miejscu jest inna struktura pionowa krajobrazu.

Struktura pionowa krajobrazu – budowa krajobrazu określona przez zestaw, charakter, układ elementów oraz przez współwystępowanie cech elementów (definicja według M. Przewoźnika)

Zmiany krajobrazu nie przebiegają jednostajnie. Przemieszczając się z danego miejsca w jednym kierunku obserwujemy wolniejszą, w innym szybszą (skokową) zmianę krajobrazu.

Istnieją zatem w krajobrazie mniej lub bardziej widoczne granice.

Istnieją zatem Przyrodnicze Jednostki Przestrzenne o jednolitej budowie pionowej – GEOKOMPLEKSY.

Geokompleks – to relatywnie zamknięty wycinek przyrody stanowiący całość, dzięki zachodzącym w nim procesom oraz dzięki współzależnościom budującym go – Bartsch, 1979.

Pojęcie geokompleksu obejmuje naturalną i antropogeniczną „część” przyrody.

Geokompleksy mają różne rozmiary:

• Najmniejsze – np. fragment równiny terasy rzecznej o jednakowych cechach środowiska używany jako pastwisko

• Największe – np. cała Afryka

Cały świat składa się z geokompleksów i jest podzielony na geokompleksy.

Dzięki wyróżnianiu geokompleksów nieskończona liczba indywidualnych miejsc jest redukowana do względnie małej liczby jednostek naturalnych.

Cechy geokompleksów (według Widackiego, 1989):

• Jednorodność względna – dla danego poziomu taksonomicznego

• Zwartość terytorialna – w jednym kawałku, nie ma enklaw obcych wewnątrz

• Wspólna geneza (na pewnym poziomie uogólnienia)

• Określona fizjonomia (wygląd zewnętrzny)

• Specyficzny typ funkcjonowania

Geokompleksy wysokiego szczebla taksonomicznego – regiony fizycznogeograficzne

Geosystem – geokompleks traktowany jako system (badany za pomocą teorii systemów)

Ekosystem – geokompleks z założeniem nadrzędności elementów biotycznych

Struktura pozioma (horyzontalna) krajobrazu – podział krajobrazu na przyrodnicze jednostki przestrzenne, przede wszystkim geokompleksy.

Zlewnia – inny rodzaj jednostki przestrzennej, obszar skąd wody spływają do jednego miejsca stanowiącego zwykle poprzeczny przekrój cieku, szczególnie przydatnego w badaniach dynamiki krajobrazu.

ROZWÓJ GEOGRAFII

Geografia

(opisywanie świata)

Geografia fizyczna Geografia handlowa, ekonomiczna,

człowieka, społeczno-ekonomiczna

Podział na dyscypliny szczegółowe

Geologia Klimatologia Fitogeografia Geografia fizyczna kompleksowa

Geomorfologia Zoogeografia

Hydrologia

Geografia gleb

Zakres badań geografii fizycznej:

1. Badanie poszczególnych warstw obiektu – badanie komponentów krajobrazu

2. Podział na części i ich odrębne badanie – badanie np. regionu

3. Opis poszczególnych prawidłowości wyglądu (fizjonomia)

4. Poddanie obiektu oddziaływaniu bodźców i badanie reakcji na nie

5. Obserwacje zmian obiektu w czasie

Dyscypliny szczegółowe:

• Geologia – nauka zajmująca się historią rozwoju skorupy ziemskiej, jej strukturą, budową oraz zachodzącymi w niej zmianami

• Paleografia – zajmuje się odtwarzaniem historii (przeszłych stanów) środowiska przyrodniczego

• Geomorfologia – nauka o formach powierzchni Ziemi i ich kształtowaniu

• Klimatologia – nauka zajmująca się badaniem warunków formowania się stosunków klimatycznych panujących na Ziemi, klasyfikacją klimatów i ich rozmieszczeniem

• Meteorologia – nauka badająca i wyjaśniająca zjawiska i procesy fizyczne zachodzące w atmosferze

• Hydrologia – nauka zajmująca się badaniem całokształtu wód występujących na powierzchni Ziemi, w dolnej warstwie atmosfery i górnej części litosfery

• Geografia gleb – nauka zajmująca się badaniem przestrzennego rozmieszczenia gleb na kuli ziemskiej, jako efektu oddziaływania czynników geograficznych oraz jako podstawy gospodarowania

• Biogeografia – nauka zajmująca się rozmieszczeniem organizmów roślinnych i zwierzęcych oraz ich zespołów na Ziemi w zależności od zmiennych warunków środowiska

• Geografia fizyczna kompleksowa – nauka zajmująca się zróżnicowaniem i funkcjonowaniem krajobrazu traktowanego jako całość, złożonego z powiązanych i wzajemnie na siebie oddziaływujących powłok. Geografia fizyczna kompleksowa w stosunku do innych nauk ma charakter syntetyzujący i integrujący.

Pamięć – podstawowa cecha i zdolność środowiska przyrodniczego do gromadzenia i przechowywania informacji o swoich minionych stanach i bodźcach, które na nie wpłynęły. – W. Widacki 1979.

Procesy i zjawiska pozostawiają w środowisku przyrodniczym różne ślady. Cechy śladów:

• Różnią się wielkością

• Różnią się kształtem

• Różnią się wyrazistością

• Różnią się trwałością

Ślady zapisują się jedne na drugich zacierając ślady poprzednio zapisane.

Podstawowym zadaniem geografa jest odczytywanie i prawidłowa interpretacja śladów.

Źródła wiedzy geograficznej:

• Źródła bezpośrednie (geograf w terenie, sam pozyskuje):

  • Obserwacje

  • Badania

  • Prace terenowe

• Źródła pośrednie (geograf w gabinecie)

  • Mowa pisana

  • Obrazy symboliczne lub realistyczne

  • Kontakt z drugim człowiekiem

  • Multimedia

Geograf w terenie:

• Mapa topograficzna (orientacja, podkład)

• Busola, GPS (orientacja, lokalizacja obiektów badawczych, pomiary kątów, bezpieczeństwo)

• Mapnik (mapy tematyczne, notatki)

• Lornetka (obserwacja i badanie obiektów odległych)

• Aparat fotograficzny (dokumentacja)

• Plecak (altymetr, saperka, taśma miernicza, torebki na próbki, jedzenie, picie, apteczka)

• Saszetka (ołówki, notatnik, telefon komórkowy)

• Strój terenowy

Obserwacje terenowe to podstawowe źródło informacji. Wymaga ono:

• Przygotowania przed wyjściem w teren

• Możliwie szybkiego opracowania wniosków i informacji

Dokumentacja terenowa – w trakcie obserwacji wykonujemy notatki, szkice.

Pomiary terenowe – wymagają przygotowanego wcześniej sprzętu terenowego

Kartowanie terenowe – nanoszenie na mapę topograficzną interesujących nas zjawisk geograficznych.

Fotografie najczęściej służą:

• Jako dokumentacje obserwacji terenowych

• Do badań porównawczych

• Do prezentacji wyniku

Geograf w gabinecie:

Komputer:

• Program edycyjny

• Baza danych

• Program graficzny

• Mapy dokumentacyjne

• Mapy tematyczne

• Formularze

• Przeźrocza

• Fotografie

• Skaner, drukarka

• Literatura naukowa

• Materiały statystyczne

• Encyklopedie i słowniki

Źródła pośrednie:

• Podręczniki, skrypty – całościowe źródła informacji, cenne ze względu na usystematyzowanie zakresu materiału

• Encyklopedie – skrótowa, ale uporządkowana informacja o różnych obiektach. Zaletą jest łatwość odnalezienia danych oraz ujednolicona dokładność informacji

• Słowniki, leksykony – służą systematyzacji wiedzy oraz definiują pojęcia i terminy

• Książki i czasopisma naukowe – bardzo cenne i szczegółowe źródło wiedzy, najczęściej dotyczą wąskiego zagadnienia

• Tablice i zestawienia statystyczne – zawierają głównie dane liczbowe aktualizujące i rozszerzające wiedzę

• Gazety, czasopisma lokalne – często zawierają istotne źródło informacji o konkretnym regionie

• Książki podróżnicze – mogą stanowić cenne źródło wiedzy geograficznej (Wilbur Smith)

• Mapy ogólno geograficzne i topograficzne – są podstawowym źródłem informacji w terenie, często służą do nanoszenia danych

• Mapy tematyczne, atlasy – bogate źródło informacji

• Fotografie – jako źródło pośrednie: niekiedy korzystamy z fotografii wykonanych przez kogoś innego

• Zdjęcia lotnicze i satelitarne – cenne źródło informacji o obszarach trudno dostępnych

• Wykłady – szczegółowe źródło informacji o wybranym zagadnieniu, bezpośredni kontakt z wykładowcą, możliwość zadawania pytań

• Prelekcje – szczegółowe źródło informacji o wybranym, zwykle wąskim zagadnieniu

• Wywiady – cenne źródło wiedzy, wymaga przygotowania (doboru pytań) i umiejętności rozmowy z ludźmi. Uzyskane informacji mają różny stopień wiarygodności

• Konsultacje – możliwość bezpośredniego uzyskania informacji

• Ankiety, kwestionariusze – usystematyzowana forma wywiadu lub zdobywania i przechowywania informacji o środowisku. Wymaga przygotowania formularza.

• Filmy geograficzne i przyrodnicze – niekiedy cenne źródło wiedzy geograficznej podanej w łatwo przyswajalny sposób

• Internet – informacje znajdujące się w sieci są liczne, ale o silnie zróżnicowanym poziomie wiarygodności. Często wymagają ponownej weryfikacji

• Komputerowe programy edukacyjne – wiadomości o silnie zróżnicowanej wartości. Wiadomości wymagają weryfikacji

• Geograficzne systemy informacyjne – służą do graficznego przedstawiania zagadnień geograficznych w formie elektronicznej .

Praca w terenie: Przewodniki, mapy, inne źródła pisane.

Źródła wiedzy o przeszłych stanach krajobrazu:

• HISTORYCZNE:

  • Źródła pisane

  • Kroniki

  • Dokumenty

  • Zabytki kultury materialnej

  • Dzieła literackie

• ARCHEOLOGICZNE:

  • Wykopaliska

  • Artefakty

• PRZYRODNICZE:

  • Geofizyka

  • Astronomia

  • Źródła litologiczne

  • Źródła tektoniczne

  • Źródła paleologiczne

Podstawową kwestią jest określenie wieku skał.

Metody określania wieku:

• Wiek bezwzględny – określenie czasu jaki upłynął od powstania obiektu do chwili obecnej (czas dokładny, konkretny)

• Wiek względny – określenie czasu powstania obiektu na tle podziału dziejów Ziemi (czas mniej dokładny, coś starsze lub młodsze od czegoś)

Metody określania wieku bezwzględnego:

• Metody fizyczne, radiometryczne – określanie czasu rozpadu promieniotwórczego izotopu niektórych pierwiastków. Każdy izotop ulega rozpadowi w stałym, niezależnym od warunków zewnętrznych czasie, tracąc połowę swoich atomów. Proces taki określa się jako rozpad połowiczny, a w efekcie rozpadu powstają izotopy innych pierwiastków. Znając czas połowicznego rozpadu i ilość atomów pierwiastka powstałego na skutek przemiany promieniotwórczej możemy obliczyć wiek badanej skały

• Metody fizyczne, termoluminescencyjne – pobudzenie promieniowania świetlnego badanych substancji przez ich nagrzanie. Wielkość emisji jest związana z okresem, który upłynął od momentu ustania poprzedniego naświetlenia substancji w warunkach naturalnych.

• Metody paleontologiczne – wykorzystują zachowane w skałach ślady procesów postarzających się cyklicznie

• Metody sedymentologiczne – ocena tempa sedymentacji utworów morskich lub jeziornych. Stosuje się metodę warwową polegającą na liczeniu warstw ił jeziornych

• Metody biologiczne – wykorzystuje się skale procesy zachodzące z czasem w organizmach roślinnych lub zwierzęcych. (np. analiza ilości, grubości i rozmieszczenia słojów w drzewach – dendrochronologia)

• Metody chemiczne – wykorzystują znany czas zachodzenia określonych procesów chemicznych (np. analiza procesów wietrzeniowych i powstających w ich efekcie profili glebowych)

Metody określania wieku względnego:

• Metody litologiczne – polegają na porównaniu cech litologicznych przy zastosowaniu zasady nadległości – w niezaburzonych skałach osadowych. Skała młodsza zawsze zalega na starszej.

• Metody tektoniczne – polegają na analizie tektoniki ze szczególnym uwzględnieniem niezgodności (np. różny upad sąsiadujących warstw, „ścinanie” fałdów równą powierzchnią przykrywając warstwy starsze). Stosuje się zasadę przecinania – skała przecinana jest starsza od elementu przecinającego.

• Metody geofizyczne – bazują na cechach fizycznych skał:

  • Badanie prędkości rozchodzenia się fal sejsmicznych w skałach o różnej gęstości

  • Określanie przewodnictwa elektrycznego skał

  • Określanie własności paleomagnetycznych skał

• Metody archeologiczne – opierają się na tzw. artefaktach czyli odnalezionych wyrobach ludzkich – wyroby te są zwykle charakterystyczne dla danego okresu

• Metody paleontologiczne – bazują na zasadzie następstwa organizmów. Zespół organizmów typowy dla danego okresu różni się od zespołu organizmów innego okresu. Wykorzystuje się skamieniałości przewodnie.

Ślady, które pozostawia człowiek różnią się od śladów zapisanych w środowisku tym, że mogą być dobre i złe.

Budowa wnętrza Ziemi (głębokość 6370km):

• Jądro wewnętrzne (w stanie stałym)

• Powierzchnia Lehmana

• Jądro zewnętrzne (w stanie ciekłym)

• Powierzchnia Wiecherta-Gutenberga

• Płaszcz Ziemi:

  • Mezosfera – stan stały

  • Astenosfera – plastyczna

• Powierzchnia Moho (50 – 400km)

• Skorupa ziemska:

  • Skorupa kontynentalna – Sial (granit)

  • Skorupa oceaniczna – Sima (bazalt)

Płyta tektoniczna – duży fragment litosfery, stanowiący sztywną całość, oddzielony jest od innych płyt strefami subdukcji lub ryftowymi.

Ryft – granica pomiędzy płytami litosfery, w obrębie której następuje rozsuwanie płyt litosfery na skutek wdzierania się magmy. W strefach ryftowych – obok wulkanizmu – następują silne ruchy sejsmiczne. Ruch 10-170m / rok

Grzbiet oceaniczny – podłużne, podwodne, wzniesienie dna oceanicznego biegnące wzdłuż strefy ryftowej. Tylko najwyższe części grzbietu wystają niekiedy ponad powierzchnię oceanów, jako wulkaniczne wyspy. Podwodne trzęsienia Ziemi powodują niekiedy tsunami.

Strefa subdukcji – granica pomiędzy płytami litosfery, w obrębie której następuje kolizja płyt, w efekcie czego płyta oceaniczna podsuwa się pod płytę kontynentalną.

KSZTAŁTY ZIEMI

Pierwotne wyobrażenia o świecie były bezpośrednią pochodną organicznych doświadczeń człowieka, wychodzących ze stanu pierwotnego.

Ziemia – rodzaj płaszczyzny o złożonym (góry, wyżyny, niziny) ukształtowaniu.

Postrzeganie świata w sposób koncentryczny – środkiem świata jest miejsce zamieszkania twórców tych wyobrażeń. Kraje mniej znane, ocean za horyzontem to nieznane, zaludnione wytworem fantazji.

Ponad światem – niebo, półkoliste sklepienie postrzegane niekiedy jako niedostępna siedziba bogów.

Ziemia jest bryłą o kształcie nieregularnym, zbliżonym do elipsoidy kardionalnej, a w obrębie oceanów do geoidy. W pewnym przybliżeniu można ją traktować jako kulę.

POWSTANIE ZIEMI

Zakładając prawdziwość teorii rozszerzającego się wszechświata Ziemia jest tworem stosunkowo młodym i wraz z naszym Układem Słonecznym powstała wtedy gdy Wszechświat osiągnął już około $\frac{2}{3}$ swoich dzisiejszych rozmiarów. Czas powstania Ziemi określa się na podstawie datowań radiometrycznych na ok. 4,56 mld lat temu.

Dwie teorie na powstanie Ziemi:

TEORIA KONTRAKCJI GRAWITACYJNEJ – Ziemia powstała z chmury pyłowej na skutek kurczenia się obłoku gazowego pod wpływem sił przyciągania grawitacyjnego, w efekcie czego utworzyła się Centralna naszego układu – Słońce.

• TEORIA AKRECJI – Ziemia powstała na skutek zderzenia się ze sobą cząstek pyłu kosmicznego, łączącego się przy zderzeniach w większe cząstki, te zderzając się z następnymi tworzyły planetoidy i stopniowo uzyskiwały wielkość planet.

Powstanie Ziemi datowane jest na 4,56 mld lat. Podział na 4 eony:

1. Fanerozoik (życie jawne) – od 0,57 mld lat temu

2. Proterozoik – 2,45 – 0,57 mld lat temu

3. Archaik – 3,5 – 2,45 mld lat temu Życie ukryte – Kryptozoik, PREKAMBR

4. Katarchik – 4,56 – 3,5 mld lat temu

KATARCHIK:

Rozpoczyna się proces odgazowywania materii budującej planetę – rozpoczyna się kształtowanie atmosfery ziemskiej. Na skutek odgazowania uwalnia się znaczna ilość wody – powstają praoceany. Skorupa różnicuje się na oceaniczną i kontynentalną.

Dokładne określenie czasu powstania pierwszych organizmów żywych na Ziemi jest praktycznie niemożliwe. Dzisiejszy stan wiedzy pozwala ustalić, że życie organiczne pojawiło się na Ziemi nie później niż 3,8 mld lat temu. Przypuszcza się jednak, że pierwsze organizmy powstały 4,2 mld lat temu.

ARCHAIK:

Powierzchnia planety już ukształtowana, lądy i oceany o nieznanych kształtach. Ich liczba i położenie ulega dynamicznym zmianom. Istnieje ok. 100 płyt tektonicznych, które stopniowo spajają się ze sobą.

Okresy orogenez występują na zmianę z okresami spokoju tektonicznego. Żywe zjawiska wulkaniczne i sejsmiczne.

Trwa intensywna degradacja obszarów lądowych - powstawanie skał osadowych w geosynklinach.

Trwa kształtowanie atmosfery ziemskiej – znacząca choć ewolucyjna zmiana jej składu. Zaczyna wzrastać zawartość tlenu.

Około 2,5 mld lat temu cyjanobakterie zaczynają produkować tlen.

PROTEROZOIK:

Drobne płyty skorupy kontynentalnej stopniowo łączą się w większe, a mniej liczne. W efekcie powstają kratony – usztywnione części skorupy ziemskiej.

Nadal zmienia się skład atmosfery. Na około 1,5 mld lat temu ilość tlenu w atmosferze dochodzi do ok. 20%.

Ok. 0,7 mld lat temu pojawiają się organizmy wielokomórkowe – glony

Pod koniec proterozoiku wszystkie lądy tworzą jeden kontynent – PANGEA I

FANEROZOIK:

Eon życia jawnego. Dzieli się na:

• Era kenozoiczna (nowego życia) od 65 mln lat temu

• Era mezozoiczna (pośredniego życia) 245 – 65 mln lat temu

• Era paleozoiczna (starego życia) 570 – 245 mln lat temu

Era paleozoiczna dzieli się na:

• Perm – 292 – 245 mln lat temu

• Karbon – 362 – 292 mln lat temu

• Dewon – 411 – 362 mln lat temu

• Sylur – 439 – 411 mln lat temu

• Ordowik – 510 – 439 mln lat temu

• Kambr – 570 – 510 mln lat temu

KAMBR:

• Stopniowy rozpad PANGEI I

• Największy kontynent – Gondwana

• Pozostałe kontynenty: Laurentia, Baltica, Syberia, Kazachstania, Chiny

• Oceany: Paleopacyfik, Paleotetyda, Iapetus

• Orogeneza bajkalska

• Pierwotne skorupiaki: małże, stawonogi, TRYLOBITY

ORDOWIK:

• Gondwana wykonywał ruch rotacyjny w prawo przemieszczając się poprzez obszary okołobiegunowe

• Biegun południowy w okolicy płn. Krańców obecnej wyżyny Brazylijskiej

• Orogeneza Flindersa (południowa część Wielkich Gór Wododziałowych)

• Baltica i Laurentia zbliżają Siudo siebie stopniowo zamykając ocean Iapetus

• Rozwój trylobitów i graptolitów, pierwsze kręgowce

SYLUR:

• Gondwana nadal wykonywała ruch rotacyjny

• Zamknięcie oceanu Iapetus, powstanie Laurusji

• Kolizja Kazachstanii z Syberią

• Orogeneza kaledońska

• Pojawiają się pierwsze rośliny lądowe, powstają rafy koralowe, pierwsze prymitywne ryby

DEWON:

• Nadal trwa orogeneza kaledońska

• Gondwana wolno wędruje ku północy

• Pojawiają się pierwsze lasy (skrzypy, widłaki, paprocie)

• Pierwsze lądowe zwierzęta – wije i pająki

KARBON:

• Zetknięcie się Gondwany z Laurusją powoduje powstawanie intensywnych ruchów górotwórczych

• Orogeneza hercyńska

PERM:

• Trwa orogeneza hercyńska, lądy stopniowo spajają się ze sobą

• Pod koniec okresu powstaje PANGEA II

• Okres bardzo intensywnego wulkanizmu

• Biegun południowy na Antarktydzie

• Rozwój roślin iglastych

• Rozwój płazów i gadów

• Pojawiają się pszczoły

• Pod koniec okresu wymiera ponad 90% gatunków zwierząt – kataklizm

Era mezozoiczna dzieli się na:

• Kreda – 146 – 63 mln lat temu

• Jura – 208 – 146 mln lat temu

• Trias – 245 – 208 mln lat temu

TRIAS:

• Superkontynent PANGEA II stanowi ląd, silnie wydłużony południkowo ciągnący się od bieguna do bieguna

• Rozpoczyna się rozpad PANEGEI II, powstają strefy ryftowe

• Gromadzenie osadów w geosynklinach

• Dominują rośliny iglaste

• Bogaty świat gadów, pierwsze dinozaury, gady latające

• Pierwsze prymitywne ssaki

JURA:

• Ostatecznie oddziela się Gondwana, która stopniowo rozpada się na bloki

• Trwa konsolidacja Euroazji – rozpoczyna się orogeneza mezozoiczna (jenszańska)

• Dominacja wielkich gadów (dinozaurów), które opanowują morza, lądy i powietrze

• Rozkwit amonitów w morzach i oceanach

• Pojawiają się pierwsze ptaki

KREDA:

• Ostateczny rozpad Gondwany na bloki

• Powstanie swobodnej cyrkulacji wód wokół Antarktydy – oziębienie klimatu oraz powstanie lądolodu

• Rozwój roślin okrytonasiennych

• Ciąg dalszy dominacji wielkich gadów i amonitów w wodach

• Pod koniec okresu wymiera 70% istniejących gatunków w tym dinozaury i amonity

• Pod koniec okresu orogeneza alpejska

Era kenozoiczna dzieli się na:

• Czwartorzęd – od 2,5 mln lat temu:

  • Holocen

  • Plejstocen

• Trzeciorzęd – 65 – 2,5 mln lat temu

TRZECIORZĘD:

• Ostatecznie oderwała się Europa od Ameryki Płn., powstaje płn. Atlantyk

• Trwa orogeneza alpejska

• Rozwój roślin kwiatowych, różnicowanie się ssaków, pierwsze ssaki drapieżne, pierwsze prymitywne ssaki morskie

• Eocen – rozprzestrzenienie się roślin ciepłolubnych, pierwsze ssaki morskie

• Oligocen – rozwój roślin jednoliściennych, pierwsze małpy

• Miocen – rozwój świata ssaków, m.in. pierwsze psowate, niedźwiedziowate

• Pliocen – dominacja ssaków na lądach, australopitek

CZWARTORZĘD:

• Silne zmiany klimatu – rozległe zlodowacenia niżowe lądów na półkuli północnej (glacjały) na przemian z interglacjałami

• Zmiany poziomu oceanów

• Sformowanie się łuków wyspowych Karaibów i Azji

• Wędrówka stref roślinnych wraz ze zmianami klimatu, zmiany wysokości pięter w górach

• Ostateczne ukształtowanie linii brzegowej

• Pojawienie się człowieka

• Duże zmiany w świecie zwierząt, rozkwit, a następnie wyginięcie znacznej liczby gatunków

• Udomowienie niektórych gatunków roślin i zwierząt

• Zmiany szaty roślinnej związanej z działalnością człowieka

Orogenezy – wielkoskalowe ruchy skorupy ziemskiej, prowadzące do powstania gór – orogenów.

Orogeny:

• FAŁDOWE – następuje sfałdowanie wcześniej nagromadzonych osadów oraz ich wypiętrzenie

• ZRĘBOWE – wypiętrzenie sztywnych bloków wzdłuż spękań i uskoków

Procesom orogenetycznym towarzyszą często zjawiska plutoniczne i wulkaniczne, miejscami zachodzi też metamorfizacja skał.

Główne orogenezy:

• Bajkalska (prekambr – kambr), Góry: Bajkalskie, Timan

• Flindersa (kambr – ordowik), Góry: Flindersa, Płd. część Wielkich Gór Wododziałowych

• Kaledońska (sylur – dewon), Góry: Skandynawskie, Kaledońskie, Grampiany, Płn. część Appalachów

• Hercyńska (t. Waryscyjska) (karbon – perm), Góry: Masyw Centralny, Sudety, Ural, Przylądkowe, Cinling-szan, Płd. część Appalachów, Harz, Smocze, Rudawy

• Mezozoiczna (jura – kreda), Góry: Skaliste, Czerskiego, Sinotybetańskie

• Alpejska (kreda – do dziś), Góry: Alpy, Karpaty, Himalaje, Atlas, Andy, Kordyliery

Minerał – naturalne składniki skorupy ziemskiej, jednorodne chemicznie i fizycznie. Najmniejsza niepodzielna jednostka litosfery wchodząca w skład skał i skład mineralny danej skały. Decyduje o jej rodzaju i cechach.

Minerały różnią się od siebie:

• Postacią krystaliczną

• Barwą

• Połyskiem

• Przeźroczystością

• Twardością

• Łupliwością

• Spójnością

• Gęstością

Główne minerały w skorupie ziemskiej:

• Plagioklazy (40%)

• Ortoklazy i mikrokliny (18%)

• Pirokseny i amfibole (16%)

• Kwarc (13%)

• Magnetyty i hematyty (4%)

• Miki (4%)

• Kalcyty (2%)

Skała – naturalny zespół minerałów powstały w wyniku procesów:

• Geologicznych

• Kosmologicznych

Rodzaj skały określa się na podstawie:

1. Składu mineralnego

2. Struktury (kształt i rozmiary minerałów w skale)

3. Tekstury (ułożenia minerałów w skale)

Rodzaje skały:

• Magmowe – powstałe w skutek zastygnięcia lawy lub magmy

• Osadowe – powstałe na skutek nagromadzenia się lub sedymentacji osadów

• Metamorficzne – powstałe na skutek przemiany skał magmowych lub osadowych pod wpływem wysokiej temperatury i ciśnienia

Skały magmowe:

• Głębinowe – krystalizacja magmy pod powierzchnią Ziemi:

GRANITSjenitGabroDiorytPerydotyt

• Wylewne – konsolidacja lawy na powierzchni Ziemi:

BAZAT, Melafir, Diabaz, Andezyt

Skały osadowe:

• Pochodzenia organicznego – z cząstek organizmów roślinnych lub zwierzęcych:

WAPIEŃ, Dolomit, Kreda, Margiel, Węgiel, Ropa naftowa

• Okruchowe – z cząstek nieorganicznych:

  • Luźne:

Piasek Żwir Gruz Mułek LessIł

Zwięzłe:

Piaskowiec ZlepieniecBrekcjaMułowiec Glina

Pochodzenia chemicznego – z cząstek rozpuszczonych i ponownie wytrąconych:

Sól kamiennaGipsAnhydryt

Skały metamorficzne:

• Granit -> gnejs

• Skały osadowe -> łupki krystaliczne

• Piaskowiec -> kwarcyt

• Wapień -> marmur

Plutonizm – proces wdzierania się magmy w płytsze warstwy litosfery bez wydostawania się na powierzchnię Ziemi.

Intruzje – powstające w wyniku zjawisk plutonicznych podziemne masywy, skupienia, żyły zbudowane z zastygłej magmy:

• Zgodne – nawiązują do przebiegu warstw skalnych

• Niezgodne – Przecinają warstwy skalne

Intruzje cechują się większą odpornością niż skały otaczające

Wulkanizm – ogół procesów związanych z wydobywaniem się lawy i innych materiałów wulkanicznych z głębi skorupy ziemskiej na powierzchnię.

WULKAN – miejsce

ERUPCJA – proces

Z wulkanu wydobywają się:

• Lawa – płynna lub półpłynna, lepka masa o temperaturze 700 – 1400^oC

• Materiały piroklastyczne: bomby wulkaniczne, lapilli, popioły

• Ekshalacje wulkaniczne: wyziewy gazów i pary

Wulkany:

• Efuzywne (wylewne) – głównie lawa

• Eksplozywne – głównie materiały piroklastyczne

• Efuzywno-eksplozywne – lawa i materiały piroklastyczne

Typy wulkanów:

• Hawajski (efuzywny)

• Strombolijski (efuzywno-eksplozywny)

• Wulkaniański (eksplozywno-efuzywny)

• Wezuwiański (eksplozywno-efuzywny)

• Pliniański (eksplozywny)

• Peleański (efuzywny)

Typy wulkanów:

• Centralne – materiały wulkaniczne wybywają się z jednego punktu krateru:

  • Stożki wulkaniczne

  • Kaldery

  • Wulkany tarczowe

• Szczelinowe – materiały wulkaniczne wydobywają się z szeregu miejsc ustanowionych wzdłuż jednej linii:

  • Wulkany tarczowe

  • Pola lawowe

• Arealne – materiały wulkaniczne wydobywają się z szeregu miejsc rozmieszczonych bezwładnie:

  • Pola lawowe

  • Wyróżniamy:

1. Wulkany czynne – ustawicznie lub sporadycznie przejawiające swoją działalność

2. Wulkany wygasłe – nieaktywne w czasach historycznych

3. Wulkany drzemiące – wybuchały w czasach historycznych, ale obecnie nie przejawiają się swoją działalnością

4. Parujące – działalność przejawia się wyłącznie w postaci zjawisk parawulkanicznych (wyziewy gazów wulkanicznych)

Zjawiskami parawulkanicznymi są również źródła termalne (cieplice) i gejzery

SEJSMIKA

Trzęsienia ziemi – nagłe, z reguły krótkotrwałe ruchy (drgania, uderzenia, kołysania) skorupy ziemskiej, wywołane przez bodźce zewnętrzne lub wewnętrzne.

Hipocentrum – ognisko trzęsienia ziemi, z którego rozchodzą się fale sejsmiczne.

Epicentrum – punkt położony na powierzchni Ziemi, do którego fale docierają najszybciej.

Fale sejsmiczne:

• Podłużne – rozchodzą się w całym wnętrzu Ziemi z prędkością 3,1 do 7,5 km/s

• Poprzeczne – rozchodzą się we wnętrzu Ziemi, ale tylko do górnej granicy jądra Ziemi z prędkościami od 5,1 do 13 km/s

• Powierzchniowe – rozchodzą się po powierzchni Ziemi z prędkościami od 3,5 do 3,8 km/s

Wielkość trzęsienia Ziemi określa się za pomocą:

• Skali Richtera – miara logarytmiczna wyrażająca wielkość amplitudy drgań

• Skali Mercallego – miara określająca skutki trzęsienia Ziemi, obserwowane na powierzchni

Obszary:

• Sejsmiczne – o silnym natężeniu trzęsień Ziemi w obrębie, których trzęsienia zachodzą najczęściej i są największe

• Pansejsmiczne – o słabym natężeniu trzęsień Ziemi w obrębie, których te trzęsienia zachodzą stosunkowo rzadko i cechują się raczej mniejszą siłą

• Asejsmiczne – zasadniczo pozbawione trzęsień Ziemi w obrębie, których trzęsienia Ziemi nie występują lub zachodzą tylko sporadycznie i są bardzo słabe

Najważniejsze cechy budowy geologicznej:

• Litologia – rodzaj skał

• Stratygrafia – wiele skał

• Tektonika – ułożenie skał

Wpływ budowy geologicznej na:

• Rzeźbę – np. w skałach odpornych tworzą się wzniesienia, w mniej odpornych powstają doliny

• Klimat – np. w dolinie o ciemnych stokach jest cieplej

• Stosunki wodne – np. w kontakcie piaskowców i łupków powstają źródła

• Gleba – np. na wapieniach tworzą się rędziny

• Szatę rośliną – np. poszczególne gatunki porostów rosną na obszarze o określonym odczynie

• Świat zwierzęcy – np. świstak nie kopie w skałach litych

Atmosfera – powłoka gazowa Ziemi, która składa się z mieszaniny gazów zwanej powietrzem. Oddziaływanie siły grawitacji powoduje, że większość powietrza znajduje się w dolnej, przypowierzchniowej warstwie Ziemi.

Skład atmosfery

Budowa atmosfery:

• TROPOSFERA (0 – 8(18)km) – temperatura obniża się wraz z wysokością (ok. 6^oC/km), zachodzą zjawiska pogodowe, znajduje się tu prawie cała woda atmosferyczna, występują silne turbulencje

• Tropopauza (8(10) – 18(20)km) – stała temperatura od -30^oC do -70^oC, występują prądy strumieniowe

• STRATOSFERA (10(20) – 45(50)km) – wzrost temperatury do około 0^oC, występuje tutaj warstwa ozonowa (20 – 25km)

• Stratopauza (45(50) – 50(55)km) – stała temperatura 0^oC

• MEZOSFERA (50(55) – 80km) – spadek temperatury od 0^oC do -100^oC, silne turbulencje

• Mezopauza (80 – 85km) – stała temperatura 0^oC

• TERMOSFERA (85 – 600 km) – wzrost temperatury od -100^oC do +500^oC, zachodzą zorze polarne, poruszają się w tej warstwie sztuczne satelity

• EGZOSFERA (powyżej 600km) – temperatura powyżej +500^oC, strefa przejściowa do przestrzeni kosmicznej

Pogoda – ogół fizycznych zjawisk, którym podlega troposfera w określonym czasie i miejscu. Pogoda ulega zmianom:

• W czasie (pogody – chwilowy stan troposfery)

• W przestrzeni (zwykle pogoda opisywana jest dla małego obszaru)

Prognozowaniem pogody zajmuje się odrębna dziedzina meteorologii - synoptyka

Główne składniki pogody:

1. Ciśnienie atmosferyczne

2. Temperatura powietrza

3. Wilgotność powietrza

4. Zachmurzenie

5. Opady i osady atmosferyczne

6. Siła i kierunek wiatru

7. Zjawiska atmosferyczne (np. burza)

Ciśnienie atmosferyczne – siła z jaką słup powietrza atmosferycznego oddziałuje na jednostkę powierzchni w wyniku swojego ciężaru. Wartość ciśnienia atmosferycznego maleje wraz ze wzrostem wysokości.

Ciśnienie atmosferyczne zmienia się także w kierunku poziomym. Zmienność ta nosi nazwę poziomego gradientu barycznego.

Ciśnienie atmosferyczne ulega ciągłym zmianom w czasie, układy baryczne rozwijają się, zanikają, przemieszczają się w różnych kierunkach. Dynamika układów barycznych warunkuje zmienność pogody na danym terytorium.

Układy baryczne:

• Wyż baryczny (antycyklon) – ośrodek o ciśnieniu wzrastającym ku środkowi układu

• Niż baryczny (cyklon) – ośrodek o ciśnieniu malejącym ku środkowi układu

• Wał baryczny

• Bruzda baryczna

• Klin baryczny

• Zatoka baryczna

• Siodło baryczne

Wiatr – poziomy, postępowy ruch powietrza. Powstaje na skutek występowania różnic ciśnienia atmosferycznego. Kierunek wiatru – strona skąd wiatr wieje. Róża wiatrów – 8 bądź 16 kierunkowa skala kierunków wiatru.

Prędkość wiatru określamy najczęściej w m/s lub w km/h. [1m/s = 3,6km/h]

Skala Beauforta – siła (prędkość) wiatru na podstawie skutków wywołanych w przyrodzie

Wiatr fenowy (w Polsce halny)

Wiatr wiejący po stronie dowietrznej jest mroźny i wilgotny. Na stoku następuje jego wyziębieniu w wyniku gradientu wilgotno-adiabatycznego (-0,6^oC/100m). Po stronie zawietrznej wiatr jest ciepły i suchy. Spadając ze stoku następuje jego ocieplenie w wyniku gradientu sucho-adiabatycznego (+1^oC/100m)

Wiatr fenowy nosi różne nazwy:

• W Górach Skalistych – chinook

• W Karpatach Płd. – astrul

Zimny wiatr spadający z gór wiosną lub jesienią nosi nazwę:

• W Górach Dynarskich – bora

• W Alpach – mistral

• W Meksyku – nortes

Gwałtowny, mroźny wiatr polarny przynoszący zawieje śnieżne nosi nazwę:

• W Ameryce Płn. – blizzard

• Na Syberii – buran, purga

Gorący wiatr pustynny przynoszący burze piaskowe nosi nazwę:

• Na Saharze – samum, harmatan

• W Australii – brickfielder

Temperatura powietrza – mierzona jest na 2m nad poziomem gruntu, w miejscu przewiewnym, izolowanym od bezpośredniego oddziaływania promieniowania słonecznego i nagrzewania od gruntu; takie warunki panują w tzw. klatce meteorologicznej.

Wilgotność powietrza – zawartość pary wodnej w powietrzu. Zależy od:

• Temperatury powietrza

• Napływających mas powietrza

• Siły i kierunku wiatru

Większa wilgotność skutkuje powstawaniem chmur, mgieł, opadów i osadów atmosferycznych.

Chmura – dostrzegalne wzrokiem, zawieszone w atmosferze, zgrupowanie kropelek wody lub kryształków lodu wytworzone na skutek kondensacji lub resublimacji pary wodnej. Powstawanie chmur wiąże się z adiabatycznym ochłodzeniem powietrza, wywołanego wznoszeniem się jego w górę.

Zachmurzenie – pokrycie nieba chmurami, zwykle określa się je ułamkiem dziesiętnym wskazującym jaką cześć nieba (w przybliżeniu) pokrywają chmury.

Chmury:

• WYSOKIE (5 – 10km):

  • Cirrus (Ci)

  • Cirrocumulus (Cc)

  • Cirrostratus (Cs)

• ŚREDNIE (2 – 5km):

  • Altocumulus (Ac)

  • Altostratus (As)

• NISKIE (do 2km):

  • Stratus (St)

  • Stratocumulus (Sc)

• O BUDOWIE PIONOWEJ (podstawa zawieszona nisko, góra wysoko):

  • Cumulus (Cu)

  • Cumulonimbus (Cb)

  • Nimbostratus (Ns)

Cirrus – pierzaste

Cumulus – kłębiaste

Stratus – warstwowe

Nimbus – deszczowe

Altus – niskie

Widzialność – stan przeźroczystości powietrza w warstwie przyziemnej określane przez podane odległości widzialnych przez obserwatora przedmiotów. Widzialność zmniejszają:

• Mgła

• Zapylenie powietrza

• Opady (w szczególności śnieżne)

• Zamglenie

Mgła – zbiorowisko produktów kondensacji pary wodnej przylegające do powierzchni Ziemi.

Mgła – widzialność pozioma < 1km

Masy powietrza – wycinki troposfery cechujące się pionowym, termicznym uwarstwieniem, określoną wilgotnością i innymi cechami nabytymi dzięki przebywaniu nad określonym typem podłoża.

Masy powietrza:

• Powietrze równikowe (PR): gorące, wilgotne, o równowadze chwiejnej, wywołuje obfite opady

• Powietrze zwrotnikowe morskie (PZm): raczej gorące, przynosi niekiedy burze

• Powietrze zwrotnikowe kontynentalne (PZk): raczej gorące, wilgotność mała, przynosi upały

• Powietrze polarne morskie (PPm): temperatura zróżnicowana, wilgotne, wywołuje opady, burze, porywiste wiatry, mgły

• Powietrze polarne kontynentalne (PPk): temperatura zróżnicowana, suche, przynosi pogodę bezchmurną, ciepłe latem, mroźne zimą

• Powietrze arktyczne morskie (PAm): zimne, wilgotne, przynosi opady, burze i porywiste wiatry

• Powietrze arktyczne kontynentalne (PAk): zimne, suche, przynosi mgły, mrozy, zachmurzenie

• Powietrze antarktyczne (nad Antarktydą): zimne i suche

Główne masy powietrza docierające do Polski w ciągu roku:

• Powietrze polarne morskie – 65%

• Powietrze polarne kontynentalne – 29%

• Powietrze arktyczne – 4%

• Powietrze zwrotnikowe morskie – 1%

• Powietrze zwrotnikowe kontynentalne – 1%

Opady atmosferyczne – spadanie na skutek siły grawitacji cząsteczek wody w stanie płynnym lub stałym z chmury na powierzchnię Ziemi. Opady:

• Ciągłe – często długotrwałe, jednostajne, zwykle o niewielkiej lub średniej intensywności (z chmur warstwowych)

• Przelotne – intensywne i krótkotrwałe (z chmur kłębiastych)

Opady w stanie ciekłym:

• Deszcz – krople wody o średnicy > 0,5mm

• Mżawka – krople wody o średnicy < 0,5mm

Deszcz -> ulewa -> deszcz nawalny -> oberwanie chmury

Deszcz marznący i mżawka marznąca

W stanie stałym:

• Śnieg – płatki śniegowe zrośnięte ze sobą, igły lodu

• Krupa śnieżna – nieprzeźroczyste bryłki śnieżne o średnicy 2 - 5mm

• Krupa lodowa – przeświecające bryłki lodowe 5mm

• Grad – bryłki lodu o średnicy powyżej 5mm

Śnieg -> śnieżyca -> zamieć (opad wraz z silnym wiatrem)

Osady atmosferyczne:

• Rosa – krople wody powstałe poprzez kondensację pary wodnej na skutek szybkiego ochłodzenia

• Szron – osad kryształków lodu na wychłodzonym podłożu, efekt resublimacji

• Gołoledź – jednorodny osad lodowy, efekt zamarzania przechłodzonych kropelek mgły, mżawki lub deszczu na wychłodzonej powierzchni

• Szadź – szczotki i igiełki lodowe, efekt zetknięcia się przechłodzonych kropelek mgły z wyziębionymi, cienkimi przedmiotami o ujemnych temperaturach

Klimat – to ustalony na podstawie wieloletnich obserwacji, charakterystyczny dla danego miejsca lub regionu przebieg stanów pogody, zmieniający się w cyklu rocznym. Główne czynniki klimatotwórcze:

• Szerokość geograficzna

• Rozmieszczenie lądów i oceanów

• Wysokość bezwzględna

• Ukształtowanie powierzchni

• Pokrycie terenu

• Stałe wiatry

• Prądy morskie

• Działalność człowieka

Strefy klimatyczne:

• Strefa klimatów równikowych – średnie temperatury powyżej 20^OC, brak pory zimowej, małe amplitudy roczne

• Strefa klimatów zwrotnikowych – średnia temperatura w najzimniejszym miesiącu powyżej 10^OC, duże amplitudy dobowe, opady niewielkie głównie latem

• Strefa klimatów podzwrotnikowych – temperatura w najzimniejszym miesiącu powyżej 0^OC, opady skupione w półroczu chłodnym

• Strefa klimatów umiarkowanych – średnia roczna temperatura 0^OC – 10^OC, wyraźne cztery pory roku, roczne amplitudy 25^OC – 45^OC, opady zwykle całoroczne

• Strefa klimatów okołobiegunowych – średnia temperatura w najcieplejszym miesiącu niższa od 10^OC, opady z przewagą śnieżnych

Piętrowość według C. Trolla, 1962:

• Piętro glacjalne (niwalne) – występują tu lodowce lub pokrywy śnieżne

• Granica wiecznego śniegu – więcej śniegu przybywa niż się topi

• Piętro peryglacjalne (krioniwalne) – ma uwarunkowania termiczno-wilgotnościowe, przy zjawiskach lodowcowych

• Górna granica lasów – granica termiczna

• Piętro leśne

• Dolna granica lasu – granica wilgotnościowa

• Piętro stepowe – pustynne

Piętra klimatyczne w Karpatach według M. Hessa, 1974:

1. Zimne (do 2550 m, poniżej 0^OC)

2. Umiarkowanie zimne (do 2200 m, poniżej 0^OC)

3. Bardzo chłodne (do 1850 m, powyżej 0^OC)

4. Chłodne (do 1550 m, powyżej 0^OC)

5. Umiarkowanie chłodne (do 1150 m, powyżej 0^OC)

6. Umiarkowanie ciepłe (do 850 m, powyżej 6^OC)

7. Odmiana klimatu kotlin

Skala klimatu:

• Makroklimat

• Mezoklimat (duża forma terenu)

• Topoklimat (mały obszar)

• Mikroklimat (dla danego stanowiska)

Najważniejsze cechy klimatu, jako elementu krajobrazu:

• Temperatura

• Ciśnienie atmosferyczne

• Wilgotność powietrza

• Opady (rodzaj i wielkość)

• Wiatr (kierunek i siła)

• Skala klimatu

• Pory roku (rodzaj i długość)

Na co wpływa klimat:

• Na budowę geologiczną (np. w klimacie równikowym tworzą się grube warstwy pokryw)

• Na rzeźbę (np. procesy kriogeniczne zachodzą tylko w określonych strefach czy piętrach)

• Na stosunki wodne (np. w klimatach suchych cieki występują tylko okresowo lub epizodycznie)

• Na gleby (np. w klimacie polarnym tworzą się gleby tundrowe)

• Na szatę roślinną (np. w klimacie równikowym drzewa nie mają pierścieni rocznych)

• Na zwierzęta (np. niedźwiedź zapada w sen zimowy)

HYDROSFERA

Zasoby wodne Ziemi:

• Ogółem – 1 386 mln km³

• Ocean światowy – 96,5% (wody słone)

• Wody powierzchniowe – 1,8% (głównie zlodowacenia)

• Wody podziemne – 1,7%

• Inne – mniej niż 0,05%.

Bilans wodny:

P = H + S + ΔR

P – opad

H – odpływ

S – parowanie

ΔR – różnica retencji

Oceany i morza zajmują około 70,8% obszaru kuli ziemskiej. Łączą się one ze sobą tworząc wielką powierzchnię wodną nazywaną Wszechoceanem. W skład Wszechoceanu wchodzą:

• Oceany

• Morza

• Zatoki

• Cieśniny:

  • Kanały

Morza – odrębne akweny morskie wyznaczone według Międzynarodowego Biura Hydrograficznego.

Wszechocean dzieli się na trzy oceany:

• Ocean Atlantycki (Atlantyk)

• Ocean Spokojny (Pacyfik)

• Ocean Indyjski

Powierzchnia mórz i oceanów bardzo rzadko pozostaje nieruchoma. Zwykle znajduje się w ciągłym ruchu:

• Falowanie – rytmiczne ruchy powierzchniowe warstwy wody w morzach i oceanach, a także w jeziorach wywołane głównie przez wiatr

  • Przybój – fala zaburzona przez tarcie o dno morza. Tarcie to powoduje asymetrię fali i jej załamywanie się (powstanie białych grzyw)

  • Tsunami – pojedyncza, wielka fala oceaniczna, wywołana przez trzęsienie ziemi lub wybuch wulkanu

• Pływy – rytmiczne zmiany poziomu wód oceanów i otwartych mórz wywołane przez przyciąganie Księżyca i w mniejszym stopniu Słońca. Fala pływowa dwa razy w ciągu doby obiega kulę ziemską. Przypływ i odpływ występują co ok. 12,5 h. Większość pływów na otwartym oceanie jest niewielka (0,5 – 2 m). W pobliżu lądów podnosi się, a skala pływu może sięgać prawie do 20m

• Prądy morskie – trwałe lub okresowe (zmieniające kierunek co jakiś czas) ruchy postępowe mas wodnych w morzach i oceanach. Przyczyną powstawania są:

  • Wiatry stałe (np. pasaty, monsuny)

  • Różnice gęstości wód

  • Napór wód

Prądy dzielimy ze względu na temperaturę wody, którą niosą na:

• Ciepłe

• Chłodne

Wody lądowe:

• Powierzchniowe:

  • Cieki

  • Jeziora

  • Bagna, mokradła, torfowiska

  • Lodowce, stała pokrywa śnieżna

• Podziemne:

  • Wody podziemne

  • Lód gruntowy

  • Wilgoć glebowa

• Woda w organizmachpo

Cieki wodne dzielimy na:

• Rzeki

• Potoki

• Strumienie

Zlewnia – obszar, z którego wody powierzchniowe spływają do określonego miejsca

Dział wodny – linia oddzielająca od siebie zlewnie, wody opadowe spływają z niego do obu zlewni

Dorzecze – zlewnia całej rzeki

Zlewisko – zlewnia morza lub oceanu

Źródło – miejsce naturalnego, skoncentrowanego wypływu wód podziemnych na powierzchnię, zwykle początek rzek. Podziały źródeł:

• Ze względu na fizyczne warunki wypływu:

  • Descensyjne (spływowe)

  • Ascensyjne (podpływowe)

• Ze względu na temperaturę:

  • Lodowe (0^OC – 4^OC)

  • Zimne (4^OC – 20^OC)

  • Ciepłe (cieplice) (>20^OC)

• Ze względu na mineralizację:

  • Słodkie (<1 g substancji na 1 l wody)

  • Solanki (>1 g NaCl na 1 l wody)

  • Szczawy (>1 g CO₂ na 1 l wody)

  • Siarkowe (>1 g H₂S na 1 l wody)

  • Gorzkie (>1 g MgSO₄ lub Na₂SO₄ na 1 l wody)

• Ze względu na morfologię terenu:

  • Grzbietowe

  • Stokowe

  • Dolinne

  • Krawędziowe

  • Klifowe

• Ze względu na strukturę geologiczną:

  • Warstwowe

  • Szczelinowe

  • Uskokowe

  • Krasowe

  • Osuwiskowe

  • Rumoszowe

  • Morenowe

  • Artezyjskie

Bieg rzeki – linia spływu wód rzeki w rzucie poziomym:

• Prosty

• Kręty

• Meandrowy

Przepływ rzeki – ilość niesionej przez rzekę wody [m³/s]:

• Rzeki stałe – prowadzą wodę przez cały rok

• Rzeki okresowe – prowadzą wodę w niektórych porach roku

• Rzeki epizodyczne - prowadzą wodę bardzo rzadko, po niektórych gwałtownych opadach.

Ustrój wodny (reżim) rzeki – uśredniony roczny przebieg przepływów i stanów w wody w rzece. Zależy od:

• Zasilania rzeki:

  • Deszczowe

  • Śnieżne

  • Lodowcowe

  • Wody podziemne

  • Zbiorniki wodne

Zasilanie rzek ma zwykle charakter mieszany.

Przepływ rzeki:

• Niżówka (niski stan wody w rzece)

• Wezbranie (wysoki stan wody w rzece)

  • Powódź

W Polsce powodzie spowodowane są:

• Opadami (latem)

• Roztopami (wiosną)

• Zatorami (zimą)

Wodospad – miejsce, gdzie rzeka pokonuje pionowy lub bardzo stromy próg. Kilka połączonych wodospadów nosi nazwę kaskady.

Układy sieci rzecznej:

• Promienisty

• Pierścieniowy

• Koncentryczny (dośrodkowy):

  • Bezodpływowy

  • Odpływowy

• Dendryczny

• Równoległy

• Kratowy

• Ostrokątny

• Pierzasty

• Osiowy

  • Tranzytowy

  • Rozbieżny

Wietrzenie:

• Mechaniczne – prowadzi do zmian fizycznych, czyli rozpadu skały, zachodzi najbardziej intensywnie w obszarach pozbawionych stałej pokrywy roślinnej

• Chemiczne – prowadzi do zmian chemicznych, czyli rozkładu skały, zachodzi najbardziej intensywnie w obszarach o znacznych opadach i stosunkowo wysokich temperaturach

Efektem zwietrzenia jest pokrywa zwietrzelinowa

Procesy morfogenetyczne – procesy kształtujące rzeźbę powierzchni Ziemi:

• Denudacja, degradacja

• Akumulacja, sedymentacja

Efektem jest wyrównanie powierzchni Ziemi

Grupy procesów morfogenetycznych (czynniki morfogenetyczne):

• Grawitacyjne (siła ciężkości)

• Ablacja (wody opadowe)

• Fluwialne (woda płynąca)

• Glacjalne i fluwioglacjalne (lodowiec i wody lodowcowe)

• Eoliczne (wiatr)

• Brzegowe (wody stojące)

• Krasowe (wody płynące, także podziemne)

Procesy grawitacyjne (ruchy masowe):

• Główny czynnik morfogenetyczny – siła grawitacji

• Polegają na przemieszczeniu się zwietrzeliny lub fragmentów litej skały w dół stoku i ich depozycja u podnóża

• Rodzaje procesów:

  • Odpadanie

  • Obrywanie

  • Osuwanie

  • Osiadanie

  • Cieczenie

  • Spełzywanie

  • Soliflukcja

  • Procesy lawinowe

Główne formy:

• Obrywy

• Osuwiska

• Zerwy

• Stożki i hałdy usypiskowe

Procesy ablacyjne (zmywowe):

• Główny czynnik morfogenetyczny – wody opadowe

• Polegają na zmywaniu, transportowaniu i depozycji zwietrzeliny przez wody opadowe spływające po stoku

• Rodzaje procesów:

  • Spłukiwanie (ablacja deszczowa)

• Główne formy:

  • Żłobki deszczowe

  • Stożki proluwialne

  • Spływy deszczowo – błotne

• Sufozja – ablacja pod powierzchnią Ziemi

Procesy fluwialne (rzeczne):

• Główny czynnik morfogenetyczny – wody płynące

• Polegają na zachodzących w korytach rzecznych żłobieniu, transporcie materiału i jego osadzeniu

• Rodzaje procesów:

  • Erozja wgłębna

  • Erozja denna, wsteczna, boczna

  • Eworsja

  • Transportacja

  • Akumulacja

• Główne formy:

  • Doliny rzeczne

  • Terasy rzeczne

  • Stożki napływowe

  • Delty

• Doliny cieków stałych:

  • Gardziel

  • Wcios (doliny V-kształtne)

  • Jar

  • Kanion

  • Dolina płaskodenna (sterasowana)

  • Dolina nieckowata

• Doliny cieków okresowych lub epizodycznych:

  • Debrze – podobne do wciosów, duży spadek, na terenach zalesionych

  • Wądoły – szerokie, podmokłe, cieknące dno, strome zbocza, w terenach bezleśnych

  • Wąwozy – wąskie, płaskie dno, duży spadek, mogą występować załomy i progi, zbocza strome, skaliste

  • Parowy – wąskie, płaskie dno, duży spadek, zbocza strome, ale nie skaliste

  • Niecki zboczowe – płytko wcięte, szerokie, brak załomów miedzy dnem, a zboczem

• Typy dolin i cieków:

  • Konsekwentny

  • Subsekwentny

  • Resekwentny

  • Obsekwentny

  • Insekwentny

Procesy glacjalne i fluwioglacjalne:

• Główny czynnik morfogenetyczny – lodowiec i wody lodowcowe

• Polegają na żłobieniu, wygładzeniu, transporcie materiału i jego akumulacji przez lodowiec i wody lodowcowe

• Rodzaje procesów:

  • Erozja lodowcowa

  • Transport

  • Akumulacja

• Główne formy:

Kary, Cyrki, Doliny wiszące, Żłoby Mutony, Wały morenowe, Kemy, Ozy,

Drumliny, Rynny, Sandry, Pradoliny

• Formy erozyjne – erozyjne działalności lodowca lub wód lodowcowych:

  • Rysa lodowcowa

  • Wygład lodowcowy

  • Misa, wanna lodowcowa

  • Rynna proglacjalna

  • Pradolina

• Formy akumulacyjne – efekt akumulacyjnej działalności lodowca i wód lodowcowych:

  • Wał moreny czołowej

  • Wał moreny bocznej

  • Wał moreny środkowej

  • Zagłębienie wytopiskowe

  • Sandr

  • Stożek fluwioglacjalny

  • Kem

  • Oz

  • Drumlin

  • Wysoczyzny morenowe

• Przeobrażone (przeobrażeniowe) – efekt przeobrażenia przez lodowiec lub wody lodowcowe formy o innej genezie:

  • Kar (kocioł lodowcowy)

  • Cyrk lodowcowy

  • Dolina wisząca

  • Muton

  • Rygiel

  • Field

  • Żłób lodowcowy (dolina U-kształtna)

Procesy eoliczne:

• Główny czynnik morfogenetyczny – wiatr

• Polegają na wywiewaniu cząstek zwietrzeliny, żłobieniu nimi powierzchni Ziemi, transporcie i akumulacji

• Rodzaje procesów:

  • Deflacja

  • Korazja

  • Transportacja

  • Akumulacja eoliczna

• Główne formy:

  • Zagłębienia deflacyjne (misy, kotły)

  • Grzyby skalne

  • Jardangi

  • Wydmy

Procesy brzegowe:

• Główny czynnik morfogenetyczny – woda stojąca lub falująca

• Polegają na niszczeniu brzegów morskich, transporcie i akumulacji materiału

• Rodzaje procesów:

  • Abrazja

  • Akumulacja morska

• Główne formy:

  • Klify

  • Powierzchnie abrazyjne

  • Mierzeje

  • Kosy

Procesy krasowe:

• Główny czynnik morfogenetyczny – wody powierzchniowe (także opadowe) i podziemne

• Polegają na rozpuszczeniu skał na powierzchni i pod powierzchnią Ziemi przez wodę płynącą i opadową

• Rodzaje procesów:

  • Krasowienie

• Główne formy:

  • Żłobki krasowe

  • Leje krasowe

  • Doliny krasowe

  • Jaskinie

• Formy krasu powierzchniowego:

  • Żłobki krasowe

  • Żebra krasowe

  • Leje

  • Zapadliska

  • Uwały

  • Doliny krasowe

  • Wąwozy krasowe

  • Jary krasowe

  • Polje

  • Płaskowyże

  • Powierzchnie zrównania

  • Mogoty

  • Kopy

  • Formy martwicowe

• Formy krasu podziemnego:

  • Jaskinie:

    • Wodne

    • Lodowe

  • Nacieki:

    • Stalaktyty

    • Stalagmity

    • Stalagnaty

    • Draperie

Rzeźba jako element krajobrazu:

• Wysokość bezwzględna

• Wysokość względna

• Nachylenie (spadek terenu)

• Ekspozycja (wystawa terenu)

• Typ rzeźby

• Forma rzeźby

• Mikroformy

• Procesy morfologiczne

Rzeźba wpływa na:

• Budowę geologiczną (np. akumulacja osadów powoduje powstawanie skał)

• Klimat (np. góry stanowią barierę klimatyczną)

• Stosunki wodne (np. stok – spływ, równina – retencja)

• Gleby (np. na stromych stożkach następuje silniejsza erozja gleby)

• Szatę roślinną (np. na ruchomych stożkach usypiskowych tworzą się zbiorowiska piargowe)

• Świat zwierzęcy (np. strome spadki terenu są barierą występowania szeregu gatunków)

GLEBY

Gleba – to wierzchnia warstwa skorupy ziemskiej powstała ze zwietrzeliny skalnej. Składa się z luźnych cząstek mineralnych, organicznych, powietrza i wilgoci. Gleby tworzą się ze zwietrzelin skał zwięzłych lub ze skał luźnych. Całokształt procesów tego rodzaju nosi nazwę procesu glebotwórczego.

Żyzność gleby – w największej mierze zależy od grubości i cech poziomu akumulacji próchnicy.

Poziomy gleby:

A₀ – poziom ściółki

A₁ – poziom próchniczy

A₂ – poziom wymycia

A_B – poziom przejściowy

B – poziom iluwialny (wmycia)

C – skała macierzysta

Istnieje sześć jednostek systematycznych gleb:

• Dział

• Rząd

• Typ

• Podtyp

• Rodzaj

• Gatunek

Typ gleb – gleby o takim samym układzie głównych poziomów genetycznych gleb, podobnych właściwościach fizyczno-chemicznych, np. gleby bielicowe, brunatne.

Podtyp gleb – wyróżnia się, gdy na główny proces glebotwórczy nakłada się inny, modyfikując właściwości gleb, np. gleby brunatne kwaśne.

Rodzaj gleb – określa genezę skały macierzystej gleby, np. piasek eoliczny, glina morenowa.

Gatunek gleby – oznacza skład granulometryczny utworu glebowego, np. piasek gliniasty lekki.

W zależności od charakteru skały macierzystej, rzeźby terenu, cech klimatycznych (głównie termicznych i wilgotnościowych) oraz pokrycia terenu (formacje roślinne) powstają różne typy gleby:

• Gleby strefowe

• Gleby astrefowe

Główne gleby strefowe:

• Kriosole (okołobiegunowe)

• Podzole, glejsole, histosole (umiarkowana chłodna)

• Kambiosole, luwiosole (umiarkowana ciepła, oceaniczna)

• Feoziemy, czarnoziemy, kasztanoziemy, sołońce (umiarkowana ciepła, kontynentalna)

• Kambiosole, luwiosole (podzwrotnikowa śródziemnomorska)

• Arensole, yermosole, kalcisole, gypsisole, sołonczaki (zwrotnikowa)

• Liksisole, nitisole, wertisole, planosole (podrównikowa)

• Ferrasole, plintosole (równikowa)

Główne gleby astrefowe:

• Fluwiosole

• Rędziny

• Andosole

• Litosole

Wybrane cechy:

• Typ gleby

• Rodzaj gleby (geneza skały macierzystej)

• Gatunek gleby (skład granulometryczny)

• Żyzność gleby

• Odczyn gleby

Gleba wpływa na:

• Budowę geologiczną (np. brak pokrywy glebowej przyspiesza wietrzenie skał)

• Rzeźbę (np. rodzaj gleb warunkuje skuteczność procesów morfogenetycznych)

• Klimat (np. kolor gleby wpływa na mikroklimat)

• Stosunki wodne (np. rodzaj gleby warunkuje retencję i spływ powierzchniowy)

• Szatę roślinną (np. żyzność gleby wpływa na bujność szaty roślinnej)

• Świat zwierzęcy (np. odczyn gleby warunkuje występowanie konkretnych gatunków)

FLORA

Flora – ogół gatunków roślin na określonym obszarze, w danej grupie systematycznej, określonym środowisku bądź czasie geologicznym.

Roślinność – ogół zbiorowisk roślinnych na określonym obszarze.

Fitocenoza – konkretne zbiorowisko roślinne, wspólnota życiowa roślin porastających wycinek przestrzeni i współbytujących razem ze względu na podobieństwo wymagań środowiskowych.

Typ fitocenoz to zbiorowisko roślinne.

Grądy:

• Wielogatunkowe lasy liściaste

• Wyróżnia się grądy właściwe i buczyny

• Grądy, dęby, świerki, jesiony, olsze, klony, lipy, osiki

Łęgi:

• Lasy towarzyszące wodom płynącym, rosną na nadrzecznych terenach zalewowych

• Dominują drzewa znoszące okresowe zatopienia

• Bujne runo, podszyt

• Wierzby, topole, jesiony

Olsy:

• Lasy towarzyszące wodom stojącym, występują w zabagnionych obniżeniach okresowo zalewanych przez wody gruntowe

• Dominują: olsza czarna, jesion, brzoza

• Cechy: duże zwarcie, bogate runo, w którym występują gatunki bagienne – turzyce

Dąbrowa świetlista – las dębowy:

• Przewaga dębów bezszypułkowych z najbogatszym florystycznie runem wśród polskich zbiorowisk leśnych

• Dominuje: dąb bezszypułkowy, domieszka sosny, krzewy: jarząb pospolity, berberys, głóg jednoszyjkowy

Bory:

• Las szpilkowy, charakterystyczny dla klimatu umiarkowanego

• Głównymi gatunkami drzew są: sosny, świerki, modrzewie

• W runie występują: krzewinki, borówki, wrzosy, zaś w borach wilgotnych – bagno zwyczajne

• W zależności od stopnia wilgotności rozróżnia się: bory suche, świeże, wilgotne, bagienne

Strefowość roślinna:

• Równikowa – Wiecznie zielony las równikowy (Hylea)

• Podrównikowa – sawanny, lasy podrównikowe, lasy monsunowe

• Zwrotnikowa – pustynie i półpustynie

• Podzwrotnikowa – roślinność twardolistna (makia), stepy, lasy podzwrotnikowe

• Umiarkowana ciepła – lasy liściaste, lasostepy, stepy, pustynie i półpustynie

• Uiściaste, lasostepy, stepy, pustynie i półpustynieieże, wilgotne, bagienneg janych przez wody gruntowee względu na podoje romiarkowana chłodna – borealne lasy iglaste, lasotundra

• Polarna – tundra, pustynia lodowa

Szata roślinna jako element krajobrazu:

• Gatunki roślin

• Zbiorowiska roślinne

• Państwa florystyczne

• Produkcja biomasy

Szata roślinna wpływa na:

• Budowę geologiczną (np. powstanie węgla kamiennego)

• Rzeźbę (np. gęsta roślinność utrwala pokrywy stokowe)

• Klimat (np. zbiorowiska roślinne różnie reagują na promieniowanie słoneczne)

• Stosunki wodne (np. zarastanie i zanik jezior)

• Gleby (np. określone zbiorowiska roślinne warunkują występowanie pewnych typów gleb)

• Świat zwierzęcy (np. zbiorowiska są środowiskiem życia ważnych gatunków zwierząt)

FAUNA

Fauna – ogół gatunków zwierząt na określonym obszarze, w danej grupie systematycznej, określonym środowisku, bądź czasie geologicznym. Fauna danego terytorium jest efektem:

• Występowania określonych czynników naturalnych (głównie klimatycznych)

• Oddziaływania człowieka

Świat zwierzęcy jako element krajobrazu:

• Gatunki zwierząt

• Szlaki migracyjne

• Państwa zwierzęce

Świat zwierzęcy wpływa na:

• Budowę geologiczną (np. powstawanie wapieni koralowych)

• Rzeźbę (np. terasy bydlęce)

• Klimat (np. szarańcza zmniejsza insolację)

• Stosunki wodne (np. bobry tworzą tamy)

• Gleby (np. dżdżownice spulchniają glebę)

• Szatę roślinną (np. trawa jest spasana i nawożona przez odchody zwierzęce)

CZŁOWIEK <-> ŚRODOWISKO PRZYRODNICZE

Antropopresja – wpływ człowieka na środowisko:

• KTO? – człowiek

• CO ROBI? – czynniki antropopresji

• JAK ODDZIAŁUJE? – rodzaje antropopresji

• CO JEST EFEKTEM? – przemiany środowiskowe

Antropizacja – efekty wpływu człowieka na środowisko.

Czynniki antropopresji – formy działalności człowieka w środowisku. Zmierzają one do mniej lub bardziej racjonalnego wykorzystania środowiska. Główne czynniki antropopresji:

• Uprawa roli

• Hodowla

• Przemysł

• Zabudowa

• Komunikacja

• Regulacja wód

• Turystyka

• Działalność militarna

Rodzaje antropopresji:

• Emisja zanieczyszczeń powietrza

• Zanieczyszczenie wody

• Zaśmiecanie

• Erodowanie gleby

• Zamienianie stosunków wodnych

• Emisja hałasu

• Niszczenie roślinności

• Zabijanie zwierząt

Przykłady degradacji:

• Zanieczyszczenie powietrza

• Zatrucie wody

• Wyjałowienie gleb

• Zniszczenie pokrywy glebowej

• Zniszczenie pokrywy roślinnej

• Zagłada gatunków roślin i zwierząt

• Przekształcenie rzeźby

• Dekompozycja krajobrazu

Przykłady ochrony:

• Oczyszczenie ścieków

• Ochrona powietrza (filtry, redukcja emisji)

• Zabiegi przeciwerozyjne

• Prawna ochrona roślin, zwierząt i krajobrazu

• Formy ochrony przyrody (parki narodowe, krajobrazowe)

Przykłady gospodarowania środowiska:

• Właściwa struktura użytkowania ziemi

• Racjonalne użytkowanie gleb

• Melioracje

• Zadrzewianie, zakrzewianie

• Racjonalna gospodarka wodno-ściekowa

Człowiek <-> środowisko, modele relacji:

1. Świat technokratów – betonowa dżungla

2. Świat ekologów – powrót do natury

3. Eden – świat ogrodów

Dwa rodzaje teleskopów:

• Optyczne

• Radiowe (radioteleskopy)

Istnieją również teleskopy umieszczone w kosmosie. Najbardziej znany jest Hubble Space Telescope. Dzięki pracy w próżni możemy otrzymać zdjęcia wysokiej, jakości.

Największym sztucznym satelitą ziemskim jest Międzynarodowa Stacja Kosmiczna zbudowana przez Amerykanów i Rosjan.

Obiekty, zjawiska na sklepieniu niebieskim i w kosmosie:

• Zorza polarna – jest świadectwem aktywności słonecznej i efektem dużej jonizacji cząstek

• Plama słoneczna – czarne plamy na Słońcu, niewidoczne gołym okiem

• Merkury

• Wenus

• Księżyc

• Mars – na północnym biegunie Marsa burza piaskowa, ostatnia planeta mająca powierzchnię stałą, ma dwa księżyce (małe i bezkształtne)

• Jowisz:

  • Io – księżyc wielkości Ziemi posiadający aktywność wulkaniczną

• Saturn

• Uran

• Neptun

• Pluton i Charon – nie jest już planetą

• Komety:

  • Kometa Hale-Bopp (1997) – gazowy (błękitny) i pyłowy (żółty) warkocz

• Supernowe:

  • Supernowa z 1987r., Wielki Obłok Magellana, struktura pierścieniowa jest trudna do wyjaśnienia

  • Mgławica Kraba – supernowa z 1054r., pozostała po niej gwiazda neutronowa

• Gromady gwiazd:

  • Otwarte: Plejady (M45, Siedem Sióstr)

  • Kuliste: Gromada Kulista – Omega Centauri – najmasywniejsza gromada w naszej galaktyce (odległość 15 00 LŚ, rozmiar 150 LŚ)

• Obłoki materii:

  • Wielki Obłok w Orionie

• Mgławice – są źródłem powstawania gwiazd:

  • Mgławica planetarna – pozostałą po gwieździe podobnej do Słońca

  • Mgławica Planetarna Omega – fabryka gwiazd

• Galaktyki:

  • Spiralne: Sombrero, Cygnus A, Wyspy Wszechświata, NGC 5532

• Soczewka grawitacyjna

UKŁAD SŁONECZNY

Układ planetarny:

• Słońce

• Planety (8)

• Planetki karłowate (5)

W skład Układu Słonecznego wchodzą:

• Słońce

• 8 planet

• 5 planet karłowatych

• Ok. 1600 księżyców

• Mld komet i asteroid

• Pył międzyplanetarny

Słońce:

• Masa 10³⁰ kg – 300 000 masy Ziemi – 99,86% Układu Słonecznego

• Zachodzi w nim reakcja termojądrowa

Planety:

• Typu ziemskiego:

  • Merkury, Wenus, Ziemia, Mars

  • Małą masa, mały promień

  • Są zbudowane ze skał i metali

  • Położone są blisko Słońca i siebie

  • Są pozbawione pierścieni, tylko dwie planety posiadają księżyce (Ziemia 1, Mars 2)

  • Ich atmosfery (jeżeli posiadają) są głównie złożone z CO₂, H₂O, O₂, N₂

• Typu jowiszowego:

  • Jowisz, Saturn, Uran, Neptun

  • Duża masa, duże rozmiary

  • Nie posiadają stałej powierzchni

  • Mają budowę gazową, małą gęstość

  • Znajdują się w dalszej odległości od Słońca

  • Są chłodne, otoczone chmurami

  • Posiadają pierścienie i dużo księżyców

  • Ich atmosfera składa się głównie z wodoru, helu, oraz śladowych ilości molekuł zawierających wodór

Orbity planet:

• Wszystkie planety obiegają Słońce w tym samym kierunku

• Osie rotacji większości planet i Słońca są zgodne z osiami ich obrotu

• Wyjątkiem są osie rotacji Wenus, Urana (i Plutona)

Słońce jest okrążane przez 8 planet, które poruszają się po prawie kołowych orbitach położonych mniej więcej w jednej płaszczyźnie, która pokrywa się w zasadzie z płaszczyzną równika słonecznego. Wszystkie planety poruszają się w tym samym kierunku, zgodnym z kierunkiem obrotu Słońca.

Odległości w Układzie Słonecznym:

• Słońce – 0 AU

• Planety wewnętrzne – około 1 AU

• Pas asteroid – około 3 AU

• Planety zewnętrzne – około 5-40 AU

• Pas Kuipera – około 30-50 AU

Obecnie uważa się, że Układ Słoneczny przypomina gigantyczny kulisty owoc, którego pestką jest Słońce otoczone płasko ułożonymi orbitami planet, wypełniony miąższem międzyplanetarnej materii i otulony cieniutką skórką obłoku Oorta.

Hipotezy powstania Układu Słonecznego:

1. Katastroficzna – oddziaływanie z inną gwiazdą. Inna gwiazda przechodząca w okolicy Słońca wyrwała z jego powierzchni materiał, z którego powstały planety (problem z ruchem planet, hipoteza ta przewiduje niewielką ilość systemów planetarnych planet dookoła gwiazd)

2. Ewolucyjna – obłok molekularny. Większość gwiazd posiada obłok planetarny powstały 5 mld lat temu. Wiek Słońca to 4,6 mld lat. Obecnie całą energia wyzwalana wewnątrz Słońca pochodzi z przemiany wodoru w hel.

Teoria obłoku molekularnego:

• Obecnie akceptowana teoria powstania Układu Słonecznego

• Planety powstały w tym czasie z tego samego obłoku

• Takie obłoki obserwuje się w postaci pyłowych dysków w gwiazdach T Tauri.

Powstanie Układu Słonecznego

Zderzenia cząstek wirującego obłoku prowadziły do spłaszczania dysku. Silny wiatr słoneczny wywiał lżejsze pierwiastki w oddalone, zimniejsze regiony. Cięższe pierwiastki występowały zarówno w gorących, jak i zimnych rejonach. Skupienie się ziaren pyłu w płaszczyźnie prostopadłej do osi obrotu powodowało coraz częstsze zderzenia między nimi, które przez oddziaływania elektrostatyczne prowadziły do zlepiania się poszczególnych drobin w większe bryłki o rozmiarach rzędu milimetrów.

Powstanie planet Układu Słonecznego

• Merkury – kondensacja rozpoczynała się w temperaturze około 1400 K – duże jądro, złożone głównie z żelaza (80% masy) w stanie metalicznym z domieszkami niklu

• Wenus – kondensacja w temperaturze około 900 K (kondensacja magnezu i krzemu) – mniejszy od Merkurego stosunek żelaza metalicznego

• Ziemia – kondesacja w temperaturze około 600 K (kondensacja tlenków żelaza), gęstość jednak większa niż u Marsa z powodu dużej masy i ścieśnionego gazu

• Mars

• Jowisz i Saturn – znacznie niższe temperatury umożliwiły kondensację lodu wodnego, a także lodów CO₂, CH₄, NH₃. Objętość pierwiastków lekkich zwiększyła wydajność akrecji planetarnej – wielkie masy planet. Grawitacja planet typu Jowisza (ogromne masy) przewyższyła w swoim otoczeniu grawitację Słońca, co dało początek tworzenia się licznych księżyców i pierścieni.

Wielkie porządkowania

Silny wiatr słoneczny w ciągu kilkuset tysięcy lat wywiewa cząsteczki materii na peryferie układu. Oddziaływanie Jowisza i Saturna wyrzuca pozostałe planetyzmale daleko poza orbity planet. Powstaje pas Kuipera i obłok Oorta.

Obfitość planetyzmale we wczesnym Układzie Słonecznym – epoka wielkiego bombardowania. Zderzeniami można wyjaśnić niektóre anomalie, jak odwrócenie kierunku wirowania Urana czy powstanie dużego Księżyca ziemskiego.

Około 4,5 mld lat temu zderzenie o rozmiarach Marsa z Ziemią spowodowało postanie Księżyca. Ogromna energia zderzenia spowodowała stopienie wyrzucanych części płaszcza Ziemi – stąd na Księżycu brak wody i innych substancji lotnych.

Energia jądrowa- jedyna, która nie pochodzi od Słońca

Charakterystyka Słońca:

• -Słońce jest najzwyklejszą gwiazdą. Podobnie jak inne gwiazdy jest ono masywne i duże

• -Jego średnica jest 109 razy większa od średnicy Ziemi

• -Gdyby umieścić Ziemię w środku Słońca, Księżyc byłby w połowie odległości od powierzchni

• -Gęstość Słońca stanowi ¼ gęstości Ziemi

• -Średnia odległość Ziemi od Słońca definiuje jednostka astronomiczna (1,495*10¹¹m)

• -Słońce składa się niemal całkowicie z mieszaniny dwóch gazów: wodoru (92%) i helu (7%)

• -Słonce jest położone dużo bliżej Ziemi, niż inne gwiazdy (następna najbliższa, Proxima Centauri, znajduję się w odległości 4,29 lat świetlnych)

• -Słońce ma moc 10²⁴ 100 watowych żarówek

• -Ilość pierwiastków na Słońcu maleje wraz z ich ciężarem (Uran nie występuję w ogóle)

Powstanie pierwiastków, które można znaleźć na Słońcu:

• -Wodór i hel podczas Wielkiego Wybuchu

• -Węgiel, azot, tlen i żelazo wewnątrz innych gwiazd

• -Złoto powstało podczas wybuchu supernowej

Parametry opisujące Słońce:

• Wiek: 4,5*10⁹ lat

• Masa: 1,99*10³⁰ kg. Jest 330 000 razy większa niż masa Ziemi

• Promień: 696 000 km

• Średnia odległość od Ziemi: 1 AU= 1,495*10¹¹ m

• Objętość: 1,412*10²⁷ m³

• Gęstość: 1409 km/m³

• Przyspieszenie na powierzchni Słońca: 274 m/s²

• Jasność: 3,86*10²⁶ W

• Ciśnienie: -centrum: 2,334*10¹⁶ Pa (0,1 MPa na powierzchni Ziemi

• -fotosfera: 10 Pa

• Tempo utraty masy: 109kg/s^-1 (Słońce żyłoby 1017 lat)

• Temperatura: -centrum: 1,56*10⁷ K

  • -fotosfera: 5780 K

  • -chromosfera: 6*10³ K – 2 *10⁴ K

  • -obszar przejściowy: 2*10⁴ K – 2*10⁶ K

  • -korona: 2*10⁶ K – 3*10⁶ K

• Okres rotacji: -równik: 26,8 dni

Skład chemiczny	Liczba atomów	Ułamek masy
Wodór	92,1%	70,68%
Hel	7,8%	27,43%
Inne pierwiastki	0,1%	1,89%

Obecnie rozdzielczość instrumentów obserwujących Słońce wynosi od 1” do 2” łuku. Odpowiada to odległością na powierzchni Słońca od 726-1452 km

Słońce jest niczym niewyróżniającą się gwiazdą znajdującą się w jednym z ramion spiralnych (ramieniu Oriona) Drogi Mlecznej w odległości 8500 pc (praseków) od centrum galaktyki i około 60 pc powyżej równikowej płaszczyzny symetrii.

Prędkość rotacji Słońca dookoła centrum galaktyki wynosi 220 000 m/s. Potrzebuje ono 240 mln lat, aby dokonać pełnego obiegu wokół galaktyki.

W jądrze Słońca zachodzą reakcje termojądrowe-> powstają kwanty gamma, które wędrują przez wnętrze Słońca nawet kilka mln lat-> kwanty gamma docierają do powierzchni konwekcyjnej, gdzie nie mogą być dalej promieniowane i dalej podróżują za pomocą konwekcji

Wnętrze Słońca:

Jądro-> warstwa promienista-> warstwa konwekcyjna

W ciągu jednej sekundy 700 mln ton wodoru jest zamienionych na hel. W ciągu każdej sekundy 5 mln (0,7%) ton tej materii jest zamienione w energie. O tyle Słońce w ciągu sekundy zmniejsza swoją masę. Od początku swojego istnienia Słońce straciło 1% swojej masy.

Atmosfera Słoneczna składa się z trzech części:

Fotosfera:

• Widoczna część Słońca

• Jej grubość wynosi 500 km

• Tuż pod nią znajduję się warstwa konwektywna

• Poniżej fotosfery gaz jest za gęsty, aby światło mogło swobodnie go opuścić, a powyżej fotosfery gaz jest za rzadki, aby emitować światło

Chromosfera

• Tuż nad fotosferą

• Jej grubość wynosi 10 000 km

• Jej jasność stanowi 1/1000 jasności fotosfery

• Można ją obserwować jedynie tuż przed i tuz po całkowitym zaćmieniu

• Korona

• Warstwa powyżej chromosfery

• Można ją obserwować jedynie w czasie zaćmienia

• Charakteryzuję się wysoką temperaturą sięgającą do mln K

• Najbardziej charakterystyczne obiekty, plamy słoneczne, świadczą o aktywności słonecznej.

Plamy:

• - średnica może wynosi od 2500 do 50 000 km

• - największe mogą istnieć nawet kilka miesięcy

• - występują w grupach

• - są stowarzyszone z polem magnetycznym

• - jedna plama ma północny biegun magnetyczny, a druga południowy

• - składa się z ciemnego wnętrza (cienia) otoczonego jasnym pierścieniem (półcieniem)

• - wspólnie z rozbłyskami i protuberancjami występują w aktywnych obszarach magnetycznych

• -pole magnetyczne (3-4 tys. Gaussów) zapobiega swobodnej konwekcji gorącego gazu z wnętrza Słońca

• - temperatura fotosfery wynosi ok. 5800 K, temperatura plamy około 3800 K

• - oderwane od Słońca świeciłyby światłem podobnym do księżyca w pełni

• Plamy są najważniejszym parametrem, które określają aktywność Słońca

Wynalezienie teleskopu:

• - 1608 r. Lippershey nie uzyskał patentu

• - 1609 r. Galileusz (1610 udoskonalenie [powiększenie 20-30 razy])

Galileusz odkrył:

• - kratery na Księżycu

• - największe księżyce Jowisza

• - gwiazdową strukturę Drogi Mlecznej

Słońce posiada charakterystyczny 11 letni cykl aktywności. Najważniejszym wskaźnikiem aktywności jest liczba plam, czyli ciemniejszych, chłodniejszych obszarów, gdzie tuby z silnym polem magnetycznym przedzierają się do wyższych warstw atmosfery.

Cykl słoneczny został odkryty przez Schwabe’go i jest mierzony od minimum do minimum.

W ostatnich kilku wiekach średnia aktywność Słońca wzrastała. Od połowy XX wieku maleje.

Prawo Hale’a:

• - magnetyczna natura plam

• - polarność plam pozostaje zachowana na każdej półkuli słonecznej podczas 11 lat cyklu aktywności

• - polarność się zmienia na przeciwną na początku kolejnego 11 lecia

Faktyczny cykl aktywności słonecznej wynosi 22 lata

• Minimum Mandera (1650-1710):

• - dane historyczne pokazują, że zmiany klimatu są powiązane z aktywnością słoneczną

• - Minimum Mandera jest szczególnie zbadanym okresem, w którym zaobserwowano wyraźny trend pokazujący ochładzanie się klimatu

• - było jeszcze klika punktów, ale dr Michałek ma za szybkie tempo jak dla mnie

Stała słoneczna

Ważnym parametrem opisującym promieniowanie Słońca jest tak zwana stała słoneczna (solar irradiance). Jest to ilość energii słonecznej przechodzących przez jednostkową powierzchnię gwiazdy.

Na szczęście mamy magnetosferę- obszar, w którym ziemskie pole magnetyczne dominuję na magnetyzmem słonecznym. Niestety w przypadku najbardziej energetycznych zjawisk tarcza jest za słaba

Na Słońcu obserwujemy dwa rodzaje eksplozji, generowanych przez eksplozję magnetyczną:

• - rozbłysk słoneczny- wyrzucanie cząstek energetycznych

• - koronalne wyrzuty materii- podczas wybuchu miliardy ton naładowanych cząsteczek wraz z polem magnetycznym zostaje wyrzuconych ze Słońca z prędkościami czasami większymi od 2000 km/s

Podczas eksplozji magnetycznej ogromne zapasy pola magnetycznego, które znajduję się na Słońcu, zostaje zamienione w energie o mocy 200 mld bomb atomowych zrzuconych na Hiroszimę!

Co rozumiemy przez pogodę kosmiczną?

Warunki panujące na Słońcu, w wietrze słonecznym, magnetosferze, jonosferze i termosferze, które mogą wpływać na prawidłowe funkcjonowanie sprzętu 9aparatur, technologii) umieszczonych w kosmosie.

Dla pogody kosmicznej najważniejsze jest prognozowanie „huraganów” kosmicznych

• Potężny wybuch na Słońcu

• Obłok magnetyczny musi nieść przeciwny biegun magnetyczny do pola ziemskiego

• Cząstki obłoku, które okrążyły Ziemię stykają się i z przeciwnym kierunkiem magnetycznym docierają do Ziemi

Podczas burzy kosmicznej ziemskie pole magnetyczne jest zaburzone o około 1%

• -Obserwujemy trwające nawet kilka dni zmiany (spadek) horyzontalnej składowej pola magnetycznego

• -Powstają one na skutek prądów elektrycznych indukowanych w ziemskiej magnetosferze, podczas gdy jest ona zaburzona przez silnie turbulentny wiatr słoneczny (CMEs)

Słońce i klimat:

• - Słońce jest głównym czynnikiem kształtującym klimat i pogodę

• - duże zmiany klimatyczne (epoka lodowcowa) były spowodowane przez zmiany w aktywności słonecznej

• - Słońce jest odpowiedzialne za zmiany klimatu aż do 1960, lecz trudno jest wyjaśnić zmiany po tej dacie