1. Etapy rozwoju Ziemi w perspektywie geologicznej skali czasu.

Eon- najstarsza jednostka w historii Ziemi , wyróżniamy :

-Eon archaiczny - od powstania 4,6 mld do 2,5 mld

-Eon proterozoiczny - od 2,5 mld do 543 mln

-Eon fanerozoiczny - ,,okres jawnego życia” od 543 mln do dziś

Ery:

-Prekambr - od 4,6 mld do 543 mln

-Paleozoiczna - ,,okres starszego życia” (543-245 mln. )

-Mezozoiczna ,,okres średniego życia” - era dinozaurów 245 mln - 65 mln

-Kenozoiczna - ,,okres młodego życia” 65 mln - dziś

Neogen: holocen, plejstocen, pliocen, miocen,

Paleogen: oligocen, eocen, aleocen, paleogen

Akreacja - powiększanie masy Ziemi poprzez uderzanie licznych meteorytów

Grawitacja Ziemi - lżejsze pierwiastki magmy na zewnątrz, a cięższe pierwiastki wewnątrz, w środku bliżej jadra.

Najstarsze kontynenty :

-Fenoskandia - tarcza bałtycka i ukraińska (Platforma Wschodnioeuropejska)

-Sinia - tarcza chińsko-koreańska

-India

-Kilka w Afryce

-Laurentia - Ameryka Pół, Grenlandia

-Wschód Antarktydy

Powstanie życia: w skałach wieku archaicznego żyły, żyjące do dziś, bardzo proste bakterie tzw. archeologiczne i cyjanobakterie. Mogą one żyć w bardzo skrajnych warunkach np. przy gejzerach (Park Yellowstone) oraz sinice żyjące pojedynczo lub w koloniach (miasto kleiste) , które sedymentują tworzyły skały zwane stromatolitami.

Prakorjoty (organizmy żywe) nie posiadały jądra komórkowego. Są w stanie bytować w niekorzystnych warunkach - wytrzymuja w bardzo wysokich temp.

Sinice są do dnia dzisiejszego ( bakterie syntezymujace). W ciepłych wodach dochodzi do zakwitu sinic, a potem powstawały skały - stromatolity

I. Prekambr :4600-570 najdłuższy okres dziejów Ziemi. Tworzy się skorupa ziemska, masy lądowe i oceany. Potężna działalność wulkaniczna. Skały prekambryjskie występują na obszarze tzw. tarcz na wszystkich kontynentach. Ślady życia na ogół rzadkie.

II. Paleozoik : 570-280 mln lat temu kontynenty południowe, Antarktyda i Dekan tworzyły wówczas jeden kontynent Gondwanę i inne kontynenty to Chiny Południowe, południowa Syberia, Baltica, Ameryka Północna . W paleozoiku następowały przekształcenia form życia . Paleozoik kończy się wymieraniem gatunków , które szybko powstawały ale i szybko wymierały, dlatego mówimy o skamieniałościach przewodnich , dlatego jest tak dokładny podział paleozoiku na okresy.

Radiacja adaptyczna - szybkie przystosowanie się do nowych warunków życia

-Kambr - skamieniałości przewodnie to TRYLOBITY - zwierzęta bezkręgowe

-Ordowik - pojawiły się pewne ryby , które nie miały szczęk , wodę filtrowały , były opancerzone i wielkie. Morza pokrywają znaczna cześć powierzchni ziemi. Łagodny klimat. Rozwijają się glony, powstają rafy koralowe, występują gąbki i mięczaki. Gromadzenie osądów i ruchy górotwórcze.

-Sylur - gwałtowny zwrot w dziejach Ziemi spowodowany ewolucja ryb, pierwszych kręgowców, które już pojawiły się w Ordowiku. Pojawienie się pod koniec Syluru pierwszych roślin lądowych- roślin zarodnikowych, bez nasion. Ryby bezszczekowe.

-Dewon- pojawiają się normalne ryby , ale też pojawiają się ryby płucodyszne , które są elementem przejściowym od ryb do płazów , obecnie też występują np. w Ameryce PN, Afryce, Australii - w wodzie. Ale kiedy akwen wysycha, zaczynają oddychać tlenem atmosferycznym. Płazy zaczynają kolonizować obszary lądowe. Lasy są kolonizowane przez pierwsze rośliny nasienne. Procesy górotwórcze.

-Karbon- Zaczyna się tworzyć pokrywa glebowa w wyniku akumulacji rozkładu roślin, pojawiają się rośliny nasienne, pojawiają się pierwsze owady ( ważki, koniki polne, karaluchy). Płazy - bagienne zespoły, związane ze środowiskiem wodnym, wyjście z wody, kolonizacja pociągnęła za sobą szereg zmian anatomicznych. Gady - składanie jaj nie tylko w wodzie lecz również na ladzie. Rozwijają się owady.

-Perm - warunki pustynne przeważają na większości obszaru Pangei. Rozpowszechniają się gady i rozwijają owady. Pojawiają się nowe gatunki roślin, w tym iglaste. Wymierają niektóre gatunki zwierząt morskich. Zaczyna się rozwój pokrywy glebowej (dzięki materii pochodzącej z opadających liści).

Pod koniec paleozoiku tworzy się jeden superkontynent Pangea.

Między paleozoikiem a mezozoikiem granice stanowi wielkie wymieranie zwierząt , nie znamy dokładnych przyczyn, ale przypuszcza się , że nastąpiła jakaś kolizja np. 80-90 % gatunków z Permu nie odnajdziemy już w triasie.

W paleozoiku w wyniku przesuwania się lądów nastąpiły 2 orogenezy :

-Kaledońska- Kambr, Ordowik, dewon, Sylur, łańcuchy górskie w Szkocji i Norwegii, Appalachy i Kaledońskie , Sudety i Góry Świętokrzyskie.

-Hercyńska ( walyscyjska)- głównie między głównym dewonem dolnym permem - ukształtowanie Sudetów , Harz, Masyw Czeski, Ardeny, Irlandia, Walia.

III. Mezozoik : Od 245 mln do 65 mln lat temu trwała , okres intensywnych przemieszczeń kontynentów i rozpadów. Wewnątrz kontynentów na skutek suszy i kontynentalizmu występowały procesy wietrzeniowe. Powstało wówczas mnóstwo ewaporatów, ( gł. Soli w wyniku wyparowywania wkraczających na ląd mórz). Utworzył się Ocean Tetydy , gdzie wytworzyły się liczne synkliny a z nich powstały górotwory np. Andy i Kordyliery

Rozpad Pangei rozpoczął się oddzieleniem Europy od Afryki , Ameryka Pół. Oddzieliła się od Północnej z Środkową , potem Południowa od Afryki w wyniku pojawiły się …………… .

Na zachodzie Ameryki Północnej zaszły wielkie procesy subdukcji. Procesy te są bardzo aktywne także dziś np. wybuch wulkanu św. Heleny w 1980 r., który oddał 4,1 km³ lawy.

-Trias - pojawiły się gady ssakokształtne i gady latające ( pterozaury) i w USA ( Colorado, Utah, Wyoming) jest dużo szczątków dinozaurów. Zjawiska wulkaniczne i sejsmiczne. Ruchy przemieszczania się kontynentu.

-Jura - Otwieraniu się basenu Oceanu Atlantyckiego towarzyszy intensywny wulkanizm. Dinozaury opanowuja lad. Pojawiają się ptaki , np. archeopteryks, szczątki w kamieniołomie w Niemczech. Rosliny okryto - zalazkowe doskonale przystosowane do suszy.

-Kreda - flora przypominała dzisiejszy las,(klon , kakaowiec, dąb, topola, brzoza, śliwa, grusza, wierzba, buk) silny rozwój organizmów planktonicznych - dzis dzieki sendymenatacji tych planktonow mamy krede. Rosliny okrytozalazkowe (klon, magnolia, topola, kasztanowiec, grusza, lipa). Dinozaury dominuja az do wymarcia.

Mezozoik kończy się kolizją z meteorytem (krater ok. 20 km ) średnicy na Płw. Jukatan - 65 mln lat temu. Spowodowało to ograniczoną fotosyntezę i wydajność oceanów oraz kwaśne deszcze ( freony i tlenki siarki) Wymarcie dinozaurów. Już w kredzie był pewien regres i gady powoli zaczęły wymierać. Skamieniałości przewodnie - AMONIT . Tuż przed kenozoikiem nastąpił gwałtowny zanik kopalnego planktonu ,a na lądzie zmiany na pozycji między roślinami nasiennymi( z mezozoiku) a zarodnikowymi , które pojawiły się szybciej( głównie w niskich szerokościach geograficznych). Na Płw. Jukatan widoczny zarys krateru , po uderzeniu rozpuszczone skały ( węglany, wapienie i gipsy ) , dużo tlenków i aerozoli (SO₂), spadek nasłonecznienia o 10-20 % . W tym okresie również na tarczy Dekanu jest intensywny wulkanizm ( 300 tys. km²) utworów wulkanicznych.

IV. Kenozoik :Trwała od 65 mln lat temu do dziś. Możliwa była jeszcze wówczas cyrkulacja równoleżnikowa na Oceanie Tetydy, Australia, Ameryka Południowa zostały połączone z Antarktyda , Dekan nie połączył się z Azja , nie było jeszcze zlodowacenia Antarktydy. Ssaki w większości są stałocieplne , prawie wszystkie są żyworodne (prócz stekowców), i w większości łożyskowe (oprócz torbaczy) . Szkielety koni znalezione były wielkości psa. Roślinność drzewiasta została zamieniona na stepowe krzewy.

-Trzeciorzęd -początek ery kenozoicznej oznacza gwałtowny rozwój ssaków. Brak roślin nasiennych. Szybko rozwijają się rośliny okrytonasienne i trawy, podczas gdy klimat ochładza się.

-cyrkulacja wód oceanicznych (rzutuje na warunki klimatyczne)

-połączenie Australii i Ameryki Pd. z Antarktyda - nie mogą funkcjonować cyrkulacje i prądy wokół Antarktydy. Nie było lądolodów na Antarktydzie.

-są wszystkie pasma górskie oprócz Himalajów

-możliwość cyrkulacji równikowej (przez Ocean Tetydy) - pozostałością jest Morze Śródziemne.

-Oderwanie się Australii od Antarktydy - zmiana cyrkulacji, pojawia się zimny prąd - powstaje potężny lądolód na Antarktydzie

-Afryka przesuwa się ku północy

-Poszerzenie przesmyku miedzy Amerykami

-Pojawia się dryft wiatrów zachodnich

-Powstaje zamknięta cyrkulacja na północnym Atlantyku

-Dochodzi do zlodowaceń kontynentalnych na północy

-Kilka mln lat temu powstaje przesmyk Panamski ( pomiędzy Oceanem Atlantyckim a Oceanem Spokojnym) - powstaje prąd zatokowy ( Prąd Norweski).

-Dekan nasuwa się i tworzy najwyższe Himalaje

-Czwartorzęd - najmłodszy i trwający do dziś okres geologiczny. Nastąpiło czterokrotne zlodowacenie, rozdzielane okresami ociepleń. Ewolucja człowieka doprowadziła do jego dominacji na ziemi.

Paleotermometry- Wszystko co reaguje na zmiany temperatury:

- kształt liści roślin

- Izotopy tlenu w wapieniach ; O¹⁶ głównie w czapach lodowych; H₂¹⁶O, ¹⁸O - głównie w wodzie H₂¹⁸O.

Zmiana w klimacie od eocenu to początek procesu zlodowacenia i rozwoju lądolodu na Antarktydzie . Miało to związek z tektoniką płyt , która zmieniała cyrkulację oceaniczną.

Najważniejsze wydarzenia er:

Ery prekambryjskie - archaiczna i proterozoiczna:

-formuje się skorupa ziemska, atmosfera i hydrosfera

-tworzą się tarcze i platformy - fundamenty kontynentów

-powstaje w wodach życie - najpierw rośliny, później pojawiają się prymitywne zwierzęta

Era paleozoiczna:

-żyją zwierzęta, które utworzyły skamieniałości przewodnie tej ery - trylobity, graptolity

-stopniowy rozwój życia - pojawiają się kręgowce, wśród nich ryby, płazy, gady

-rozwijają się rośliny lądowe, w karbonie lasy tworzą olbrzymie skrzypy, widłaki, paprocie drzewiaste, które są podstawą do wytworzenia się węgla w tym okresie

-mają miejsce dwa potężne ruchy górotwórcze: starsze - kaledońskie i młodsze - hercyńskie

-zmienia się przestrzenny układ kier kontynentalnych

-klimat wykazuje duże wahania, zawsze jednak występują strefy klimatów równikowych, umiarkowanych i okołobiegunowych

-u schyłku ery następuje wielkie wymieranie - wyginęło około 90% gatunków zwierząt

Era mezozoiczna:

-zmienia się rozkład lądów i mórz, mają miejsce transgresje i regresje mórz, czyli zalewanie obszarów lądowych i ustępowanie mórz z lądów

-następuje silny rozwój gadów, pojawiają się pierwsze ptaki i pierwsze ssaki

-pojawiają się naczelne

-w morzach żyje bogata fauna - głowonogi: amonity i belemnity utworzą skamieniałości przewodnie

-rozpoczynają się pierwsze etapy orogenezy alpejskiej

-z końcem ery wymierają wielkie gady lądowe, głowonogi i wiele innych gatunków

Era kenozoiczna:

-jest najkrótszą erą, ale nadal trwającą

-kształtuje się współczesny układ i rzeźba lądów i mórz

-pojawia się człowiek, w świecie zwierzęcym dominują ssaki

-zachodzą ruchy górotwórcze orogenezy alpejskiej

-występują znaczące zmiany klimatu doprowadzające do rozwoju i zaniku lądolodów i lodowców

-ocieplenie klimatu powoduje zanik lądolodu na półkuli północnej, znaczącym czynnikiem rzeźbotwórczym stają się wody płynące i człowiek

Ewolucja ludzkości : W miocenie nastąpiło ochłodzenie klimatu , z związku z tym zaczęła się kurczyć szata roślinna m.in. las tropikalny w Afryce Wschodniej - kolebce ludzkości. Ardiphitecus ramidis - najstarszy znany homirid - 4,4 mln lat temu , szczątki znaleziono w Etiopii w popiołach wulkanicznych, prawdopodobnie poruszał się na dwóch nogach.

3,6 mln. lat temu hominidy, których odciski znaleziono w seriach wulkanicznych Tanzanii.

-Australopiteus africanus => 3,6 mld lat temu miał mózg 1/3 objętości współczesnego człowieka , żywił się roślinami i padliną zwierząt

-Homo- habilis => 2,4 mln lat temu. Pierwsza forma uważana za ludzką , miał mózg ½ współczesnego człowieka , wytwarzał narzędzia , które miały ostrza i służyły do polowania (były to kamienne narzędzia.

-Homo erectus => 1,9 mln lat temu. Miał mózg o 1/3 mniejszy od obecnego człowieka , żuchwa nie miała jeszcze wyniosłości podbródkowej i posługiwał się bambusem, ekspandował na inne tereny poza Afrykę tj. kolejno prawdopodobnie do Azji Poł. i Poł. Wsch. Europa Poł. i dzisiejsze Chiny. Szczątków nie znaleziono w Australii , obu Amerykach i Europie Pół. Potrafił przetrwać w klimacie umiarkowanym, ale nie umiał w arktyczny i subarktycznym. W Azji Poł. Wsch. Przystosował się do życia w lasach tropikalnych , ale preferował głównie tereny otwarte: sawanny.

-Homo sapiens archaiczny - 230-150 tys lat temu się pojawił się.

-Homo sapiens neandertalensis - ok. 150 tys. lat temu , miał podobnie jak nasz objętość mózgu , preferuje tereny chłodniejsze (zimne stepy, tundrę Eurazji) , ten , który tworzył prawdopodobnie społeczność pojawił się 135 tys. lat temu na terenie Afryki , a potem migrował na Bliski Wschód, Wschodnią Azję , Europę Środkową , Australię Północną , ok. 75 tys. lat temu, dotarł do Indii i Chin.

-Człowiek z Cro-Magnom pojawił się koło neandertalczyka 40-10 tys. lat temu , te dwie populacje żyły obok siebie , budował schronienia , szył ubrania, malował głównie w jaskiniach . 20 tys. lat temu rozpoczął migracje na Syberię Północną i przez Cieśninę Beringa dotarł do ameryki Północnej. Wykorzystując przejście między lądem Kordylierów a lodowcem lauretańskim (12 tys. lat temu ) rozpoczął ekspansję na południe. W ten sposób zasiedlona byłą całą Ziemia, prócz Antarktydy i niektórych wysp (Madagaskaru).

2. Współczesny układ kontynentów i oceanów jako wynik wędrówki płyt litosfery. Główne założenia teorii tektoniki płyt litosfery.

Wędrówki kontynentów:

-Afryka nadal przesuwała się na północ.

-Góry powstały na skutek wędrówki kontynentów na północ i południe

-Morze Śródziemne jest pozostałością Oceanu Tetydy, ale okresowo się przestawało istnieć , dowodem na to jest pozostałości wielkich kilkunasto metrowych pokłady soli trzeciorzędowej (ewaporaty) , zjawiska te badał statek Globar Chalenger. 1m długości słupa soli przypada na 80 m słupa wody morskiej , czyli woda musiała na przemian przypływać i wyparowywać.

-Wędrówka Dekanu na północ (10 cm/rok) i zderzanie z Azją , nastąpiło intensywna subdukcja , dlatego też w tym miejscu skorupa kontynentalna jest najgrubsza, bo 60-70 km. Dekan częściowo podsunął się pod Azję , to spowodowało rozciągnięcie Azji na północ ,a na skutek tej pensji powstało J. Bajkał, mikrokontynenty zetknęły się i utworzyły Tybet, powstanie gór zmieniło klimat, pojawiły się sezonowe zmiany i początki cyrkulacji monsunowej.

Kryzys mesyński - przelewanie się i wyparowywanie wody np:. w Morzu Czarnym są osady lądowe, czyli kiedyś musiały być tam ląd później zalany.

Wędrówki kontynentów.

Teorie:

Koncepcja I: Alfred Wegner próbuje wskazać na mechanizmy przemieszczania obszarów lądowych.

-podobieństwo stref szelfowych

-był to wspólny lad

-kontynenty rozsunęły się od siebie

Próba wyjaśnienia powstania łańcuchów górskich na obrzeżach kontynentów. Ruch wirowy Ziemi i przyciąganie Słońca i Księżyca - przesuwanie się kontynentów w kierunku zachodnim - do równika (siła odśrodkowa)

Koncepcja II: Artur Holmes - przyczyna rozsuwania się kontynentów - (pękanie płyt z podwarstwowej magmy) podskorupowe przemieszczanie magmy

Koncepcja III: Hess - twierdził, że w ryftach powstają oceany a skorupa oceaniczna rozciąga się na zewnątrz.

Argumenty (o przemieszczaniu się kontynentów):

1. analiza - magma zastyga (zawiera Fe), ustawia się osią dłuższą. Minerały ustawiają się jak igła magnetyczna. Zmiany magnetyczne w dziejach Ziemi (krótkie okresy odwrócenia siły magnetycznej).

2. ślady przemieszczeń względem siebie - obszar Szkocji o prawie 100 km w czasie 350mln lat.

-w zachodniej części Ameryki Pd. w San Andreas w Kalifornii - strefa aktywna, liczne trzęsienia Ziemi o 6m w 1996r. Od okresu Jurajskiego w okresie ok. 150 mln lat przesunęły się ok. 500 km.

-strefa wielkich rowów afrykańskich - tendencja zapadania się poprzez siły rozciągające.

-Obszar Morza Czerwonego (strefa ryftowa) obszary będą oddalać się od siebie

3. Wiek skał wywodzących się z Islandii:

-ponad 2 mln lat (plejstocen)

-poniżej 2 mln lat

-bazalty współczesne

4. Skorupa cięższa podsuwa się pod lżejszą - oceaniczna pod kontynentalna

Istnienie stref subdukcji potwierdzają procesy sejsmiczne (intensywne wulkanizmy i trzęsienia ziemi). Jeśli trzęsienie Ziemi ma miejsce blisko Ziemi (hipocentrum - ognisko trzęsienia Ziemi) to ma niewielkie głębokości, im dalej oddalamy się od strefy brzegowej to głębokość wzrasta.

Tektonika płyt litosfery:

Dzisiejszy obraz tektoniki i budowy geologicznej Ziemi związany jest z przemianami litosfery. Wyróżniono w niej płyty, czyli części, których granice stanowią grzbiety i rowy oceaniczne. Niektóre płyty złożone są tylko ze skorupy oceanicznej, inne obejmują zarówno oceany, jak i kontynenty. Płyty unoszą się na astenosferze, plastycznej warstwie płaszcza Ziemi.

Płyty przemieszczają się względem siebie dokonując zderzeń lub dryfują w przeciwnych kierunkach. Gdy dochodzi do zderzeń płyt oceanicznej z kontynentalną, płyta oceaniczna, cięższa, podsuwa się pod kontynentalną - ten rodzaj kolizji płyt nazywany jest subdukcją. Zderzenie płyt kontynentalnych doprowadza do fałdowania ich krawędzi i w efekcie do powstania gór - w ten sposób wyjaśnia się powstanie Himalajów jako skutku zderzenia Dekanu z płytą euroazjatycką. Subdukcja zachodzi też wzdłuż zachodnich wybrzeży obu Ameryk. Płyta pacyficzna podsuwając się pod kontynenty Ameryk kurczy się, natomiast płyty amerykańskie przyrastają. Wzdłuż krawędzi rozbieżnych powstaje ryft. Dochodzi tu do wciskania się magmy w rozsuwającą się skorupę dna oceanów. Powstają grzbiety oceaniczne rozcięte rozpadliną, przez którą wydobywa się magma. System ryftów występuje głównie w dnach oceanów. Odstępstwem od tego jest ryft na Islandii i w Afryce w strefie rowów tektonicznych. Przykładem grzbietu śródoceanicznego z doliną ryftową jest Grzbiet Środkowoatlantycki.

Ruch płyt litosfery jest wywołany prądami konwekcyjnymi w płaszczu Ziemi. Są to prądy tworzące zamknięte komory. Prądy te powodują przemieszczanie materii wnętrza Ziemi, które w efekcie doprowadza do podziału litosfery na płyty (kry) i do ich dryfu. Przypuszcza się, że źródłem energii dla konwekcji w płaszczu jest ciepło wydzielane wskutek rozpadu pierwiastków promieniotwórczych oraz ciepło pierwotne wnętrza Ziemi pochodzące z okresu tworzenia się planety.

Należy wziąć pod uwagę, że mówiąc o tektonice płyt litosfery mamy do czynienia z teorią naukową nie stanowiącą jeszcze prawa naukowego. Ta swoista rewolucja tektoniki płyt nastąpiła w latach 60-tych naszego stulecia. Jej prekursorem był geofizyk Alfred Wegener. Teoria tektoniki spójnie wyjaśnia powstawanie gór, istnienie rowów tektonicznych oraz towarzyszącą im aktywną sejsmikę i wulkanizm.

3. Radiacyjne uwarunkowania klimatu Ziemi. Rozpraszanie, pochłanianie, odbijanie, promieniowanie długofalowe Ziemi i atmosfery.

Czynniki radiacyjne:

- promieniowanie słońca - podstawowe źródło kształtujące bilans cieplny na Ziemi

- do Ziemi oprócz prom słonecznych docierają też promieniowania z innych planet, ale mają one marginalne znaczenie

- procesy te związane są z odległością Ziemi od Słońca peryhelium- najmniejsza odległość Słońca od Ziemi, aphelium- największa (152mld km)

- podczas peryhelium 4% prom. słon. więcej dociera do Ziemi

- w górnej granicy atmosfery gęstość strumieni energii = 1380 W/m
(stała słoneczna), strata przy przejściu przez atmosferę wynosi 310W ( odbijanie, rozpraszanie, zanieczyszczenia) i zależy od zawartości pary wodnej, pory roku, pory dnia, ekspozycji, barwy, szorstkości podłoża . Do Ziemi dociera 1070 W/m

- w ciągu doby/roku zmienia się ilość ciepła docierającego do pow. Ziemi

- 15% energii emitowanej przez Słońce pochłania atmosfera. Powoduje to wzrost temp (nad lądami), parowania (nad oceanami)

- Ziemia emituje prom długofalowe

Globalna wymiana ciepła między różnymi szerokościami geograficznymi

- z kulistości Ziemi wynika, że stała słoneczna nie jest wiarygodną miarą dla całej kuli ziemskiej, bo kąt padania prom. słonecznych jest różny dla różnych szer.geogr (odnosi się ona dla kąta 90
, kiedy promienie padają pod mniejszym kątem to ciepło dociera na większą powierzchnię

- irradiacja - jest to rzeczywiste napromieniowanie, które jest równe In = I * sinh (kąta padania prom. słonecznych)

Sin się zmniejsza gdy h=1 - największa gęstość promieni (zmniejsza się ilość ciepła)

Na każde 3
przypada 5% spadek promieniowania

Natura promieniowania słonecznego:

-Przekazywanie bez pośrednika materialnego, przesyłanie prom elektromagnetycznego, które przechodząc przez atmosferę przekształca się

-Ma charakter falowy, można opisać długość i częstotliwość fal

-Promieniowanie widzialne

-Ultrafioletowe < pr.widzialne < podczerwień

-Promieniowanie krótkofalowe- do widzialnego

-Promieniowanie długofalowe- od podczerwieni

- 90% prom.emitowanego przez słońce to prom.krótkofalowe (do 4µm)

- prom. Ziemi mieści się głownie w zasięgu prom.długofalowego

- światło widzialne (46% światło widzialne, 47% podczerwień, 7% ultrafiolet)

- ekstynkcja (osłabianie) związane jest z

Pochłanianie (absorpcja)

- selektywne - pochłanianie długich fal przez określone gazy; para wodna - pochłania prom. podczerwone; ozon i tlen - głównie ultrafiolet oraz niewielkie ilości światła widzialnego i podczerwieni; CO2 - podczerwień w określonym zakresie

-nieselektywne (pochłania różne długości fal przez zanieczyszczenie-aerozol)

Absorpcja selektywna zależy od składu gazowego atmosfery. Okno atmosferyczne- fale, które w ogóle lub w niewielkim stopniu są pochłaniane. Atmosfera pochłania łącznie ok. 15% prom.słonecznego

Rozpraszanie- polega na zamianie równoległej wiązki energii na wiązkę chaotyczną rozprzestrzeniającą się w różnych kierunkach Przede wszystkim rozpraszane są pasma fioletowe i niebieskie (efektem tego barwa nieba) Tym intensywniejsze im czystsze powietrze i w górach gdzie pow.zawiera mało pary wodnej. Ok. 5% promieniowania jest rozproszone, a rozpraszanie jest źródłem ciepła

Zmierzch- okres ciemności niezupełnej

- cywilny 6
- środek tarczy

- nawigacyjny 12
- poniżej horyzontu

- astronomiczny 18

Wielkość osłabienia zależy również od jego intensywności, ale głównie od ilości cząstek pochłoniętych i rozproszonych

Masa optyczna atmosfery - droga, którą przebywa promień od Słońca do Ziemi

Gdy kąt padania promieni słonecznych = 10 masa optyczna wynosi 27, przy 0
=35,4

Istotne w przyjmowaniu ciepła są:

-Ekspozycja stoku- jeżeli stoki będą miały nachylenie większe niż kąt padania prom słonecznych to będą one w cieniu (będzie tam tylko prom rozproszone) np. na stoku okołobiegunowym o nachyleniu 20
na szerokości 40
ilość ciepła jest o większa o ……. W porównaniu do powierzchni poziomej

-Charakter pokrycia powierzchni - nie cała energia jest pochłonięta, ponieważ każda powierzchnia ma swoje albedo

Albedo - stosunek promieni odbitych do padających w % (Miasto 15%, Łąka 25%, Ziemia 10%, Śnieg 80%)

Albedo planetarne 30-40%.Albedo globalne zmienia się w czasie, powoduje to zachmurzenie.Promieniowanie nieodbite zostaje pochłonięte

-Powierzchnia Ziemi i dolnej atmosfery - są źródłem promieniowania długofalowego. Promieniowanie podczerwone jest w znacznym stopniu przechwytywane przez parę wodną (głównie w troposferze, gdzie jest jej najwięcej), dlatego atmosfera sama staje się źródłem promieniowania zwrotnego, jest to tzw. efekt cieplarniany. Z kolei to co emituje zwrotnie troposfera jest znów pochłaniane przez Ziemię i efekt się powtarza. Promieniowanie zwrotne atmosfery jest wprost proporcjonalne do zachmurzenia (im większe tym większe promieniowanie). Saldo promieniowania - w przebiegu dobowym (dzień - dodatnie, noc - ujemne)

Przebieg dobowy temperatur (w powietrzu)

-w momencie wschodu słońca przychód ciepła jest mniejszy od utraty ciepła

-w godzinach popołudniowych temp. gruntu jest największa (oddaje ciepło) - max temp. w ciągu doby

4 termiczne typy klimatu:

-typ równikowy - charakteryzuje się w przebiegu rocznym bardzo małymi amplitudami (ok. 1 stopnia nad morzem). Temp. najwyższe występują w okresie równonocy jesiennej i wiosennej.

-Typ zwrotnikowy - roczne amplitudy temperatur w głębi kontynentu 10-15 stopni. Obserwuje się 1 maximum w przesileniach i jedno minimum. Dobowe amplitudy np. na Saharze kila stopni.

-Typ strefy umiarkowanej :

-morski (Europa Zachodnia) 10-15 stopni roczne amplitudy temp.

-kontynentalny (Eurazja) 25-40 stopni (czasami 60)

-przejściowy 15-25 stopni (Polska 19-23 stopnie)

-typ polarny - przez cala noc polarna jest strata ciepła - nie świeci słonce, maximum w ciągu dnia polarnego, roczne amplitudy wewnątrz kontynentu 30-40 stopni, nadmorskie ok. 20 stopni

Pionowe zmiany temp. wraz z wysokością:

-gradient suchoadiabatyczny 100m obniża się o 1 stopień w powietrzu suchym nie nasyconym para wodna

-w ruchach zstępujących

-ilość pary wodnej jaka może roznieść się zależy... ( proces kondensacji - wyzwala się ciepło 100m - 0.6st C)

4. Cyrkulacyjne uwarunkowania klimatu (ciśnienie atmosferyczne, układy baryczne, siły wywołujące i kształtujące wiatr)

Ciśnienie atmosferyczne jest wynikiem nacisku masy atmosfery ziemskiej na powierzchnię Ziemi. Ciśnienie maleje wraz z wysokością, gdyż im wyżej od powierzchni Ziemi tym mniejszy ciężar słupa powietrza. Rozkład ciśnień na Ziemi uwarunkowany jest nierównomiernym rozkładem temperatury na powierzchni Ziemi. Nad obszarami ciepłymi odznaczającymi się wyższymi temperaturami powietrze unosi się ku górze i w dolnej warstwie staje się rzadsze, przez co następuje spadek ciśnienia. Powietrze o niskich temperaturach jest cięższe, cechuje je wyższe ciśnienie. Nad obszarami ciepłymi wzrost ciśnienia nastąpi, gdy napłynie na nie powietrze chłodniejsze o wyższym ciśnieniu. W atmosferze niskie ciśnienie charakterystyczne jest dla wznoszącego (wstępującego) się ciepłego powietrza, a wysokie ciśnienie dla osiadającego (zstępującego) powietrza.

W atmosferze mamy więc do czynienia z obszarami o podwyższonym lub obniżonym ciśnieniu. Można to zobaczyć na mapach ciśnień, gdzie za pomocą izobar rysuje się układy baryczne.

Do głównych układów barycznych należą:

-niż - na mapach rozkładu ciśnienia zaznacza go układ zamkniętych izobar z ciśnieniem malejącym do środka

-wyż - określa go układ zamkniętych izobar z najwyższą wartością w środku układu

-zatoka niskiego ciśnienia - to obszar obniżonego ciśnienia położony między obszarami o ciśnieniu wyższym

-klin - oddzielający dwa takie same ciśnienia

-siodło baryczne - pomiędzy ciśnieniami

-wał - te same ciśnienia ale dwa układy

Ciśnienie zależy od:

- gęstości powietrza

- wzrost temp powoduje spadek ciśnienia

- wraz ze wzrostem wysokości ciśnienie maleje (na 9m ciśnienie spada o 1hPa - gradient pionowy ciśnienia)

Aby wyeliminować różnice pomiarów z różnych h (stacji) redukuje się wartości - niwelacja barometryczna

Ciśnienie zmienia się także w poziomie 1
- 100 km - dziś

Gradient poziomy ciśnienia 2hPa/100km - w strefie umiarkowanej; większe gradienty spotykamy w strefach antycyklonalnych, powodują one silne wiatry, cyklony tropikalne, wiatry małoskalowe - wodne, tornado.

Zagęszczenie izobar na mapie informuje o dużych różnicach ciśnień. Różnice ciśnień powietrza atmosferycznego wywołują naturalną dążność do ich wyrównania. Tak powstaje wiatr, który jest poziomym ruchem powietrza wywołanym różnicą ciśnień i przemieszczającym się od obszarów wysokiego do obszarów niskiego ciśnienia. Wiatry wiejąc odchylają się pod działaniem siły Coriolisa, na półkuli północnej na prawo, na półkuli południowej na lewo.

Wiatr, prądy wstępujące i zstępujące tworzą ogólne krążenie powietrza atmosferycznego nad powierzchnią Ziemi, nazywane cyrkulacją atmosfery. Jego przyczyną jest nierównomierny dopływ energii do powierzchni Ziemi, powodujący duże różnice temperatur między równikiem i biegunem. Te z kolei powodują różnice ciśnień uruchamiające przemieszczanie powietrza.

Na Ziemi wyróżnia się strefy stałych ciśnień - trzy niskiego oraz cztery wysokiego ciśnienia. Kształtują one krążenie powietrza odmienne w szerokościach geograficznych międzyzwrotnikowych, umiarkowanych i okołobiegunowych (rysunek). Oprócz ośrodków ciśnień na krążenie powietrza wpływa także ruch obrotowy Ziemi (Siła Coriolisa) oraz szereg czynników, takich jak rozkład oceanów i kontynentów, ukształtowanie powierzchni i inne.

Wiatr wywołuje różnica pól ciśnień. Na cząstki powietrza działają różne siły np. siła tarcia (pasywna) o zwrocie przeciwnym do ruchu, siła Coriolisa (odchylenie w prawo na półkuli północnej, na południowej w lewo) , siła gradientu ciśnień(z wyżu do niżu). Im wyższa szerokość geogr. tym większa siła od 0% na równiku do 100% na biegunie.Im bliżej powierzchni tym siła tarcia większa. Na powierzchni gładkiej wody tarcie jest mniejsza. Gdy powierzchnia jest szorstka tarcie wynosi nawet 45

WIATR określa się poprzez prędkość i kierunek

Prędkość wiatru - nie jest stała, określa się średnią prędkość, bądź chwilową. Mierzymy za pomocą ANENOMETR ROBINSONA w m/sek (razy 3,6 mamy km/h). przeciętna prędkość wiatru wynosi 4-8m/sek

Kierunek wiatru- czyli skąd wieje wiatr, 16 kierunków

Chmury typu kłębiastego tworzą się w wyniku konwekcji, wyzwala się ciepło, masa staje się lżejsza, ciśnienie spada, kondensacja wzrasta. Gradient wilgotnoadiabatyczny. Ruchy turbulencyjne - wiatr ma charakter porywisty

Osiadanie powietrza jest powolne 250 - 350m/dobę, pogoda bezwietrzna, mały wiatr

Wiatr odpowiada za globalny przepływ ciepła i pary wodnej prowadzi do:

- wyrównanie ciśnień, bądź wzrostu ciśnienia (góry)

- przyśpiesza parowanie (usuwa nasycone wilgocią powietrze znad zbiorników morskich)

- zmniejsza nocne spadki temp powietrza z wypromieniowania (inwersja termiczna w czasie nocy, mniejsze spadki temp przy gruncie, łagodzi spadki temp w nocy)

- wiatr zmniejsza nagrzewanie się ciał w czasie upałów (gdy wiatr jest chłodniejszy niż 37
C)

- jest przyczyną powstawania prądów morskich, falowanie (abrazja)

- jest odpowiedzialny za procesy geologiczne na pustyni (deflacja, korazja, akumulacja eoliczna)

- wpływa na wygląd szaty roślinnej

- poprawia warunki aerosanitarne - przewiewa aglomeracje miejskie

- wpływa na komunikację lotniczą (pod wiatr - większe zużycie paliwa)

5. Atmosferyczne ogniwo obiegu wody (parowanie, kondensacja, opady i osady atmosferyczne, typy mgieł, rodzaje chmur)

Atmosferyczne krążenie wody - wymiana wody odbywa się głównie między hydrosferą a atmosferą (antroposfera, biosfera pośredniczą w tym obiegu). Ogniwa te w sensie globalnym pozostają w stałej równowadze, ale w ujęciu regionalnym wykazują różnice (np.: powodzie i susze). Podstawowy proces w obiegu wody to parowanie. Parowanie zachodzi nad każdą powierzchnią wilgotną, nad którą jest niedosyt wilgoci w powietrzu (jeśli powietrze jest wystarczająco wilgotne to parowania nie ma). Do wyparowania 1g wody w temp. 0ºC potrzeba ok. 600kcal ciepła (jest to tzw. utajone ciepło parowania, w sposób szczególny magazynowane w parze wodnej, a uwalniane przy kondensacji). W trakcie zamarzania potrzebne jest 80kcal, a przy topnieniu uwalniane jest 80kcal energii.

sublimacja: lód → para wodna, resublimacja: para wodna → lód

Parowanie zachodzi jeśli ilość cząsteczek uchodzących z wody jest większa niż przychodzących, a ustaje gdy nad wodą jest nasycone powietrze .Gdy powietrze jest nasycone parą wodną następuje kondensacja.

Do badania stanu uwilgotnienia służą parametry :

-wilgotność bezwzględna- zawartość pary wodnej w g/m³

-wilgotność właściwa- ilość pary wodnej w g, która jest w 1kg powietrza wilgotnego.

-prężność pary wodnej- ciśnienie, jakie wywierają cząsteczki pary wodnej, mierzone w hPa (symbol „e”, a w powietrzu nasyconym ma symbol „E” ).

-wilgotność względna f - f = e/E x 100 %

-niedosyt wilgotności d - d = E-e , im większa różnica tym większy niedosyt i większe parowanie.

-temperatura punktu rosy - temperatura, przy której w powietrzu zaczyna skraplać się para wodna.

Żeby nasycić powietrze ciepłe trzeba dostarczyć dużo więcej pary wodnej niż przy powietrzu zimnym, dlatego lepiej dla porównań posługiwać się wilgotnością względną.

Rodzaje parowania :

-Ewaporacja - parowanie z powierzchni wodnej i gruntu

-Transpiracja - parowanie z roślin.

-Potencjalne - przy nieograniczonym dostępie do wody ( zależy od temp.)

-Ewapotranspiracja - parowanie gruntowe połączone z parowaniem roślin.

-Rzeczywiste - mniejsze od potencjalnego; czasami może być większe od potencjalnego np.: na bagnach, bo rośliny mogą wyparować więcej wody niż z powierzchni otwartych wód.

Kondensacja pary wodnej ma miejsce, gdy :

-napływające powietrze ochładza powierzchnię lądu - powstaje przygruntowa inwersja i tworzą się mgły.

-jest adwekcja ciepłego powietrza nad uprzednio wychłodzona powierzchnię.

-zachodzi konwekcja, unoszenie i ochładzanie powietrza, a następnie skraplania ( bo jest spadek temp.)

-mieszają się masy wilgotnego powietrza o różnych temperaturach.

Warunkiem procesu kondensacji jest obecność w powietrzu jąder kondensacji. Jeśli ich nie będzie to nie będzie też kondensacji (nawet przy nasyceniu para wodna). W warunkach przyrodniczych jądrami kondensacji są silnie higroskopijne cząsteczki soli morskich (chlorek sodu, magnezu, siarczan gipsu, itp. ), np.: w wodzie deszczowej jest ok. 3,5 mg NaCl, a także aerozole antropogeniczna (gazy, pyły nad ośrodkami przemysłowymi tj. kilka mln na cm³). Wówczas może dojść do kondensacji nawet przy niepełnym nasyceniu para wodną, np.; mgły londyńskie powstają przy wilgotności 75%. Może również być tak, że w powietrzu atmosferycznym będą występowały przechłodzone kropelki wody (które zamarzają gdy są jądra kondensacji).

Produkty kondensacji :

Rosa - powstaje przy oddawaniu ciepła przez grunt, następuje ochłodzenie gruntu i rozpoczyna się kondensacja (tworzy się w nocy w lesie)

Nalot ciekły - powstaje na powierzchniach pionowych przy napływie wilgotnego powietrza na wcześniej wychłodzona powierzchnię.

Szron - odpowiednik rosy, powstaje gdy jest zimno w procesie sublimacji.

Zamróz - powstaje na pionowych ścianach od strony dowietrznej; tworzenie się kryształów lodowych na skutek kontaktu przechłodzonych kropelek wody z wychłodzonym powietrzem, np.: na płotach.

Gołoledź - gładki, przezroczysty, matowy osad lodowy, tworzy się przez kontakt przechłodzonych kropelek pary wodnej z wychłodzonym podłożem.

Szadź - drobne kryształki, powstają przez kontakt wychłodzonych kropelek z cienkimi powierzchniami; szadź narasta od strony dowietrznej; obfita szadź może być powodem zniszczeń np.: drzew.

Powstałe w atmosferze i unoszące się w postaci chmur i mgieł :

Mgła - stan widoczności, w którym widoczność pozioma jest mniejsza od 1 km:

-mgła słaba : od 500-1000m widoczności

-mgła umiarkowana : od 200-500m widoczności

-mgła gęsta : od 50-200m widoczności.

Rodzaje mgieł :

-Radiacyjne - mgła z wypromieniowania, wyparowania ciepła z gruntu; występuje nisko nad powierzchnią gruntu, czasem to zamglenie zsuwa się do niższych partii gruntu, np.: rowów; po wschodzie słońca zanika inwersja i mgły znikają.

-Adwekcyjne - gdy wilgotne powietrze wpłynie nad uprzednio silnie wychłodzony obszar (to wywołuje czasami paraliż komunikacji lotniczej).Powstające w wyniku zmieszania mas powietrza wilgotnego CIEPŁEGO i ZIMNEGO, np.: na obszarach „pustyń mglistych” (Atakama, Namib).

-„Dymienie morza” -mgły wyparowanie- gdy jest kontrast termiczny miedzy cieplejsza wodą a napływającym chłodnym powietrzem (10ºC); mogą też występować nad dużymi rzekami i jeziorami.

-Mgły frontowe - powstają w miejscu zetknięcia się mas powietrza o różnych właściwościach, głównie przy froncie ciepłym i słabych wiatrach, towarzyszą im słabe opady (mżawka); czasem mgła ta to obniżona chmura warstwowa sięgająca aż do powierzchni ziemi.

CHMURA : to widzialny zbiór kropelek wody lub kryształów albo kropelek wody i kryształów; można je dzielić ze względu na jasność, wysokość (ale ten podziała nie jest dobry, bo troposfera ma różna wysokość w zależności od szerokości geograficznej).

Piętro	Rodzaje chmur	Symbol	Opis
Wysokie	Pierzaste (Cirrus)	Ci	Włókniste, zbudowane z rozproszonych kryształów lodu, są zwykle cienkie więc nie zmniejszają dopływu promieniowania słonecznego, w ciągu całego dnia są białe, zmieniają barwę podczas wschodu i zachodu słońca, zapowiadają zmianę pogody
		Kłębiasto-pierzaste (Cirrocumulus)	Cc	Złożone z białych, prawie przezroczystych kłębków przypominających soczewki, migdały, zmarszczki, zbudowane prawie wyłącznie z kryształków lodu, mogą zawierać przechłodzoną wodę
		Warstwowo-pierzaste (cirrostratus)	Cs	Biaława, przejrzysta zasłona pokrywająca całe niebo lub jego fragment, składająca się z kryształków lodu, zapowiadająca pogorszenie pogody
	Średnie	Średnie kłębiaste (Altocumulus)	Ac	Poszarpane, złożone z zaokrąglonych płatów tworzących ławice, miejscami silnie spiętrzone, niektóre fragmenty chmur są bardziej lub słabiej oświetlone, co przejawia się ich cieniowaniem, zbudowane są głownie z kropelek wody, przy bardzo niskich temp. Mogą występować kryształki lodu
		Średnie warstwowe (Altostratus)	As	Szare lub niebieskawe ławice, przez które słabo prześwieca słońce, ich rozciągłość pozioma jest bardzo duża, budują je jednocześnie krople wody i kryształki lodu, daje opady atmosferyczne w postaci smug poniżej podstawy chmury, które często nie dochodzą do powierzchni ziemi, bo wyparowywują, jeżeli opady dochodzą do ziemi to są ciągłe w postaci deszczu lub śniegu
	Niskie	Warstwowo - deszczowe (Nimbostratus)	Ns	Ciemnoszare, grube warstwy chmur całkowicie przesłaniające słońce, często silnie postrzępione u dołu, powstają często z przekształcenia innych chmur, zbudowane w dolnej części z kropli wody, w górnej z kryształków lodu, dają intensywne, długotrwałe opady w postaci deszczu śniegu lub ziaren lodowych.
		Kłębiasto - warstwowe ( Stratocumulus)	Sc	Ciemne chmury o wyraźnie kłębiastej budowie, są bardziej rozciągnięte w poziomie niż w pionie, zbudowane z kropel wody, czasem z krupami śnieżnymi, rzadko z kryształami lodu lub płatkami śniegu, czasem dają słaby opad deszczu, śniegu
		Warstwowe (Stratus)	St	Niska, mglista, szara warstwa, pokrywająca całe niebo, jej podstawa jest tak nisko, że może przesłaniać wzniesienia terenowe; zbudowana z kropli wody a poniżej -25stC z kryształków lodu; daje ciepły opad mżawki lub ziarnistego śniegu
Pionowe	Kłębiaste (Cumulus)	Cu	Postać kłębu o wyraźniej, ciemniejszej podstawie, typowe letnie chmury występujące często pojedynczo, mogą występować równocześnie w różnych stadiach rozwojowych, zwykle nie dają opadów, mogą sięgać nawet do piętra wysokiego
	Kłębiasto - deszczowe (Cumulonibus)	Cb	Ciemne bardzo rozbudowane w pionie chmury często przyjmują kształt kowadła; w dolnej części wodne, w środku mieszane, u góry lodowe, często nazywane są chmurami burzowymi, dają zwykle krótki gwałtowny opad (deszcz lub grad); pod chmurami tego typu występują silne prądy wstępujące, które zasysając ciepłe powietrze, mogą unosić z podłoża różne przedmioty, jedyna chmura dająca wyładowanie atmosferyczne

Z chmur można wyczytać :

-jeżeli są chmury konwekcyjne- Cumulus i Cumulonimbus - to wiemy, że jest konwekcja.

-tam, gdzie jest dno chmury to od tego miejsca powietrze osiąga stan nasycenia pełnego.

-Chmury warstwowe świadczą o obojętnej albo stałej równowadze w atmosferze.

-chmury z równoległymi wałami mówią nam, że na pewnej wysokości występuje inwersja, nie rozwinie się konwekcja i nie będzie opadów.

OPADY:

-Deszcz - średnica kropelek od 0,5 do 8mm; 8mm to wartość krytyczna, powyżej której siły napięciowe dzielą krople na mniejsze; czasem może mieć charakter deszczu marznącego, gdy przechłodzone kropelki stykają się z zimnym podłożem.

-Mżawka - średnica kropelek 0,5mm; ma niewielką prędkość opadania, bo ma mała masę i wiatr może je przenieść w poziomie; marznąca mżawka w kontakcie z podłożem tworzy gołoledź.

-Śnieg - średnica ok. 13mm (lub więcej); pada, gdy temp. Powietrza wynosi 0ºC lub mniej; okiść (?) śnieżna - oblepienie konarów drzew cienką warstwą śniegu.

-Krupy śnieżne- nieprzezroczyste bryłki lodowe, o średnicy 2-5cm; powstają w wyniku przyłączenia się przemarzniętych kropelek wody do jąder lodowych.

-Grad - nieregularne bryłki lodu, o średnicy 5-50mm lub więcej; są związane z chmurami Cumulonimbus (gdzie są intensywne wiatry pionowe); w gradzinie widać pełna koncentryczność warstw, bo w chmurze podlega ona ciągłym ruchom unoszącym i opadającym. Aby gradzina o średnicy 3cm mogła być uniesiona to prędkość musi być 30 m/s, a gdy prądy są zbyt słabe to gradziny wysypują się z chmury; jest to zjawisko krótkotrwałe ale dynamiczne. Gradzina o średnicy 12mm spada z predkościa10 m/s; o średnicy 5 cm - 25 m/s; 10 cm- 45m/s. 3 IX 1970 roku w Kansas spadł grad o średnicy 20 cm (ok. 1 kg).

-Śnieg ziarnisty - odpowiednik mżawki, ale w temperaturze ujemnej.

-Słupki lodowe - błyszcza w słońcu i dlatego nazywane są ;pyłem diamentowym”; grad w kształcie igiełek, gdy masy powietrza mają stałą temperaturę

6. Fronty atmosferyczne, towarzyszące im rodzaje chmur i charakterystyczne warunki pogodowe.

Masa powietrza - duża porcja powietrza posiadająca określone właściwości, gł. temp. i wilgotność, które są jednorodne dla danej masy. Jeżeli dane powietrze pozostaje nad jednym obszarem, to przejmuje jego cechy. Gdy dana masa powietrza odchodzi znad obszaru źródłowego, to powoduje to duże zmiany: kontrasty termiczne i wilgotnościowe. Strefy graniczne pomiędzy masami powietrza to fronty atmosferyczne oddzielające masy powietrza o różnych właściwościach.

Cechy pogodowe :

-są szybkie : szybki napływ masy powietrza świeżego

-są wolne : wolny napływ powietrza starego

Masy powietrza :

-Ciepłe - jeżeli napływa ono na wychłodzona powierzchnie to wychładza się od niej i osiąga równowagę stałą; nastąpi inwersja, chmury Stratus i mogą wystąpić małe opady, mżawka lub ich brak. Może dochodzić do powstania mgieł i zanieczyszczeń, bo nie ma konwekcyjnego wynoszenia pyłów.

-Chłodne - Jeżeli napłynie ono na cieplejsze podłoże to spowoduje to wzrost chwiejności; zajdzie konwekcja, powstaną chmury Cumulus i Cumulonimbus i wystąpi opad.

Geograficzna klasyfikacja mas powietrza :

-Arktyczna (morskie i kontynentalne)

-Polarne (morskie i kontynentalne) - szerokości umiarkowane

-Zwrotnikowe (morskie i kontynentalne)

-Równikowe - nie ma odmian, bo różnice wilgotności między lądem a wodą są nieznaczne w ciągu roku.

Te same masy powietrza różnie kształtują pogodę latem i zimą.

Fronty atmosferyczne - powietrze frontalne, granica między różnymi masami powietrza. Maja grubość ok.2km.

Wyróżniamy fronty :

-Główne - kształtują warunki klimatyczne; oddzielają główne masy powietrza, pochodzące z różnych rejonów geograficznych np.: front arktyczno-polarny, polarno-zwrotnikowy i zwrotnikowo-równikowy.

-Wtórne - oddzielają podrzędne masy powietrza np.: polarne morskie od polarnego kontynentalnego.

Typy frontów ze względu na charakter podziału (przejścia):

-Ciepłe

-Chłodne

-Okluzji (zokludowane)

-Stacjonarne

Front ciepły- występują tu chmury typu wznoszenia ślizgowego (sekwencja chmur Cs, As, Ns). Wraz ze zbliżaniem się frontu ciepłego spada ciśnienie, powstają opady, temperatura spada i dopiero w strefie przejścia w cieplejszej masie powietrza zaobserwujemy ponowny wzrost temp. 25-30 km/h - tempo przemieszczania się ciepłego powietrza. Front ciepły ma za mały kąt nachylenia do podłoża, a to daje duża powierzchnię na podłożu-kilkadziesiąt km.

Powietrze zimne łatwo usuwa powietrze ciepłe, dlatego powierzchnia oddzielająca ma stromy kształt. Natomiast w przypadku powolnego przemieszczania się frontu zimnego pojawiają się chmury Stratus i Cumulus. Gdy adwekcja frontu zimnego jest szybka (40-50 km/h) ciepło wznoszone do góry ochładza się i powstają chmury Cn (strefa opadów jest niewielka 60-100km, ale opady są nawalne).

Po przejściu frontu chłodnego jest wypogodzenie (ładna pogoda), bo w zimnym powietrzu jest równowaga stała i wysokie ciśnienie. Czasem mogą być warunki sprzyjające konwekcji (Cumulus), bo powietrze ogrzewa się od wcześniej nagrzanego podłoża.

Front zokludowany to zjawisko doganiania frontu ciepłego przez front chłodny.

-Front okluzji o charakterze frontu ciepłego - jeśli za frontem chłodnym jest powietrze zimne, ale cieplejsze od powietrza występującego przed frontem, to powietrze ciepłe traci kontakt z podłożem, wypychane jest wyżej i traci swoją temperaturę przez wypromieniowanie; jest tu linia frontu dolnego- mająca kontakt z podłożem i linia frontu górnego (który wyprzedza front dolny).

-Front okluzji o charakterze frontu chłodnego - kiedy napływające powietrze jest zimniejsze od pierwotnie zimnego.

Linię frontu dolnego stanowi front chłodny, a górnego front ciepły, który jest za frontem chłodnym i ciepłe masy są wypychane do góry. Fronty te są typowe dla niżów.

Front stacjonarny - nie zmienia swojego położenia, nie przemieszcza się; może mieć charakter frontu ciepłego lub frontu chłodnego, ale często występuje jego podłużna forma. Pojawiają się często wędrowne niże.

7. Warunki pogodowe w niżach i wyżach barycznych

Falowa teoria powstawania NIŻÓW : Szczególnie odnosi się do obszarów umiarkowanych między PA a PP dochodzi do falowania wywołanego naporem powietrza PA z jednej i PP z drugiej strony. Zaczyna tworzyć się układ cyklonalny i front okluzji. Takich sytuacji może być kilka (jedna z drugą) np.: w strefie bałtyckiej. Takie niże przemieszczają się aż do momentu, kiedy nie zostaną zatrzymane przez układy antycyklonalne. Ciepły wycinek niżu - gdy ciepłe powietrze wnika w wysokie szerokości geograficzne i napiera na niż. W szerokościach umiarkowanych cyklogeneza ma podstawowy wpływ na kształtowanie klimatu. Z faktem zmian klimatu związane są zmiany warunków pogodowych w ciągu dnia, a to jest związane z ciągłym przemieszczaniem się układów cyklonalnych.

Układy antycyklonalne, w przeciwieństwie do niżów nie posiadają frontów atmosferycznych

Wyróżniamy WYŻE :

-stacjonarne : maja średnicę kilku tys. km i są układami stabilnymi, mogą trwać przez wiele dni, ale są też takie, które utrzymują się nawet rok. Ciśnienia w centrach wyżów stacjonarnych sięga 1030 hPa i obejmują często prawie całą troposferę. Centrum wyżu charakteryzuje się stabilnością, ale czasami może się delikatnie przesuwać. Takie wyże (w zależności od pór roku) mogą obejmować lądy np.: zimą nad Azją lub morza np.: wyże podzwrotnikowe (ale te maja rodowód dynamiczna a nie termiczny, jak wyże syberyjskie). Wiatry w centrum wyżu są słabe, często panuje tam tzw. cisza atmosferyczna; na obrzeżach wiatry są nieco większe

-wędrowne : strefy podwyższonego ciśnienia po przejściu układu niżowego; są to najczęściej wyże oddzielające różne masy, tzw. : kliny; ewentualnie może to być wyż zamykający, czyli ostatni za niżem, który może się zatrzymać i kształtować warunki pogodowe na danym obszarze.

8. Ogólna cyrkulacja atmosfery i strefowy rozkład wiatrów.

-komórki polarne- wiatry stokowe (katabatyczne).

-komórki Farell'a- dominacja przenoszenia zachodniego mas powietrza.

-Komórki Hadley'a- dominacja przenoszenia wschodniego mas powietrza.

-Szerokości zwrotnikowe- „pasy ciszy”- szerokości bezwietrzne tzw. „końskie szerokości”.

UKŁADY CIŚNIEŃ :

-Styczeń - Półkula POŁUDNIOWA : nad Afryką są niże, pomiędzy wyżami: południowopacyficznym, południowoatlantyckim i południowoindyjskim; dalej na południe są niże (stabilne, całoroczne, stałe) wokół Antarktydy, a nad samym biegunem jest niż. Półkula PÓŁNOCNA : pas wyżów- hawajski (dynamiczny, stabilny-całoroczny), azorski (całoroczny), kanadyjski (termiczny, okresowy-oddziela hawajski i azorski) oraz wyż azjatycki (termiczny, okresowy); dalej na północ są niże ; islandzki, aleucki; potem wyż grenlandzki i nad biegunem (niestabilny).

-Lipiec - Półkula POŁUDNIOWA : jest pas wyżów (szerokości umiarkowane, zwrotnikowe i podzwrotnikowe); dalej na południe są niże i wyż nad Antarktydą. Półkula PÓŁNOCNA : nad Azją i Ameryką Północną są niże rozdzielone przez stałe, całoroczne wyże : azorski i hawajski; dalej na północ nad Pacyfikiem są niże: aleucki, a w formie szczątkowej przedostaje się niż islandzki.

1 ) 2 ) 3 )

Ad. 1 ) RÓWNONOC : około 20º warstwa powietrza ma grubość 3,5 - 4 tys. m, a w strefie zbieżności ruch poziomy zastąpiony jest konwekcją, a jej grubość to kilkanaście tys. m; około 20º prędkość wiatru wynosi 5-7 m/s, a tam gdzie jest konwekcja są częste niże, bo ruch poziomy zastąpiony jest konwekcją.

Ad. 2 ) PRZESILENIE LETNIE : szerokości równonocy przesuwają się ku północy; pojawia się sezonowość w porach suchej i deszczowej; powietrze przechodząc przez równik zyskuje wilgoć i przechodząc dalej daje opady.

Ad. 3 ) PRZESILENIE ZIMOWE :szerokości równonocy przesuwają się na południe.

Przesuwanie się komórek cyrkulacyjnych oprócz kształtowania pory deszczowej i suchej kształtuje warunki pogodowe w szerokościach podzwrotnikowych i dlatego w lecie w rejonie śródziemnomorskim mamy przesunięcie wyżów, które powodują, że powietrze ma charakter zstępujący - ładna pogoda i sucho; w zimie obszar śródziemnomorski jest pod wpływem niżów ze strefy umiarkowanej - opady.

Typowe obszary, gdzie występują monsuny możemy analizować jako odmianę cyrkulacji zachodniej w obszarze równikowym. Zmiana cyrkulacji z zimowej na letnią jest gwałtowna i jest to tzw. przełamanie - są wtedy wielkie powodzie, bo wysuszona gleba nie może przyjąć od razu tak dużo wody. Okres opadów trwa od maja do października i potem znów jest zmiana cyrkulacji.

Cyrkulacja w szerokościach umiarkowanych : dominuje tzw. cyrkulacja zachodnia, na półkuli południowej 60 % wiatrów to wiatry zachodnie; na półkuli północnej jest nieco więcej zaburzeń. Szerokości te charakteryzują niże wędrujące zgodnie ze strefy przenoszenia; na półkuli północnej wyże czasem blokują te przemieszczenia.

Cyrkulacja w obszarach okołobiegunowych : Na półkuli południowej jest wyż i wiatry wiejące z wnętrza kontynentalnego do okołoantarktycznych niżów. Na półkuli północnej sytuacja jest bardziej złożona, bo tylko przez część roku są tam wyże, które charakterystyczne są tylko dla Grenlandii, gdyż tam są duże wysokości (analogia do Antrktydy).

Do stałych wiatrów na Ziemi należą pasaty, wiatry zachodnie w szerokościach umiarkowanych oraz wiatry wschodnie w szerokościach okołobiegunowych. Mechanizm powstawania tych wiatrów jest następujący:

-pasaty - w ich powstawaniu duże znaczenie ma silnie nagrzane powietrze w strefie równikowej, które unosi się do góry, staje się rzadsze, przez co tworzy się niskie ciśnienie atmosferyczne. Ochłodzone powietrze odpływa w kierunku biegunów, podlega jednak oddziaływaniu siły Coriolisa i przemieszcza się w prawo na półkuli północnej oraz w lewo na południowej. Ochłodzone, zagęszczone, osiada w szerokościach 30 N i 30 S tworząc zwrotnikowy pas wysokiego ciśnienia. Dążąc do wyrównania ciśnienia powietrze to przemieszcza się od zwrotnikowego pasa wysokiego ciśnienia do niskiego ciśnienia na równiku. Te wiejące po obu stronach równika wiatry to pasaty. Kierunek ich wiania uwarunkowany jest nie tylko stałymi ośrodkami ciśnień, ale także siłą Coriolisa. Na półkuli północnej pasat jest więc wiatrem N-E, a na południowej S-E (kierunek wiatru to kierunek, skąd wieje wiatr). Prędkość ich ruchu dochodzi do 5-6 m/s.

-wiatry zachodnie - część powietrza od zwrotnikowych wyżów odpływa w dolnej troposferze ku biegunom, skręcając odpowiednio na półkuli północnej w prawo, a na południowej w lewo. Tworzą się w ten sposób w szerokościach umiarkowanych wiatry zachodnie. Na naszej półkuli podlegają one silnym odkształceniom z powodu dużych kontrastów między skupionymi na tej półkuli lądami i powierzchniami oceanów. Z kolei z powodu braku barier lądowych na półkuli południowej wiatry te osiągają duże prędkości i znane są żeglarzom jako tzw. “ryczące czterdziestki” oraz “wyjące pięćdziesiątki”.

-wiatry wschodnie - nad biegunami zalega zimne, ciężkie powietrze, które przemieszcza się ku szerokościom umiarkowanym i także podlega skutkom ruchu wirowego Ziemi, skręcając w lewo na półkuli południowej, a w prawo na północnej. Zimne fale tego powietrza sięgają czasami aż do środkowej części Europy i na południe USA.

-w górnej troposferze i dolnej stratosferze stwierdzono istnienie tzw. prądów strumieniowych, czyli wiatrów wiejących z prędkością 60-80 m/s, a dochodzącą czasami nawet do 150 m/s. Występują one zwłaszcza nad obszarami polarnymi.

9. Cyklony tropikalne, ich powstawanie, budowa, obszary i częstość występowania.

Ogólna cyrkulacja atmosfery - normalnie jest równoleżnikowy przepływ powietrza, ale czasem może być południkowy np.: w wyniku konstansów termicznych nad morzem i lądem-powstają wówczas cyklony). W strefie międzyzwrotnikowej występują cyklony tropikalne, które powstają w szerokościach powyżej 5º (nad równikiem nie, bo pozwala na to siła Coriolisa). Powstaje nad morzami w ciepłych i wilgotnych masach, które w skutek konwekcji kondensują się i wytwarzane są ogromne ilości ciepła; powietrze ogrzewa się i następuje szybki spadek ciśnienia. O cyklonie tropikalnym decyduje energia pary wodnej. Jeżeli cyklon dotrze nad ląd to zanika, gdyż tu powietrze jest mało wilgotne. Rozwijają się chmury Cn dochodzące do górnej troposfery; obok cyklony są prądy zstępujące. Cyklony występują na całym świecie i mają swoje różne nazwy:

-tajfun jest w okolicach Filipin

-huragan jest w okolicach Florydy

-cyklon w okolicach Indii

-orkan w okolicach Madagaskaru

-willy-willy w okolicach Australii

Aby mógł powstać cyklon tropikalny, powinny być jednocześnie spełnione następujące warunki:

-Temperatura wody w warstwie powierzchniowej oceanu grubości co najmniej 50 m powinna przekraczać 26,5°C. Ocean stanowi wtedy dostatecznie pojemny dla rozwoju cyklonu zbiornik energii. Ciepła woda dostarcza cyklonowi energii w postaci ciepła odczuwalnego i utajonego.

-Rozkład temperatury i wilgotności w atmosferze powinien być odpowiedni dla rozwoju intensywnych, wypiętrzonych chmur burzowych (tzw. atmosfera potencjalnie niestabilna). Rozwija się wówczas głęboka (przez całą grubość troposfery) konwekcja, która może "rozkręcić" cały układ.

-Odległość od równika powinna wynosić co najmniej 500 km. Na równiku pozioma składowa siły Coriolisa jest za mała, aby w niżu mogło nastąpić zbilansowanie sił.

-Zmienność prędkości wiatru z wysokością w całej troposferze powinna być niewielka. Pozwala to na "zorganizowanie się" chmur konwekcyjnych w układ cykloniczny.

10. Astrefowe czynniki klimatu (rozkład lądów i mórz, ukształtownie terenu, pokrycie terenu, prądy morskie)

Rozkład lądów i mórz : różne jest przewodnictwo cieplne; kształtują one masy powietrza o określonych cechach, dlatego wyróżnia się klimaty morskie i kontynentalne.

-klimat kontynentalny : występują duże kontrasty termiczne miedzy dniem i nocą oraz latem i zimą, nasilające się w miarę przechodzenia w głąb lądu; Wysokie temperatury sprzyjają powstawaniu chmur konwekcyjnych (Cumulus)-wiosna jest cieplejsza od lata.; Im dalej w głąb lądu maleją opady, większość opadów jest latem (gł. burze w godzinach popołudniowych); W zimie jest niewiele opadów;

-klimat morski : małe dobowe i roczne amplitudy; Wiosna jest chłodniejsza od jesieni, bo po okresie zimowym wody są chłodne jeszcze na wiosnę, dlatego najcieplejszym miesiącem jest sierpień, a najchłodniejszym-luty; Łagodniejsze zimy; Opady są bardziej wyrównane, ale nieco wyższe w zimie; Są silne wiatry (elektrownie wodne), bo woda ma mała szorstkość (??); Niekiedy bezpośrednio wzdłuż linii brzegowej wiatry ulegają turbulencji i powstaje wymuszona konwekcja, a czasem opady.

Ukształtowanie terenu (rzeźba) : wraz z wysokością spadają temperatura i ciśnienie oraz dobowe amplitudy temp. ; Góry stanowią przeszkodę dla przemieszczających się mas powietrza; Im wyżej, tym promieniowanie większe; Zachodzi efekt fenowy-spływ ciepłego, suchego powietrza; W górach zimne, ciężkie powietrze ma tendencje do stagnacji (głównie w kotlinach); Nad stokami dowietrznymi wzrasta zachmurzenie; Wraz z wysokością rosną opady-do momentu inwersji opadowej :Kaukaz- 2,5 tys. m, Alpy-2 tys. m, Tatry-1,8 tys. m, Himalaje-1,3 tys. m; Większe opady są na stokach dowietrznych, a na zawietrznych jest cień opadowy; W górach występują częściej opady śniegu np.: w Tatrach powyżej 1,8 tys. M opady śniegu można obserwować przez cały rok, wyżej granicy wiecznego śniegu powstają lodowce ( których w Tatrach nie ma, bo nie ma predyspozycji geograficznej-nie ma spłaszczeń, jest stromo); Granica wiecznego śniegu w szerokościach polarnych sięga poziomu morza, w umiarkowanych- 800-3200m, w zwrotnikowych- 5-6 tys. M, nad równikiem- 4,5 tys. M (więcej opadów); Zróżnicowany charakter rzeźby powoduje różnice w nagrzewaniu wzrostem wysokości rzednieje szata roślinna.

Pokrycie terenu : różne jest albedo, zdolność emisji promieniowania długofalowego; Kompleksy leśne charakteryzują się mniejszymi dobowymi i rocznymi amplitudami temperatury, we wnętrzu lasu jest bezwietrznie, więc są mniejsze straty z parowania, więc jest większa wilgotność na skutek transpiracji; na terenach odkrytych jest silna ewaporacja; Las oddziałuje na tworzenie opadów-opady są tu w okresie zimowym większe niż na terenach otwartych, gdyż na zalesionych obszarach tarcie o korony drzew przyspiesz konwekcję; Za ściana lasu jest zjawisko cienia wiatrowego; Obszar leśny czasem tez otrzymuje więcej opadów-jest mgła i następuje wysycenie jej kropel przez liście i igliwie; Las zatrzymuje wodę-pokrywa śnieżna i lodowa maja wysokie albedo, więc ciepło nie dochodzi do gruntu; Są duże spadki temp. w nocy na skutek wypromieniowania; Obszary pokryte śniegiem są zimniejsze wiosna-obszary podmokłe i bagienne też powodują ochłodzenie, bo jest pochłaniane ciepło przez parowanie, latem różnica temperatur może wynieść nawet kilka stopni między bagnem a obszarem suchym.

Czynniki antropogeniczne : na obszarach, gdzie jest zmiana powierzchni czynnej (np.: nad Łodzią) jest tzw.: „miejska wyspa ciepła” z temp. o 2ºC wyższymi, co jest widoczne szczególnie podczas pogody wyżowej, tj.: obszar jest cieplejszy w lecie i w zimie- w lecie kumuluje ciepło, a w zimie oddaje; W czasie wyżu jest słabe wyprowadzanie zanieczyszczeń; Ciśnienie nad miastem jest niższe w stosunku do terenów otaczających; Są tendencje do konwekcji; „Bryza miejska” to chłodniejszy wiatr dopływający do miasta (z obszarów podmiejskich); Na terenach zabudowanych jest mniejsza wilgotność powietrza, bo wilgoć jest odprowadzana kanałami (nawet do 20 % mniej wilgoci niż tereny otaczające); Są tu mniejsze prędkości wiatru tzw. „ efekt kurtynowy”, choć czasami pojawiają się „efekty tunelowe”, gdzie wiatry osiągają duże prędkości.

Prądy morskie : powstają m.in. dzięki wiatrom, przenoszą wody. O ich roli mówimy, gdy zmieniają szerokości geograficzne: z niższych do wyższych-prądy ciepłe, z wyższych do niższych-prądy zimne; Ten przepływ zmienia się sezonowo, prądy ciepłe zaznaczają się w zimne, a zimne latem.

-prądy ciepłe : zwiększają chwiejność, zwiększają zachmurzenie i opady zimą.

-prądy zimne : oziębiają powietrze. Powodują inwersję termiczną, bo nad wodą jest zimniejsze powietrze, nie ma konwekcji, wiec nie ma opadów; dlatego powstały pustynie Atakama i Namib, bo nad chłodnymi wodami powstają mgły na skutek oziębienia wilgotnego powietrza od podłoża-„pustynie mgliste” (jest tam wilgotno, ale brak opadów).

11. Wiatry lokalne (bryza, wiatry górskie i dolinne, wiatry lodowcowe, wiatry fenowe, bora, wiatry tunelowe)

Bryza - jest to wiatr zmienny w rytmie dobowym. Powstaje w wyniku różnicy tempa nagrzania powierzchni wodnej i lądowej, występuje na wybrzeżach morskich i większych jezior. Bryza łagodzi mrozy w zimie i upały w lecie. Im bliżej południa tym wiatr silniejszy, bo zwiększa się kontrast termiczny; Cyrkulacja bryzowa zależy od wielkości akwenów np.: może być nad jeziorami, a nad oceanami może sięgać nawet 200 km w głąb lądu (nad Bałtykiem 20-20km); Jest to cyrkulacja płytka, mała grubość powietrza (u nas ok. 1km) Wyróżniamy dwa rodzaje bryz: -dzienna (morska) - ciepłe powietrze znad lądu unosi się do góry i kieruje w stronę wody. Nad lądem tworzy się niż baryczny. Ciepłe powietrze nad wodą ochładza się, staje się ciężkie, osiada tworząc wyż baryczny. W wyniku różnicy ciśnień powstaje wiatr, który przemieszcza się od wody w stronę lądu przynosząc wilgotne powietrze

-nocna (lądowa) - jest to wiatr suchy, wiejący od lądu w stronę wody

Wiatry dolinne i górskie : maja podobny mechanizm powstawania co bryza-spowodowany kontrastem termicznym; Cyrkulacja bryzowa i górska to cyrkulacje płytkie, charakterystyczne dla pogód antycyklonalnych, gdzie nie ma przenoszeń mas powietrza(nie ma frontu).

Wiatry lodowcowe : na obszarach gór z lodowcami wieją wiatry od pola firnowego, wzdłuż jęzora; powietrze się wychładza, jest coraz cięższe i katabatycznie schodzi w dół; Wiatry te nie mają rytmu dobowego, bo powietrze nad lodem jest zawsze chłodniejsze od otaczającego (nad Kaukazem wiatr ten ma prędkość 2-7 m/s); Ten spływ jest silniejszy w nocy, bo dochodzą jeszcze wiatry górskie. Bryza, wiatry dolinne i górskie i wiatry lodowcowe mają charakter termiczny.

Wiatry stokowe - występują na obszarze Antarktydy, silnie wychłodzone powietrze dostając się do nachylenia nabiera prędkości 20m/s Fen - wiatr wiejący od grzbietów górskich w kierunku dolin, często bardzo silny i porywisty, wywołuje wzrost temperatury i spadek wilgotności względnej powietrza. Fen powstaje wtedy gdy masy powietrza napotykają na swojej drodze przeszkody orograficzne zmuszające do unoszenia się wzdłuż stoków dowietrznych i opadania wzdłuż stoków zawietrznych. Posiada swoje nazwy lokalne np. Chinook w g. Skalistych. stwarza niekorzystne warunki bioklimatyczne, ze względu na obecność dużej ilość jonów dodatnich; jest ciepły, suchy; W 1935 r. Z jego powodu za Kaukazem w lasach opadły liście. A w Górach Kaskadowych był wzrost temperatury z -40ºC do +4ºC

Bora : wieje w Górach Dynarskich w kierunku Adriatyku; nad lądem gromadzą się masy zimnego powietrza, a gdy osiągną odpowiednia grubość nastepuje ich katabatyczny spływ w kierunku cieplejszego powietrza nad morzem, gdzie obniża temp. (bo spływając samo nie zdążyło się ocieplić ze względu na niewielka różnice wysokości); majaduze prędkości i widoczne sa w okresie zimowym. Podobny wiatr wystepuje w rejonie Morza Czarnego-ochłodzone masy powietrza z północy powodują obniżenie temperatury nawet do -35ºC w strefie przybrzeżnej (są sztormy i oblodzenie statków); podobny rodowód mają także: sauma(?) nad Bajkałem, mistral nad Morzem Śródziemnym, norter- Oklahoma, Texas- Zat. Meksykańska, burster- Australi (północ).

Wiatry tunelowe : związane z występowaniem przeszkód, przełęczy; powstają w wyniku nałożenia czynnika orograficznego i dynamicznego np.: burze pyłowe- na pustyniach piaszczystych; gdy nad pustynię spływają masy powietrza chłodnego (nad Sahara w zimie, gdzie napływa powietrze polarne). Burze śnieżne- są tam, gdzie śnieg jest suchy i sypki; silne wiatry czasami na terenach wewnątrzkontynentalnych np.: Syberia, Kanada (nazwa lokalna- blizard).

WSZYSTKIE POZOSTAŁ WYMIENIONE WIATRY wywołane są czynnikami dynamicznymi.

12. Ekosystemy leśne:

Las - nagromadzenie drzew występującym na pewnym obszarze; obecność lasu rzutuje na cechy środowiska.

Drzewo przeciętnie żyje dłużej niż pozostałe rośliny (nawet tysiąc lat) np. sosna koścista - Kalifornia - ok. 4,6 tys. lat, sekwoja olbrzymia (drzewo mamutowe) - Kalifornia ok. 2,5 tyś. lat (wysokość ok. 87m, obwód konaru nad ziemią 32m, pierwszy konar na wysokości 39m) Ze względu na długowieczność drzew pierwsze ich rozwoje są powolne i dopiero po ok. 60 latach zaczynają produkować nasiona.

-W naszych szerokościach geograficznych długowieczny jest dąb (nawet tysiąc lat)

-Małe drzewa mają wiele problemów bo ich korzenie muszą się przebić przez stare korzenie i do dostępu do światła. Liście mogą być objedzone przez zwierzęta. Dopiero gdy jego korona osiągnie wysokość otaczających drzew jest duża szansa na przeżycie. Im większe drzewo tym większe szanse na przeżycie. Czasami mróz może zniszczyć siewki albo człowiek. W Polsce wiek rębności to ok. 80lat.

-Drzewa muszą mieć odpowiednią, wytrzymałą konstrukcję.

-Drzewo wyższe ma więcej przestrzeni i światła zatem może przejmować więcej składników mineralnych dzięki większemu systemowi korzeniowemu, a duża korona (więcej światła i większa fotosynteza)

-Durze drzewa poddawane jest dużym wpływom wiatrów i piorunów.

Mechanizm obronny - w porze suchej zrzucanie liści

-Drzewa wielkie występują w klimatach gorących i suchych, gdzie transpiracja jest największa. Nie ma takich drzew w klimatach równikowych, gdyż tempo parowania jest małe, ani w klimatach chłodnych gdzie woda posiada dużą lepkość i gęstość, dlatego gorzej podsiąka ona do liści, dodatkowo mokry grunt zamarza i wówczas nie może drzewo pobrać żadnych składników.

-Systemy korzeniowe utrzymują całą konstrukcje drzewa.

-W miejscach wilgotnych systemy korzeniowe są płytkie, a w suchych mają charakter palcowy (w głąb). Przy systemach płytkich są systemy podporowe, znajdujące się na powierzchni ziemi, a konary rozmieszczone są równomiernie. Drzewo jest tworem całkowicie martwym, a miazga łykowata jest elementem żyjącym.

Ksylem - drewno - martwe komórki, które co roku przyrastają. Ksylem otoczony jest tkanką żywą - miazgą łykodrzewną, odpowiedzialną za przewodzenie soków drzewnych ku górze oraz produkcję komórek od strony wewnętrznej, tworząc komórki drzewa. W nich odbywa się produkcja kory (floemu), która w miarę upływu czasu pęka lub złuszcza się. Komórka może być też gładka, gdyż kora chroni przed mrozem, a nawet pożarem (baobab).

Podział drzew:

-Liściaste - charakter blaszki liściowej związany jest z warunkami w jakich drzewo żyje, drzewa liściaste mają większą powierzchnię transpiracyjną (liście w cieniu są większe od tych na słońcu, w stosunku nawet 1:28) np. w szerokościach równikowych blaszki zakończone są „dziubkami”, aby woda mogła swobodnie spływać. Liście zmuszone są podczas pory suchej, aby ograniczyć (zatrzymać) transpirację.

-Iglaste - powierzchnia igły jest mała, więc w niskich temperaturach transpiracja jest ograniczona, ale w zamian za to rozwój drzewa jest wolniejszy, dlatego nawet w zimie drzewo ciągle jest się rozwija.

-W środowiskach umiarkowanych drzewa liściaste są na obszarach żyźniejszych, a na uboższych są iglaste.

-Im dalej na północ następuje rozrzedzenie drzewostanu, a zatem do drzew dociera większa ilość światła. Ponad to jest lepsze nagrzewanie gleby między drzewami i wtedy roztwór glebowy ma mniejszą lepkość i łatwiej jest wodzie podsiąkać do góry ( dlatego drzewa są tak wysokie).

-Drzewa iglaste są czułe na zmiany w środowisku. Bez względu na szerokość lasy utrudniają przenoszenie zanieczyszczeń, ale jednocześnie las kumuluje jednak zanieczyszczenia na swojej powierzchni oraz w tkankach.

Wymagania świetlne dla roślin:

-Warunki świetlne lasów równikowych są w miarę stabilne, do dna lasu dochodzi jedynie 1% światła . Na obszarach gdzie jest okres zimowy, to np. buczyny przepuszczają więcej światła niż w lecie.

-W dzień pochmurny mamy większą równomierność oświetlenia, bo światło jest rozproszone i dochodzi z wielu kierunków.

- Jeśli korony są zbyt gęste to dolne gałęzie odpadają - jest to korzystne z punktu widzenia gospodarki leśnej (pień bez konarów to tzw. strzała)

-Drzewem światłoczułym jest sosna.

-W dni pogodne dużą rolę odgrywają ruchome plamy, gdyż promienie przechodzą przez korony drzew (tzw. obrazki) i to sprzyja naturalnej odnowie lasu.

-Przy dużym zagęszczeniu drzew następuje konkurencja o światło, stosuje się wycinanie niektórych drzew aby dać lepsze warunki konkretnym drzewom (tak jest w lasach gospodarczych).

Temperatury:

-Dla rozwoju drzew w strefie umiarkowanej duże znaczenie ma okres wiosny, kiedy następuje wielkie odrodzenie. Skrajną granicą rozprzestrzeniania się drzew jest -30*. Każde drzewa mają swoje optima termiczne to jest: 20-30*. Minimum 0-5* a max 40-50*.

-Czasami zachodzi zjawisko hartowania się drzew tj. skrobia zamienia się w cukier i tłuszcze a podczas mrozu jest ubytek wody w miazdze, dlatego niektóre drzewa mogą wytrzymać -50*, ale kiedy będzie ocieplenie i wegetują a potem znów mamy ochłodzenie to drzewo drugi raz nie wyda liści i zginie

-Czynnik termiczny decyduje o wiosennym okresie budzenia się pączków drzew.

Woda:

Pojemność intercepcyjna jest większa w ekosystemie leśnym. Do dna lasu opad atmosferyczny nie dociera równomiernie - efekt parasola - najmniej opadu dociera do miejsc najbliżej pnia i czym dalej tym więcej opadów dociera do gleby.

Woda jest gromadzona w ściółce. Las lepiej służy do retencjonowania wody, jest obszarem, który więcej dostaje niż teren otwarty z mżawek czy mgieł - posiada zdolność wyczesywania kropelek wody przez liście czy igły i dalej spływa ona na dol.

-Śnieg jeśli pada w temp. ujemnych osypuje się po igłach. Jeśli śnieg pada w temp. bliskiej 0 jest ciężki, mokry to prowadzi to do okisci śnieżnej - co powoduje niszczenia - łamanie się gałęzi.

-Mniej narażone są drzewostany liściaste bo w okresie zimowym nie maja liści.

-Rola hydrologiczna lasów - na terenach leśnych bardzo rzadko dochodzi do spływu powierzchniowego. Ściółka zatrzymuje wódę, która zasila wody podziemne.

-Śnieg który spoczywa na dnie lasu znacznie dłużej się utrzymuje po okresie zimowym, gdyż dociera mniej ciepła, powodując tym samym opóźnienie okresu wegetacji w lesie, ale chroni ekosystem przed skutkami wiosennych przymrozków.

13. Ekosystemy trawiaste

Otwarte krajobrazy mają charakter:

-Naturalny: sawanny(podrównikowy), stepy(podzwrotnikowe, umiarkowane, preria w Ameryce PN, Pampa w PD),łąki wysokogórskie(powyżej górnej granicy lasu)

-Antropogeniczne: łąki, pastwiska powstałe poprzez wyrugowanie lasów, obszary te muszą być wypasane lub wykaszane.

W przeciwieństwie do lasów zasadnicza cześć masy nadziemnej jest pod ziemia (70% - darń), a 30% jest nad ziemia.

Te ekosystemy charakteryzują się wysoką produktywnością. Jest tam bardzo dużo zwierzyny np. sarna 2/3 na kilometr.

Gdy saren jest więcej to zastępuje tzw. spałowanie lasu, czyli wyjadanie wszystkich roślin przez to zwierzę. Na tych obszarach rośliny osiągają wysokość nawet do kilkudziesięciu centymetrów, dlatego są to rośliny jednoliścienne, w których stożek wzrostu jest przy powierzchni, a w dwuliściennych wyżej. Dlatego roślinom tym nie grozi wyginięcie przez wypasanie (bo stożki nie są wyjadane), a to nawet może stymulować ich wzrost i go pobudzać.

Cecha trawy - zaliczanie się do roślin jednoliściennych

Rośliny dwuliścienne:

-stożki wzrostu są na końcu pędu

-są narażone na całkowite wyginiecie z ekosystemu na skutek obgryzania przez zwierzęta

Rośliny jednoliścienne:

-stożki wzrostu są tuz przy samej ziemi

-nic im się nie dzieje gdy obgryzają je zwierzęta

-są to tereny żywienne

-może odbywać się na nich wypas zwierząt

-możemy je kosić

-np. bambus jest roślina jednoliścienna

Darń charakteryzuje się przez silne zwarcie korzeni itp. Jest odporna na duże wpływy mechaniczne. Opad atmosferyczny wsiąka łatwiej w glebę dzięki darni.

Las spałowany - obgryziony przez zwierzęta roślinożerne

Wojłok stepowy - utrudnia rozwój ekosystemu w okresie wegetacji

Mezofauna - drobne organizmy w ekosystemie trawiastym, usuwają nadmiar biomasy.

-Ekosystemy trawiaste potrzebują mniej wody. Występują na obszarach z szaroziemami. Ekosystem przeczekuje tam okres, a potem jest intensywny rozwój.

-Ekosystem trawiasty (np. łąki) nie mógłby istnieć bez ustannego spasanie bo po pewnym czasie pojawia się tzw. wojłok stepowy - warstwa nagromadzonych suchych traw i wtedy jego istnienie jest zagrożone. Obecnie większość tych obszarów jest wykorzystywana pod pastwiska.

Człowiek usuwając lasy, wprowadził obszary pastwiskowe i stara się postępować tak jak jest to na obszarach naturalnych. Stosuje więc koszenie i wypasanie.

Ekosystemy trawiaste są odporne z punktu widzenia:

-mechanicznego - nawet bardzo ciężkie zwierzęta gospodarcze, pod wpływem nacisku kopyt nie niszczą tych ekosystemów. Darń jest ścisła, dlatego nawet jak usuniemy jej kawałek to nie niszczymy rośliny.

-Biologicznego - gdy jest duża wilgoć mogą nawet dać dwa trzy pokosy, a 5 - 6 razy podlegać wypasowi.

W szerokościach umiarkowanych krajobrazy łąkowo-pastwiskowe spotykamy w środowiskach hydrogonicznych. Ekosystemy trawiaste w szerokościach umiarkowanych są przez człowieka wykorzystywane. Tereny łąkowe można spotkać w obszarach górskich

-Mokradla ombrogeniczne - gdy nie ma powierzchni pochyłej, woda nie spływa, powstają dzięki alimentacji opadowej.

-Mokradła topogeniczne - powstają w lokalnych obniżeniach są zasilane opadami i spływem bocznym

-Mokradła saligeniczne - zasilane opadami, wodami podziemnymi i spływem bocznymi.

-Mokradła fluminoglacjalne - w dolinach rzecznych zasilanie aluwialne(przez wody podziemne), opady, spływ, wylewy rzek itp.

14. Ekosystemy pól uprawnych

Funkcjonują już od kilku tysięcy lat na niektórych obszarach. W europie w większości powinny być lasy, a są pola uprawne, czyli zbiorowiska wtórne - powstałe na skutek ciągłego uprowadzania energii np. przez: koszenie, spasanie, orkę, gdy tego zaprzestajemy rozpoczyna się proces sukcesji wtórnej i powstaje jakaś forma lasu.

-Ich cechą charakterystyczną jest większa produktywność jest większa niż ekosystemów naturalnych, bo są one utrzymywane w ciągłych stadiach początkowego rozwoju (nie dajemy im powrócić do stanu wyjściowego).

-Terenami najlepszymi pod rolnictwo są tereny po zlodowaceniach plejstoceńskich: przedpola lodowców (czarnoziemy i ziemie brunatne), a w niskich szerokościach (oprócz monsunowych) gleby są dużo gorsze.

-Bardzo zmieniła się efektywność użytkowania rolnego np. kiedy wykorzystywano zwierzęta to efektywność była niska (nie było nadwyżek plonów bo zwierzęta je zjadały), a kiedy nastąpiła mechanizacja, pojawiła się nadwyżka plonów.

-Duża ilość energii pochodzi z nawożenia.

-Przez wprowadzenie obszarów rolniczych pojawiła się różnorodność krajobrazowa, ale też podniosła się różnorodność biologiczna tych obszarów np. na terenach rolnych jest wiele zwierząt typu stepowego. Nawet tereny miast przyczyniają się do wzrostu ilości ptaków, w Monachium jest 100 różnych gat. ptaków. Ale obecnie w Europie jest rolnictwo towarowe i następuje spadek tej różnorodności. Niektóre gatunki stały się symbolem terenów rolniczych np. bocian biały (ale w Holandii bocian ten zanikł co jest dowodem na sytuację odwrotną) oraz kuropatwy (żyjące przy miedzy, gdy miedza zniknie znikają i one).

-Dużo energii dają ekosystemy den dolinnych, ale nawet od nich mają większe znaczenie agrocenozy. Odbywa się to kosztem zakłócenia naturalnych cyklów ekologicznych i zanikiem biologicznej różnorodności gatunkowej, głównie przez zwiększenie ilości azotanów, bo niewielka część jest wykorzystywana przez roślinę, a reszta zanieczyszcza wodę podziemną.

-Ten ekosystem prawie przez cały rok jest pozbawiony roślinności. Czasem jest dowadniany, opryskiwany itp. - co powoduje, ze ten ekosystem ma największą produktywność od wszystkich pozostałych ekosystemów, która sprawia ze ziemia jest w stanie wyżywić ludzi.

Cechy agroekosystemów:

-Płużna uprawa rolna- regularne przeorywanie,

-Obsiewanie pola roślinami uszlachetnionymi- selekcja ziarna,

-Układy agrocenoz nie tworzą układów, bo czł. wycinał lasy selektywnie (wycinał tę cz. lasu, gdzie warunki glebowe były najlepsze),

-Obraz agrocenoz stanowi mozaikę monokultur,

-Na obszarach rolnych występują niechciane przez rolnika chwasty, kt. są często lepiej przystosowane niż uprawiane rośliny, np. ich nasiona są długowieczne,

-Jest zjawisko płodozmianu, bo rośliny jednostronno wykorzystują gleby; wyjątkiem jest żyto- rok rocznie uprawiane na tych samych obszarach ze wzg. na małe wymagania glebowe,

-Czas pokrycia ekosystemów roślinnych jest ograniczony w czasie

-Agrocenozy mają (tak jak naturalne obszary) swoich konsumentów (np. sarny, dziki- na polach i w kukurydzy), owady- na kukurydzy(400), na jabłoniach (400) może żerować różnych gatunków, cz. tych gatunków jest konieczna dla rozwoju rośliny (np. zapylanie); w Polsce powodują one straty10%, w tropikach nawet do 80% (np. spowodowane przez szarańczę)

1. Krajobraz strefy równikowej

Warunki klimatyczne:

-Intensywne procesy termodynamiczne zw. z dopływem dużych ilości ciepła w ciągu roku

-Intensywne parowanie z podłoża i duże ilości wilgoci przenoszone pasatami

-Wilgoć i wysoka temp. warunkują niskie ciśnienie, równowaga chwiejna, konwekcja, chmury kłębiaste i opady zwykle w porze popołudniowej- gł. przelotne, obfite ulewy nad lądami i rzadsze, mniej intensywne opady nad morzem

-Średnia miesięczna temp. 24-28 *

-Roczne amplitudy są małe (na nizinach nie przekraczają 2*), wraz ze spadkiem temperatury z wysokością roczne amplitudy też się zmniejszają, np. Quito położone na wysokości 2850 mnpm roczna amplituda wynosi 0,2*, a najcieplejszym miesiącem jest wrzesień- 12,7*, a najzimniejszy- 12,5*

-Amplitudy dobowe są mniejsze 10-15* (na nizinach 20*)

-Przy dużej wilgotności warunki klimatyczne są uciążliwe i jest tzw. parność- jest to stan biometeorologiczny, który niekorzystnie wpływa na termoregulację organizmu- jest ciepło, więc się pocimy, ale wilgoć nie paruje

-Występuje niewielkie zróżnicowanie sezonowe, bo duże pory roku, w czasie równonocy są tzw. deszcze zenitalne, a w prześrednich opady są mniejsze

-Jeżeli w miesiącu spadnie mniej niż 100 mm opadów, to jest on uważany za suchy, ale niekiedy w miesiącu spada nawet450 mm, czyli tyle co na Kujawach w ciągu roku

-Wpływ na opady ma czynnik orograficzny, który razem z warunkami klimatycznymi daje nawet 4-5 tys. mm rocznie

W związku z faktem, że jest ciepło i wilgotno występują procesy wietrzenia chemicznego. W wyniku tego następuje mineralne lub chemiczne przeobrażanie składu skały. Głównym czynnikiem jest woda opadowa, często zawierająca rozpuszczony tlen, azot, CO2, tlenek azotu, mocznik, czasem chlor z wyziewów wulkanicznych. Woda przenika przez skały, a składniki chemiczne przyspieszają rozpuszczanie skały. W wyniku tego działania tworzą się boksyty i gipsyty, pokrywy laterytowe bogate w wodorotlenki i żelazo.

-Woda tworzy nowe zw. chem., które oddziaływają na skałę.

-Gdy woda przenika przez glebę może tworzyć się kwas siarkowy, węglowy, masłowy lub mrówkowy.

Z występowaniem pory deszczowej i suchej zw. jest intensyfikacja wietrzenia. W porze suchej na skutek kurczenia się skal (minerałów, też w glebie) powstają szczeliny, a gdy w porze deszczowej są opady to woda opadowa może coraz głębiej wsiąkać.

Wietrzenie chemiczne (równikowa):

-Salucja- rozpuszczanie skał- odnosi się do skał (minerałów), które woda rozpuszcza, np. ewaporaty (sól kamienna i sole potasowe)

-Wietrzenie chemiczne w skutek utleniania (oksydacji)- gdy minerał łączy się z tlenem atmosferycznym i np. siarczki przechodzą w siarczany, Fe2+ w Fe3+, magnetyt w hematyt, w wyniku utleniania żelaza ,rdzawe zabrudzenie skał

-Karbonatyzacja (uwęglanowanie)- odnosi się do węglanów, jest to rozpuszczenie skał przez wodę zawierającą rozpuszczone CO2, jest to proces decydujący o zjawiskach kwasowych

CaCO3+H2O+CO2-><- Ca(HCO3)2

Kalcyt, podstawowy węglan kwaśny

-Uwodnienie- polega na tym, że minerały bezwodne są uwodnione np. hematyt-> limonit, anhydryt-> gips (następuje zwiększenie objętości skały o 30%)

-Hydroliza- wodór z wody rozdziela minerały na części kwaśną i zasadową; jeden podlega ługowaniu, a drugi pozostaje. Na ten proces podatne są krzemiany, a gł. Skalenie- następuje wmywanie w głąb profilu kationów sodu, potasu i magnezu, a na powierzchni powstaje nieprzepuszczalna krzemionka

Wietrzenie chemiczne (okołorównikowa):

-Proces kaolinityzacji (lub kaolinizacji)- występowanie w klimatach wilgotnych bez pory suchej

-Lateryzacji- gdy jest pora sucha- na powierzchni pozostają wówczas pokrywy laterytowe, jest koncentracja półtoratlenków glinu i żelaza (w krajobrazie pojawiają się barwy czerwone i brązowe)

Czynniki rzutujące na tempo wietrzenia chemicznego:

-Biosfera- gł. aktywność biologiczna gleb- jeżeli w glebie jest dużo organizmów to one zakwaszają glebę (obecność próchnicy)

-Temperatura- przy wzroście temp. o 10* jest podwojenie tempa procesów wietrzenia

-Opady- większą zdolność rozpuszczania mają roztwory nienasycone (a im woda dociera głębiej tym jest bardziej nasycona), dlatego potrzeba dużo „świeżej” wody opadowej

-Rzeźba- warunkująca intensywność denudacyjną- usuwanie zwietrzeliny, spływy błotne

-Grubość pokrywy zwietrzelinowej- nawet do 100 m, gdzie są sfery głębokiego wietrzenia, np. w ten sposób powstała Kotlina Jeleniogórska

Lasy deszczowe - części:

-Dolna

-Środkowa

-Górna - nie tworzy zwartej pokrywy, są to pojedyncze wielkie drzewa, których konary wyrastają nad piętro średnie; są bardziej naświetlone i wysuszone przez wiatr; wyższa temperatura na górze sprawia niedosyt wilgotności i tempo transpiracji jest mniejsze. Na terenach górskich w lasach występują paprocie; jest dużo wilgoci i występuje rosa która spada z dużych drzew niżej. Do dna lasu dociera czasem 1/10 światła która dociera na górze.

Pokrywa glebowa:

-Skałę macierzystą tworzą głównie wytwory aluwialne, stare substraty (częściowo trzeciorzędowe).

-Gleby - charakteryzują się niską próchniczością (bo nie ma kumulacji próchnicy), ponieważ martwa materia szybko ulega rozkładowi i wraca do obiegu. Brak próchnicy powoduje niewielkie walory użytkowe gleby, gleby są kwaśne 4,5 do 5,5 PH. Nie sprzyja to stagnacji wody. Występuje mikoryza, czyli korzenie występują w symbiozie z grzybami, które szybko rozkładają materię i ją pobierają dzięki temu energia wraca znów do drzew.

-Kiedy wypalimy las następuje szybka mineralizacja składników i opady je szybko usuwają dlatego gleby te nie są przydatne dla rolnictwa. Takie gleby po kilku latach użytkowania rolniczego ulęgają wyjałowieniu i potem powstaje las wtórny (jeżeli proceder ten by się powtarzał to w pewnej chwili by już nic nie urosło)

Cechy lasu deszczowego:

-Na jeden ha może być 100 różnych gat. drzew

-Drzewa osiągają 50/55m wysokości

-Las równikowy nie posiada słojów przyrostu rocznego gdyż nie ma sezonowości rozwoju

-Korzenie mają postać korzeni skarpowych, stosunki wielkości liści nawet 1/28

-Nie ma periodyczności rozwoju, jest tu periodyczność autonomiczna, kiedy jedne rośliny są w porze kwitnienia to drugie są w spoczynku (mijają się); periodyzm autonomiczny może być w cyklu 2,4,12,32 miesięcznym (różne), ale kiedy sprowadzono drzewa ze strefy umiarkowanej to po pewnym czasie odeszły od cyklu 12 miesięcznego.

-Kaulifloria - wyrastanie kwiatostanu bezpośrednio ze zdrewniałych pędów

-W lasach umiarkowanych, jeżeli las jest zgodny z podłożem to wtedy pojawiają się podrosty tego samego gatunku, a w lesie deszczowym tak nie ma - gdy drzewo umiera zastępuje je nowy gatunek

-Żaden gatunek nie ma pozycji dominującej (wielogatunkowość)

-Obecność form nie spotykanych na tą skalę w innych strefach (liany, epifity)

Liany -pnącza o zdrewniałych pniach i łodygach, 70% występuje w strefie równikowej. Wykazują ogromną dążność do promieniowania słonecznego. Nasiona lian kiełkują w ziemi, a rośliny szybko wydłużają łodygi, a przyrost na grubość jest mały (max to grubość ręki człowieka). Budowa nie jest koncentryczna, łodyga składa się z jasnych pasm zdrewniałych połączonych tkanką miękką. Roślina ma dużo urządzeń czepnych o różnym charakterze; haczykowate zadziory, macki czepne (mogą przyczepiać się do gładkich powierzchni), liana może też oplatać pień drzewa. Po osiągnięciu korony drzew liany zakwitają i rozwijają się.

Epifity (porośla) - także dążą do światła, jest ich dużo w górskich lasach mgielnych. Są lepiej przystosowane niż liany. Nie tworzą łodyg, bo nie rozwijają się w koronie drzew, ale w zagłębieniach kory. Rozwijają się tam, gdzie są odpowiednie ilości światła, a zarodniki roznoszone są przez wiatr ptaki, niektóre mają aparaty lotne. Epifity posiadają czasem urządzenia czepne lub kleisty śluz, a nawet mogą oplatać drzewo korzeniami. Epifity nie są pasożytami, drzewa są jedynie podłożem pod ich rozwój. Składniki odżywcze pobierają z opadu atmosferycznego, ale także czasami na drzewach gromadzi się trochę próchnicy, np. z rozkładu opadu.

Epifilie - przytwierdzają się do powierzchni liści, których czas utrzymywania się na drzewie wynosi 30 miesięcy.

Hemiepifity - forma pośrednia pomiędzy lianami, a epifitami. Osadzają się na konarze a potem spuszczają korzenie, które po pniu docierają do gleby i funkcjonują jak liany, a potem przekształcają się w łodygi. Należą do nich np. figowiec dusiciel, którego korzenie po osiągnięciu gleby i zakorzenieniu się, przekształcają się w dość grube łodygi oplatając drzewo. Szybko rozrastając się sprawiają problemy rozwojowe dla drzewa. Figowiec zabiera składniki mineralne i drzewo umiera, następnie się rozkłada i powstaje „tunel z figowca”.

Podsumowanie strefy równikowej:

-Duża różnorodność gatunkowa

-Ekosystemy charakteryzują się jedną z największych fitomas, 70-90% Tomasa nadrzewna z ogółu 300-350 ton na hektar roślin.

-Indeks powierzchni liści wynosi 8-12m2/1m2 powierzchni.

-Wiele gatunków jest niewidocznych, bo jest ich mało.

-Mało zoomasy w stosunku to fitomasy duże osobniki żyją wysoko na drzewach.

-Niska gęstość zaludnienia (prócz Jawy)

-Trudna gospodarka rolna, tradycyjne system uprawy: uprawia się: kauczukowca, kakaowca, palmę olejową

-Jest pewna toksyczność gleby związana ze związkami glinu

-Duża dostawa materii organicznej - 80% stanowią liście, ale ona rozkładają się już w kilka miesięcy dlatego nie ma ściółki

2. Krajobrazy strefy tropikalnej z letnią porą deszczową (lasy zrzucające liście w porze suchej, sawanny, wybrzeża namorzynowe)

Przykłady terenów sawannowych - Afryka na dół od równika, pas przejścia - około 1000km.

Cechy sawanny:

-Wyróżnia się dużym gradientem zmian wilgotnościowych - 250mm opadu na 1* szerokości geograficznej

-Jest różny charakter fizjonomiczny: Na północy - sucha sawanna (pustynna). Centrum - typowa sawanna (średnio trawiasta o średniej wysokości). Na południu - sawanna wysoko trawiasta ( bardziej zaopatrzona w wodę)

-Występowanie między różnymi typami siedlisk (lasy równikowe, pustynie); wybitna niestabilność krajobrazów sawannowych.

-Rozciągłość równoleżnikowa - 5tys. km

-Obszar odznacza się dużym dopływem ciepła tj. 160-200, kcal/cm2

-Nocne spadki temperatur z wypromieniowywania są mniejsze niż na obszarach pustynnych.

-Temperatura miesiąca najchłodniejszego mniej niż 20* , a najcieplejszego ponad 30*

-Na północ wzrasta kontynentalizm klimatu

-Zaznaczające się amplitudy nocne 10-15*

-Amplitudy dobowe 10-35* ( w porze suchej), spadek temperatury z wypromieniowywania

-Sezonowa zmienność napływu mas powietrza

-Zaznacza się cyrkulacja monsunowa, która wzmacnia opady pokrywającą się czasem z porą deszczową.

-Opady roczne: Sawanna sucha - 150-200mm, Sawanna środkowa - 400-600mm, Sawanna południowa - 600-1000mm, Na obszarach górskich nawet do 1500mm

-Rozłożenie opadów w czasie: Sawanna sucha - pora deszczowa - lipiec - sierpień, Część środkowa - czerwiec - wrzesień (max sierpień), Część południowa - maj - październik (max sierpień)

-Zmienność sawanny jest uzależniona od warunków klimatycznych, a szczególnie od czasu trwania pory deszczowej

-Lata 1963-73 był brak opadów i zanik drzew akacjowych, uschnięte trawy, śmierć zwierzą, konieczność wybijania stad bydła; w latach 1940-60 okres bardziej wilgotny

Hydrologia:

-W porze wilgotnej bilans wody jest dodani - przewaga opadów nad wielkością parowania.

-W porze suchej bilans jest ujemny

-Na Sahelu (sawanna sucha) nie ma trwałej sieci rzecznej - są suche koryta (uedy), a na terenach innych sawann odpływ wynosi 200-300mm i występuje trwała sieć rzeczna.

-Na terenie sawanny wilgotnej rzeki charakteryzują się wybitną nieregularnością przepływu, np. rzeka Senegal w porze wilgotnej - 5000m3/doba, a pod koniec pory suchej 5m3/dobę.

Współczynnik odpływu - ta część opadu, która odpływa rzekami (10 - 20%), są olbrzymie straty na parowanie, np. Jezioro Czad wysycha w porze suchej, ale wody znacznie przybywa w porze wilgotnej.

W czasie pory deszczowej są procesy wietrzenia chemicznego, a w porze suchej procesy wietrzenia chemicznego (część północna) i deflacja - czynnik rzeźbotwórczy - formacje luźnokępkowe; powstaje zwietrzelina, z nadejściem pory deszczowej dużą rolę odgrywają procesy denudacyjne. Na sawannie suchej w porze deszczowej woda spływa stokowo a na sawannie wilgotnej pojawiają się procesy erozji ( w porze deszczowej).

Tereny sawann są obszarami gdzie procesy wietrzenia odgrywają większe znaczenie niż w strefie równikowej. Tworzą się skorupy laterytowe (słabo nasiąkliwe, twarde)i występują procesy lateryzacji. Wydmy porośnięte są roślinnością sawannową ( powstałe w plejstocenie - 20 tyś. lat temu). Gleby o niewielkiej przydatności (zawartość próchnicy 0,2 - 0,3% o odczynie obojętnym, gleby ciemnobure sawanny pustyniowej). Ciemne gleby femalitowe 2-4% próchnicy, tylko na obszarach gdzie skorupa laterytowa uległa zniszczeniu.

System korzeniowy traw jest silnie rozbudowany i płytki - przyrasta tylko pod powierzchnią.

Odmienność funkcjonowania formacji trawiastych i drzewiastych :

-Rozwój form trawiastych - intensywna transpiracja w porze deszczowej, wysychają liście i do następnej pory deszczowej mają przetrwać tylko korzenie ( systemy korzeniowe)

-Rozwój form drzewiastych - w porze wilgotnej, w porze suchej zamykają aparaty szparkowe transpirując minimalnie; ich systemy korzeniowe sięgają głębiej ( akacje i baobaby)

Obszar sawannowy jako pastwiska:

Nadmierny wypas powoduje pojawienie się buszu ( katingu), czyli roślinności krzaczastej, kolczastej ( nie przydatnej dla człowieka). W przypadku gleb kamienistych (gruboziarnistych) nie pojawi się sawanna. Występują tam formy krzaczaste, pojawiające się w sposób punktowy.

Formacje palmares - okresowo pojawiają się tam nadwyżki wody, ważną rolę odgrywa ogień - podczas pożaru kępy porastające drzewa ulegają spaleniu, a po pożarze system ulega intensywnemu rozwojowi.

Wraz z przybliżaniem do morza zwiększa się zasolenie roślin i pojawia się las namorzynowy tylko czubki drzew wychodzą ponad poziom wody).

3. Krajobrazy półpustyń i pustyń strefy subtropikalnej (przystosowania ekologiczne roślin do niedoborów wilgoci, wietrzenie termiczne - insolacyjne, wietrzenie solne - eskudacyjne, morfogenetyczna działalność wiatru)

Brak lasów równikowych w Afryce wschodniej jest spowodowany tym, że:

-Jest to obszar wyżej położony

-Brak napływów powietrza znad równika

-Pasaty wiejąc równolegle do wybrzeża pozostawiają wilgotne powietrze na zewnętrznej stronie kontynentu

-Pora letnia i zimowa są suche

Wyróżniamy klimaty :

-Aridowe (suche)

-Semiaridowe (półsuche)

-Skrajnie suche

-Humidowe (wilgotne)

Na terenach stokowych może nie być roślinności, możemy tu znaleźć roślinność w bruzdach. Silne przesuszone piaski zaraz po pojawieniu się wody nie wpuszczają jej. Koryta rzeczne (uedy) zapełniają się epizodycznie wodą, w czasie nawalnych deszczów; woda nie wsiąka od razu w przesuszony piasek tylko spływa tworząc rzeki i formując koryta rzeczne.

Terofity - rośliny sucholubne, ich ziarna rozwijają się w czasie suszy.

Geofity - rośliny, których nadziemna część ginie w czasie suszy

Gatunki poikilofydryczne - gatunki, które w czasie suszy zachowują część nadziemną choć wysychają.

Sukulenty - gatunki które mają zdolność magazynowania wody i korzystania z niej w czasie suszy. Wyróżniamy:

-Liściowe - woda gromadzona jest liściach (dość grubych)

-Korzeniowe - wykorzystują zgrubiałe korzenie, gdzie mogą zgromadzić nawet 250 l wody !!! ( aloes, agawa, drzewo kałczanowe)

-Pniowe - woda magazynowana jest w tkankach (kaktusy)

Zjawisko korka wodnego - silnie przesuszony grunt i woda w niego nie wsiąka

Zasolenie gleb jest tu zjawiskiem bardzo charakterystycznym. Na glebach słonych występują jedynie słonorośla. Zasolenie w glebach i wodach często pochodzi z soli w osadach. Lepsze są siedliska gruboziarniste.

Problem doliny Nilu - gdy wybudowano zbior. Masera przestały wylewać rzeki, nie ma tych żyznych mułów, a nawadnianie tych obszarów pwoduje osadzanie się soli czyli powolne zasolenie tych żyznych gleb

Produktywność sawanny: 1 t suchej masy / ha / 100mm wzrostu opadów. sklerofity - rośliny sucholubne

obszary suche:

gatunki efemeryczne - rozwijają się gdy jest woda lub jest jej więcej, gdy wody nie ma - giną lub się nie rozwijają.

Obszary amidowe - obszary suche, drzewa są po części suche (ich konary); dopiero gdy umrze stare drzewo, to na jego miejscu może rozwinąć się nowy osobnik. Drzewa i krzewy są długowieczne.

Pustynie górskie - obszary górskie bez roślinności

Pustynią nazywamy obszar o pokryciu roślinnym mniejszym niż 10%

Półpustynią obszar o pokryciu roślinnym od 10 do 50 %

Wietrzenie fizyczne:

-Insolacyjne - spowodowane zmianami temperatur. Im te zmiany większe tym efekty wietrzenia są większe. Podstawą jest zmiana rozszerzalności cieplnej skał. Najwyższa temperatura (80%) jest w godzinach 13-14 skały rozgrzewają się (skały ciemne), a nocy jest intensywne wypromieniowanie (temp. 0') - skały lite. Natomiast w skałach luźnych (materiał rozluźniony) wietrzenie insolacyjne nie daje tak dużych efektów jak przy skałach zwięzłych. W sposób szczególny zagrzewają się kryształy: W skałach jawnokrystalicznych dochodzi do nierównomiernego nagrzewania się materiałów. Prowadzi to do rozluźnień minerałów i do dezintegracji granularnej (rozpad ziarnisty) - dokonuje się to na poziomie kryształów. Natomiast dla skał skrytokrystalicznych bardziej typowy jest rozpad blokowy - gdy powierzchnia nagrzewa się dość równomiernie (skały słabo przewodzą ciepło - 3cm/h). dochodzi do powstawania spękań i odskorupiania skał - jest to eksfoliacja (złuszczanie), czyli odpadanie skorup skalnych od większej części. Objętość skały zwiększa się od 0,25 do 0,6% powodując naprężenia wywołujące spękania. Tzw. Teoria insolacyjna rozwinęła się pod koniec XIX wieku natomiast w XXw. Tłumaczono rozpad skał za pomocą tej teorii.

-Solne (eksudacja). W drugiej połowie XXw. Stwierdzono, że może ono być znaczące na obszarach pustynnych. W klimatach gorących i suchych dochodzi do sytuacji, że po sporadycznym opadzie i różnego rodzaju sole są ługowane, ale pozostają przy warstwie powierzchniowej. przy parowaniu wody zachodzi proces krystalizacji soli i te rozrastające się kryształy powodując nacisk wywołują proces rozsadzania skał (podobnie jest przy wietrzeniu mrozowym). Dlatego czasami pojawiają się słonorośla (halofity) w miejscach bardziej wilgotnych na pustyni (np. w obniżeniach).niezwietrzona skała lita jest powierzchnią nieprzepuszczalną, ale kiedy popęka to woda może wnikać w mieliny. Kiedy osad jest bardziej przepuszczalny to mogą działać inne procesy np. wietrzenie chemiczne. Kiedy procesy dezintegracji blokowej będą zachodziły dalej to powstanie drobny osad. I w tym właśnie momencie procesy wodne zaczynają się zmieniać tj. w drobnym osadzie pojawiają się procesy podsiąku kapilarnego (im szczelinki mniejsze tym podsiąk wyższy). Woda jest zatrzymywana siłami kapilarnymi, potem panuje ewapotranspiracja i wytrącają się osady - sole. Zwiększa się powierzchnia skały (po rozpadzie ) oraz pochłanianie gazów. Skutkiem tego skała drobniejsza jest podatniejsza na inne procesy, czyli zwiększa się powierzchniowa energia skały.

Procesy eoliczne: spowodowane działalnością wiatru (one zachodzą też w obszarach polarnych, górskich, wilgotnych - ale nie opanowanych przez rośliny, na wybrzeżach strefach peryglacjalnych.). Są trzy rodzaje przemieszczania materiału (wg Magnolta):

-pełzanie powierzchniowe: może odbywać się przez pchanie drobnych fragmentów po powierzchni bezpośrednio przez wiatr. W ten sposób przepychane jest 25% materiału.

-saltacja (przemieszczanie skokowe): kiedy podłoże jest jednorodne (np.żwirowe) to tor lotu może być wysoki, ale niekiedy niski. Spadające ziarno posiadające energię uderzając w podłoże powoduje uderzenie w ziarno leżące i potem wiatr je przenosi, ale jeżeli jest np. podłoże piaszczyste to wysokość ruchu saltacyjnego jest niższa (do 30cm). Długość skoku odpowiada ok. połowie prędkości wiatru.

- suspensja: transport w postaci zawieszonej w postaci głównie materiału pyłowego podczas burz piaskowych (np. na Saharze). Suspensji podlega też materiał piaszczysty, ale do wysokości 2m, a pył obejmuje nawet górne granice troposfery. Aby porwać pył prędkość wiatru musi być większa od 10m/s (ale jak już zostanie porwany to lżejszy wiatr też będzie go niósł). Wielkość początkowa musi być większa, bo cząstki pyłu oddziałują na siebie siłami kohezji (oddziaływania - przyciągania cząsteczkowego), które wiatr musi pokonać. Wyróżniamy: burze pyłowe - lokalne do kilkudziesięciu km (wiatr od 4 do 10m/s), burze kontynentalne - przy wietrze 12-50 m/s

Burze i opady pyłowe są na wszystkich kontynentach np. na Europę spadają pyły: czerwone Sahary, ciemne ze stepów Ukrainy, szare z obszarów polarnych

Inne procesy:

-deflacja (wywiewanie). Obszary pustynne to obszary polodowcowe. Obniżenie powierzchni powoduje pozostawanie elementów ostańcowych: im wietrzenie szybsze tym wydajność deflacji większa. Wietrzenie nie tworzy form rzeźb, ale zwietrzelinę. Wyróżniamy:

-wydmy deflacyjne (długość do 1km, 15 m - głębokość)

-misy deflacyjne (kilkanaście km. Długości - dużo na Saharze, głębokość do ponad 100m)

-tereny szottów w Afryce

Procesy deflacyjne zachodzą aż do poziomu wód gruntowych, tworząc nawet tereny depresyjne. Z wydmuszyskami związane są na terenach lessowych ostańce lessowe. Jeżeli na danym obszarze jest nieciągła pokrywa roślinna to na skutek wywiewania może dojść do powstawania charakterystycznych form ostańcowych, np. bruków deflacyjnych - charakterystycznych dla pustyń, ale też występują w Polsce Środkowej ( w czasie klimatu peryglacjalnego) są tam gdzie jest osad różnoziarnisty.

-korazja: zachodzi tam gdzie występują poddane procesom eolicznym lite skały małoodporne n czynniki niszczące, np. mułowce, iłowce, czasem też obszary lessowe. W wyniku korazji mogą powstawać wygłady np. powierzchniowe od strony dowietrznej. Powstają też żłobki, bruzdy korozyjne i formy grzebieniowate zwane jardangami. małe formy powstałe w ten sposób mogą mieć od 2cm do 2m, ale np. w Iranie osiągają nawet 200m i ciągną się przez dziesiątki km..

Inne formy to graniaki wiatrowe - „odłamki” skalne, które noszą wyraźne ślady obróbki eolicznej; „graniak” to nazwa ostrych krawędzi na powierzchni graniaka. Inne nazwy to glyptolit na obszarach polodowcowych, nazwę eologlyptolit wprowadził Dylik.

Nie na wszystkich pustyniach są graniaki (są tam, gdzie w plejstocenie były surowe warunki klimatyczne).

Wyróżniamy też grzyby skalne:

W wyniku akumulacyjnej działalności wiatru powstają:

-mega wydmy - w kilkumetrowych odstępach, amplituda wysokości może wynosić 450m. w ich obrębie znajdują się formy mniejsze - wydmy ( w odległości kilku metrów o amplitudzie wysokości do 100)

-zmarszczki - charakterystyczne dla obszarów piaszczystych, to właśnie wzdłuż zmarszczek przemieszcza się piasek. Zmarszczki powstają w efekcie ruchu saltacyjnego. Zawsze układają się prostopadle do wiatru i kiedy wiatr się zmienia to one też(w Polsce są np. w Słowińskim Parku Narodowym).

-wydmy - piaszczyste wzniesienia usypane przez wiatr .warunkiem ich bycia jest obfitość materiału piaskowego. Ze względu na miejsce występowania wyróżniamy wydmy: pustynne, nadjeziorne, nadrzeczne, na obszarach sandrowych

Cechą wydm jest wyraźna w przekroju poprzecznym asymetria stoku:

Stok zawietrzny jest stokiem bardzo miękkim tj. piasek jest ziarnisty. Po nocy, gdy piach wysycha po tej stronie zachodzi osuwanie piasku. Aby wydma wędrowała musi być stałość wiatru w ciągu roku (z danego sektora). Mogą być przesunięcia rzędu od kilku metrów do 2 - 3km na rok, np. na Pustyni Karakum przesuwają się od marca do października o 18 km na południe a potem wracają o 12 km, czyli wypadkowa jest równa 6 km!!! - są to tzw. wydmy wędrujące.

Natomiast wydmy ustalone - stabilne występują w Polsce. Pod wpływem roślinności wytwarza się gleba i np. potem znów jest pokrywana piaskiem.

-barchany (wydmy sierpowe) - wysokość 5-20m, występują na terenach równinnych o podłożach zwięzłych gdzie są stale wiatry. Ustawione poprzecznie do kierunku wiatru, a ich końce skierowane są w stronę zawietrzną.

-sejfy ( wydmy podłużne) - nawet od 300 km dł.. Powstają w warunkach stałości wiatrów. Jest to wydma podłużna, ale na niektórych fragmentach możemy wyróżnić stoki dowietrzne i zawietrzne (np. Pustynia Libijska, Namib, Arabska, Karakum).

-wydmy paraboliczne (łukowe) - występują na podłożu, którego dolna część jest zawilgotniała, a czasami ramiona mogą być stabilizowane przez roślinność.

-wydmy gwiaździste - o nieregularnych kształtach, powstałe w wyniku działania wiatrów wiejących z różnych sektorów.

-wydmy poprzeczne - na obszarach pustynnych, gdzie występuje duża ilość piasku; są to długie, asymetryczne wały skierowane prostopadle do przeważającego kierunku wiatru.

Typy krajobrazów obszarów suchych:

-erg - pustynia piaszczysta - dominując forma na terenach suchych i gorących

-hamada - pustynia skalista (górska) - obok form ostańcowych u ich podnóży są pokrywy gruzowe

-serir - pustynia żwirowa -na obszarach poddanych intensywnej deflacji

-uedy (wadi) - rozległe doliny, miejsca deszczowego przepływu wody po nawalnych opadach

-szotty( misy) - dość rozległe obniżenia terenu, do których okresowo napływa woda, przynosząc drobny materiał iłowy, po wyschnięciu warstwa iłowa pęka, a na skutek podsiąkania i parowania obserwuje się dużo soli - mogą rosnąć halofity - słonorośla.

-oazy - zwarta roślinność, gdzie woda jest niezasolona (woda ze studni naturalnych lub artezyjskich).

4. Krajobraz międzyzwrotnikowych regionów monsunowych.

Obszary monsunowe:

-dość wysokie temperatury w ciągu całego roku,

-zmienność opadów nocnych (pora sucha - chłodna, deszczowa - ciepła - obfite opady). W Azji monsunem nazywa się tę cyrkulację znad oceanu.

-Oprócz Azji monsuny są też w Afryce środkowej, Ameryce płd., i na północnych krańcach Australii, roślinność typowo monsunowa występuje jedynie w Azji południowo - wschodniej.

Cyrkulacja monsunowa jest tłumaczona przez odmienną kondensację ciepła nad lądem i morzem. W zimie powstaje wyż wschodnioazjatycki, a nad morzem niż. Powietrze schodząc w dół jeszcze się ociepla adiabatycznie.

W zimie powstaje W - wschodnioazjatycki a nad morzem N

W lecie powstaje N - południowoazjatycki, a nad morzem W; strefa niskiego ciśnienia jest daleko przesunięta na północ.

Zmiana przebiega w sposób gwałtowny - przełamanie monsunu zimowego przez letni. Pod koniec cyrkulacji zimowej na półwyspie indochińskim jest już sucho i gorąco, często poprzedzony rozwojem chmur Cb , potem gwałtowne opady.

Wysuszona ziemia źle przyjmuje opady i występuje znaczny spływ powierzchniowy. Opady trafiają na bariery orograficzne, powietrze wznosi się i opada na zbocza Himalajów (np. Czerapundżi - Indie - 10-12 tyś mm opadów). Sieć rzeczna u podnóża Himalajów jest bardzo gęsta.

-Sezonowość charakteryzuje się tym, że w układzie rocznym zmienia się współczynnik wilgotności np. w lecie wynosi 1-3, a zimie ok. 0,25 (parowanie jest wtedy 4 razy większe niż opady w tym półroczu.)

-Reżim termiczny jest zbliżony do obszarów sawannowych tj.: latem 25-28 `C, średnia temp. stycznia 15 -18'C

-Wysokość odpływu rzecznego (opad odprowadzany przez rzekę) przekracza 100mm - w górach wyższa.

-W lecie są gwałtowne wezbrania, a w zimie są głębokie niżówki (na terenach nizinnych), a rzeki w górnym biegu zasilane są śnieżnie i z lodowców ( i tu nie ma dużych różnic między porą suchą i deszczową)

-Rzeki tego obszaru transportują ogromne ilości materiału, Ganges - 350 mln ton, Irawadi - 250 mln ton, podczas gdy Wisła - 6 mln ton.

-Szeroko rozprzestrzenione są ferralitowe zwietrzeliny laterytowe; gleby charakteryzuje niska zawartość próchnicy, jedynie dobre są na terenach zalewanych przez rzeki, gdzie użyźniane są przez aluwia rzeczne

-Jest duże zróżnicowanie w pokrywie roślinnej od lasów suchych zrzucających liście w porze suchej, aż po lasy równikowe; stopień zrzucania liści jest zróżnicowany ( tam gdzie przez 6 m-cy nie ma opadów ok. 50% drzew zrzuca liście, gdzie pora sucha trwa 4 m-ce drzewa w ogóle liści nie zrzucają), w porze deszczowej rozwój roślin jest intensywny przypominający las równikowy.

-W lasach monsunowych i równikowych jest obfitość lian i epifitów, ora zjawisko kauliflorii - wyrastanie kwiatów bezpośrednio z pnia

-W lasach monsunowych jest uboższe zróżnicowanie gatunkowe, drzewa i liście są mniejsze, a drzewostany są rzadsze niż lasy równikowe

-Jest podobny bieg materii i opad liści nie przyczynia się do powstawania ściółki lasach monsunowych bo jest ich szybki rozkład

-Występowały tu głównie drzewa tekowe, damarzyk(?) i bambus (przed osiedleniem się człowieka) - główne drzewa tych lasów obecnie prawie w ogóle się nie spotyka, bo człowiek je przekształcił (plantacje, wypalanie, gospodarka leśna)

-Obecna flora na terenach monsunowych jest przekształcona, nie ma naturalnych kompleksów; 1/10 zajmują zbiorowiska leśne (ale też są przekształcone).

Terasowanie pól - wprowadzone przez człowieka, aby ograniczyć spływ powierzchniowy (buduje się także stopnie), np. pod uprawę ryżu. Występuje tu dużo skał magmowych, dlatego do uprawy ryżu mokrego trzeba retencjonować wodę - skały magmowe nie przepuszczają wody ( a np. węglanowe przepuszczają). Pod koniec pory suchej w brzeżnych krańcach tarasów dokonuje się tworzenia grobli (wału), aby jeszcze zgromadzić wodę i znów sadzić ryż - to pozwala na uzyskiwanie podwójnych plonów.

Jeżeli monsun letni się spóźni to zbiory ryżu mogą być 2- krotne a nie trzykrotne, co grozi głodem.

-oprócz ryżu uprawiana jest pszenica, kukurydza, sorgo, proso, obecnie charakterystyczne są plantacje krzewów herbacianych.

-różnice krajobrazach; płw. Indyjski - wybrzeże morskie charakteryzuje się występowaniem terenów aluwialnych (rzeki nanoszą aluwia, niziny nadmorskie mają charakter aluwialny (można spotkać tu formy ostańcowi)

-potem są wydmy i wały (brzegowe, pręgowe) za którymi uprawia się ryż, występują tu tez lasy namorzynowe, mandrowe

-tam gdzie są duże rzeki występują potężne niziny deltowe np. Gangesu, Brahmaputry (100 tyś. km), Irawadi (30 tyś. km), Mekongu (100m2/rok), Irawadi (50m2/rok)

-anastamorujący - błądzący, wahadłujący odpływ rzek, czyli rzeka sama sobie utrudnia odpływ, bo tak dużo niesie aluwiów (jest mnóstwo odnóg), wyspy deltowe zbudowane są z drobnego materiału i są świetne pod rolnictwo (są też gęsto zaludnione)

-równiny występujące u podnóży Himalajów (prowincja Assan, dolina Indu) - to rozległe obszary aluwialne, bo z trenów Himalajów spływa ogromna ilość rzek tworząc zwartą sieć (każda z rzek ma swoją dolinę, terasy i każda niesie aluwia) - dlatego też i tu jest dużo ludności i dobre warunki rolnictwa (ponad 1000 os/ km2) jest dużo pól wyżowych, a wyżej krzewów herbacianych.

5. Krajobrazy podzwrotnikowe typy śródziemnomorskiego.

Obszary śródziemnomorskie to obszary :

- objęte klimatem śródziemnomorskim - charakteryzujący się suchymi, gorącymi latami i ciepłą, wilgotną zimą. Występują one na wszystkich kontynentach (30 `-40' S, N ). Morze Śródziemne ( 4 tyś. km na wschód wkracza ten klimat, aż po Morze Kaspijskie ), Kalifornia, niewielki obszar Chile, RPA, Australia płd.

- w okresie lata gdy w szerokościach międzyzwrotnikowych cyrkulacja przesuwa się na północ, w basenie morza śródziemnego powstają wyże (stratyfikacja stała, osiadanie powietrza, brak chmur i opadów stąd piękna pogoda)

- w okresie zimy komórka Hadley'a przesuwa się na północ i w basenie Morza Śródziemnego postają niże, na skutek napływu powietrza polarnego (wilgotnego znad Atlantyku)

- temp. lipca 23 - 29'C, temp. stycznia 7 - 14'C

- opady 400 - 700mm - większość obszarów odczuwa brak wody bo jest duże parowanie 1000 - 1600 mm, stosunek opadów wynosi 0,5 (przewaga parowania nad opadem)

- klimat śródziemnomorski jest mniej korzystny dla biosfery bo w lecie jest sucho a wtedy następuje wegetacja roślin

- różnice między północą a południem są takie, że na północy opady są jesienią i wiosną, a na południu w grudniu i styczniu - wynika to z przesuwania się frontu polarnego bo z północy dociera na południe (opad) i potem się cofa (opad na północy - już drugi bo pierwszy był jak się zaczął nasuwać)

- latem jest pora sucha bez opadów (w ogóle nie ma opadów na północy - lipiec i sierpień) a na południu (od kwietnia do września) - opady jak są to niewielkie (1-5mm)

- warunki termiczne sprzyjają uprawom pod warunkiem zapewnienia wody

- w niektórych miejscach opady są większe np. w górach nawietrzne stoki gór dynarskich, półwysep Apenin (do 1000mm, a w górach dynarskich nawet 5000mm - sprzyja tu czynnik orograficzny), ale np. we wnętrzu kontynentu już tylko 300 - 400mm.

- odpływ rzekami jest niewielki (do 50mm), bo jest wielkie parowanie, w górach jedynie odpływ jest większy

- wiele rzek równinnych (bez trwałego zasilania) wysycha w pełni lata

- spływ rzekami sprzyja erozji gleb ( w górach), do dziś dnia rzeka jest obciążana materiałem z gór np. w dorzeczu Tybru wielkość denudacji wynosi 450t/km2, ubytek utworów powierzchniowych nawet 1 mm rocznie rzeki wynoszą (ma na to wpływ ubytek roślinności)

- powszechne występowanie zjawisk krasowych głównie w półroczu zimowym (opady) - denudacja chemiczna - 1/10 mm na rok

- w okresie zimy obserwuje się …charakter gospodarki wodnej w glebie, a w lecie jest podsiąkanie kapilarne i wyparowywanie wody oraz koncentracja minerałów (głównie węglanu wapnia)

- nie ma tu zbiorowisk roślinnych o charakterze naturalnym; w przeszłości były tu ciemnozielone twardolistne lasy na obszarach zboczowych (gdzie był wypas i wycinka) w ogóle nie ma lasów, bo pokrywa została zmyła

- pod tymi lasami była gleba terrarosa - pod zielonymi lasami dębowymi, posiadała poziom próchniczny, a pod nim ciemną warstwę (z węglanem wapnia) - tzw. terrarosa, dlatego teraz te czerwone pokrywy są widoczne (bo reszta uległa zmyciu)

- wegetacja rozpoczyna się w marcu, ale głównie kwitnienie jest w maju(zakwita tu typowy dąb ostrolistny), po maju jest gorące suche lato (wegetacja zamiera) i gdy pojawiają się opady jest dalszy rozwój lub zakwitanie. Innym gatunkiem charakterystycznym jest dąb…., drzewo oliwne i pistacje (Hiszpania), eukaliptusy (Australia), niewielkie fragmenty lasu dębów ostrolistnych są tylko w górskich terenach Afryki północnej, zbiorowiskiem wtórnym są natomiast zarośla typu makia (jest ona też na zboczach, na których lasów już nie ma)

- gdy jest wycinka krzewów pojawiają się tereny pastwiskowe w Hiszpanii palmitio (z palmą karłatką)

- na obszarze Kalifornii występuje formacja zaroślowa zwana chapawal- odpowiednik makii (ale jest to formacja naturalna, a makia nie), występuje tam gdzie opady są ok.500mm

- w Afryce południowej jest formacja zaroślowa zwana fymbos (makia)

- w Australii jest roślinność twardolistna z formami drzewiastymi (eukaliptus), gdzie opady są do 300mm, jeśli nie ma takich to jest pustynia krzewiasta

6. Istota procesów krasowych, mikro-, mezo- i makroformy rzeźby krasu powierzchniowego, kras podziemny.

Wyspa Kras na Bałkanach. Nasilenie badań krasowych miało miejsce w XIX wieku, odkryto jaskinie, nastąpił rozwój speleologii - nauki o zjawiskach krasowych. Proces krasowy jest procesem hydrochemicznym - woda zawiera rozpuszczone gazy i minerały. Efektem wietrzenia skał jest glinka zwietrzelinowa - czerwona - terrarosa, gdy nie będzie usunięta to będzie zamykała dostęp wody do skał i wietrzenie będzie zahamowane. Zjawiska krasowe występują: Azja wschodnia, Ameryka północna i południowa, Morze Śródziemne (obszary wilgotne i ciepłe). W klimatach suchych są formy paleokrasowe powstałe wtedy gdy był tam inny klimat, takie formy krasowe są w wyższych szerokościach (działanie zimnej wody). 24% - obszary krasowe skał osadowych z czego 12% jest na terenach lądowych (czyli są to skały węglanowe podatne na kruszenie), dolomity i marmury też ulegają krasowieniu. Dużo ludzi zamieszkuje te obszary bo są tu wody podziemne ( 25% ludzi na świecie korzysta z wód podziemnych obszarów krasowych).

Kras rozwija się strefie podziemnej i powierzchniowej. Rodzaje skał, w których te procesy występują to: gipsy (kwas siarczanowy), ewaporaty (kwas solny). Najbardziej charakterystyczny jest kwas węglanowy. 20% to skały węglanowe, a ich powierzchnia to 40 mln. km2 ( w tym na lądzie 20 mln km2). Zjawiska te zachodzą też w anhydrytach, skałach chlabowych (?) (halicie, sykcinie).

Kras powierzchniowy:

Głównie denudacja typu chemicznego, ale też erozji mechanicznej na powierzchniach stokowych (spływ wód), procesy syfuzyjne (przepływ wody). Wyróżniamy formy krasu powierzchniowego:

-mikroformy na powierzchni odsłoniętych skał węglanowych najistotniejszym czynnikiem jest woda opadowa (ale też topniejąca, kondensacyjna), mamy też formy: żłobki bruzdowe, żłobki deszczowe, utworzone przez spływającą wodę; gdy odpływ wody jest linijny (niewielkie nachylenie stoku) są żłobki meandrowe, ale są też żłobki o charakterze linijnym tzw. Żłobki szczelinowe (woda wnika w szczeliny, poszerza je) na powierzchniach płaskich (bo meandrowe na pochyłych)- nawet setki km² nie nadają się do wykorzystania. Są też formy związane z korazją np. ospa krasowa. Tam gdzie na powierzchni jest dużo farm to ten teren jest nazywany lapiez krasowy (czyli odsłonięte skały węglanowe poddane krasowieniu) nazywane czasami „łączkami skalnymi” - lapiezy zielone.

-mezoformy łączy formy krasu powierzchniowego i podziemnego np. leje krasowe , jeziora krasowe (często powstające w wyniku zapadaniu jaskiń, które uszczelniają dno i gromadzi się dużo wody), bad-land krasowy- nieużyteczna powierzchnia krasowa- zapadnięte powierzchnie krasowe; do mezoform czasami należą: mosty krasowe, okna krasowe

Powstawanie form o charakterze zapadliskowym: -rozpuszczanie, -zapadanie jaskiń, -sufozja- przemieszczanie materiału skalnego przez przepływającą wodę podziemną i na powierzchni powstaje lej o charakterze sufozyjnym (może podmywać tereny), -osiadanie (kwas solny) - na skutek rozpuszczania soli

-makroformy krasow: polja krasowe- rozległe formy powstałe w wyniku zapadania szeregu jaskiń- wewnątrz są niewielkie utwory ostańcowe zwane kumami, a na brzegach niezwietrzałe skały węglanowe; mogoty- formy ostańcowe (jak mniejsze to do mezo); często przez polje płynie rzeka (ponory i wywierzyska), w okresie wiosennym często woda podziemna zalewa bo są większe opady; polje są formą drenażu rzecznego przełomy rzeczne przez obszary krasowe: tam gdzie są formy krasowe jest mnóstwo wód powierzchniowych, bo woda opadowa przenika bardzo głęboko.

Morfogenetyczne formy krasu:

-kras nagi - praktycznie cała powierzchnia zbudowana jest z utworów węglanowych ; jest tu bezpośredni wpływ czynników atmosferycznych; nie ma tu pokrywy glebowej i roślinności; są tu bruzdy, żłobki, jamki, szczeliny, ostańce, żebra („sito”)

formują się tu okruchy zwietrzelinowe, które gromadzą się na dnach szczelin. Jest on charakterystyczny obszarów wysokogórskich o stromych zboczach, gdzie okruchy nie mogą się gromadzić , w górach te obszary są przecięte dolinami lodowcowymi. Alpy, Pireneje, Kaukaz, a na obszarach polodowcowych są formy egzaracyjne

-kras zielony - tam gdzie nachylenie jest mniejsze, w zagłębieniach wytwarzają się rędziny (z glinki zwietrzelinowej), które porasta roślinność. Pył przynoszony przez wiatr też sprzyja rozwojowi gleby. Przy kontakcie gleby ze skałą można zaobserwować, że krasowienie zachodzi też pod glebami i występują tzw. Liczne bruzdy i zagłebienia. Tam gdzie jest większa miąższość gleby powstają także drzewa i powstaje krajobraz tzw. „las parkowy” np. Hiszpania.

-kras pokryty - gdy skały krasowiejące są pokryte utworami niekrasowiejącymi. Jeżeli materiały krasowiejące są pokryte materiałem przepuszczającym (np. piaskowcem) mówimy o przepuszczalnym krasie pokrytym; a gdy przykryte materiałem nieprzepuszczającym wody to mówimy o izolowanym krasie pokrytym. Jest to zależne od miąższości materiału przykrywającego.

Inną formą krasu pokrytego jest „kras wulkaniczny”, gdy pokrywy wulkaniczne pokrywają skały węglanowe, np. g. Św Anny przykrytą kopułą bazaltową z miocenu.

Krajobrazy krasowe są nie tylko na powierzchni. Są ty odpowiednie warunki glebowe, roślinne i hydrograficzne oraz rzeźba.

W krajobrazie krasowym jest infiltracja wody opadowej w głąb skał (nie ma zatrzymywania) dlatego zwierciadło wód podziemnych jest głęboko. Występują ponory, dlatego też ta powierzchnia jest na ogół sucha i bezwodna, ale w miejscach niższych są wywierzyska.

W krasie zakrytym, materiał zwietrzeliniowym może trochę zatrzymywać wodę. Na obszarach krasowych osadnictwo jest tylko wzdłuż rzek lub przy źródłach. Na pewnej głębokości wodonośce krasowe gromadzą ogromne ilości wody (oczywiście na pewnej wysokości). Wody te narażone są na zanieczyszczenie. Na obszarach dojrzałego krasu występują też jeziora o typie zapadliskowym.

Natomiast powierzchnie bezwodne powodują, że obszary krasowy posiadają swoistą roślinność. Jest tzw. Roślinnością kserotermiczną odporną na niedobory wody. Na obszarach krasowych w szerokościach równikowych są miejsca, gdzie są zubożałe lasy lub busz o kolczastym charakterze. Mimo tak dużych opadów woda nie wpływa na rozwój intensywny roślin bo nie jest zatrzymywana.

Na Uralu granice lasostepu porośnięte jest kilkadziesiąt km na północ.

Krajobraz krasowy jest z punktu widzenia roślin cieplejszy, bo są tam rośliny ciepłolubne. Nie ma tu strat ciepła na parowanie, bo parowania nie ma. Jest tu roślinność kalcyfilna (wapieniolubna), halofilna- w przypadku krasu solnego.

Typowe gleby dla terenów krasowych są rędziny. Na prawie czystym węglanie wapnia są tzw. rędziny skaliste, ale jeżeli są w węglanie wapnia domieszki iłowe to walory takich rędzin brunatnych są lepsze dla roślin (rolnictwa)

Terrarosa- w klimatach wilgotnych

A na zwietrzelinach skał siarczanych tworzą się rędziny gipsowe.

Kras podziemny:

W poł XIX w rozwinęła się speleologia badająca jaskinie. Jaskinie krasowe powstają w wyniku przenikających wód, jak i wód płynących (poziomo), tworzące wewnętrzne wodospady. W miejscu przesunięcia się szczelin pionowych i poziomych powstają: sale i pieczary. Wejścia do jaskiń są niewidoczne (najczęściej), czasami jest wiele otworów prowadzących do systemu jaskiń, które często położone są na wyższych poziomach. Wejścia są czasami miejscami wypływu wód. Jaskinie mogą tworzyć rozległe struktury np. jaskinia mamucia- najdłuższa na świecie- dł. Korytarzy - 560km. Oprócz wody opadowej w poszerzaniu jaskiń biorą udział przemieszczenia skalne. W przypadku studni przepływowych, gdzie wody przemieszczają się w głąb to wody mogą powodować olbrzymie rozmiary kominów. Jest jedynie możliwe w wysokich , gdzie przepływ wody jest wysoki. Przy szczelinach pionowych są wąskie i długie korytarze, a przy szczelinach poziomych są szerokie i niskie korytarze z oderwanymi kawałkami skał ze stropów.

Przy skałach miękkich (np. maglowych) są regularne kształty korytarzy. Cechą jaskiń jest obecność wody wędrującej wzdłuż korytarzy, są nawet syfonowate przegięcia i powstają jeziorka. Na pęknięciach tektonicznych powstają czasem wodospady.

Rozwój jaskiń krasowych:

Istotną rolę odgrywają zjawiska tektoniczne, a głownie ruchy dźwigające górotwór, gdyż jednocześnie powodują one obniżenie bazy erozyjnej. Rzeki rozcinają górotwór i powstają kaniony i droga rzeki się wydłuża więc wydłużają się systemy jaskiń. Im jaskinia bardziej złożona tym okres jej kształtowania był dłuższy. W górnych częściach jaskiń jest zwykle najbardziej sucho, bo wody szybko przechodzą w dół. Im głębiej tym więcej wody. Dużą rolę odgrywa głębokość rozciągnięcia dlatego dużo dużych jaskiń spotykamy w górach, a na wyżynach głębokości jaskiń są automatycznie mniejsze.

Tam gdzie jest kras nagi agresywność wód jest mniejsza a tam gdzie jest kras zielony ta agresywność jest większa. Ze względu na charakter rzeźby i typy przepływu wód wyróżniamy strefy jaskiń takich jak:

-strefa wadyczna- dominują tu przepływy pionowe wód, głównie korytarze pionowe (studnie nawet do 500m głębokości). Głębokość studni jest zależna od charakteru opadów . W części górnej sfery wadycznej przepływ jest szybki, a w dolnej np. po opadzie cały opad trafia do masywu skalnego i studnie jakby zabierały całą wodę, ale czasami mogą nie dać rady jej przyjąć i studnia gwałtownie napełnia się wodą. Jest to zależne od przepustowości kanału. Cechą tej strefy jest okresowe działanie wody.

-strefa przejściowa- ta część jaskiń, która znajduje się w strefie wahań wód podziemnych;

-jaskinia freatyczna - cały czas zatopiona, tu procesy krasowe odbywają się przez powolny przepływ wód. Takie jaskinie też występują w strefach przybrzeżnych, gdzie wpływ mają pływy.

Formy naciekowe:

Są przede wszystkim charakterystyczne dla strefy wadycznej: tam gdzie wody wypływają punktowo: stalagmity, stalaktyty i draperie.

Gdzie wypływ punktowy jest mały (od 0,1-0,01 cm3/s) pojawiają się stalaktyty (zwisają z góry) i często tworzą makarony. Słoma stalaktytowa- stalaktyty, które odpadły. Dużo stalaktytów to deszcze stalaktytowy. W przekroju poprzecznym stalaktytu jest widoczny przyrost grubości. Naciek tworzy wytrącający się kalcyt. Gdzie dopływ jest wielopunktowy tworzą się złożone formy stalaktytowe (typ cebulowy). Pod wpływem ciśnień kapilarnych mogą powstawać formy tzw. ergos tworzące tzw. heliktyty (włoski, nitki stalaktytowe).

Od dołu rozwijają się stalagmity. Gdy woda spada intensywnie z góry mogą powstawać stalagmity talerzykowe (szersze u góry).

Gdy na zwietrzelinę spada woda - tworzą się jamki, w których powstają perły jaskiniowe.

Stalagnaty- połączone stalagmity ze stalagmitami.

7. Krajobraz strefy lasów liściastych strefy umiarkowanej, krajobrazy wrzosowisk atlantyckich i torfowisk pokrywowych.

Lasy liściaste zrzucają liście na zimę. Występują: Europa zach, wsch. Ameryka poł, Japonia

Zrzucanie liści zabezpiecza przed utratą wody. W zimie jest tzw. susza zimowa (o lepkości wody).10-20 październik na półkuli południowej liście zaczynają żółknąć, potem opadają (drzewa zrzucają liście nawet pod osłoną! ) funkcjonują tam gdzie okres ciepły trwa od 4-6 miesięcy, a zima jest stosunkowo krótka. W europie zachodniej tych lasów praktycznie nie ma, są tzw:

-wrzosowiska atlantyckie. Formy degeneracyjne po występujących wcześniej lasach liściastych zrzucających liście na zimę. (sytuacja podobna do lasów równikowych); wrzosowiska są tam, gdzie dominował dąb. W klimatach morskich doszło do obniżenia torfowości gleb i ich zakwaszenia, do których przyczynił się kolonizując te obszary wrzos. Pojawiają się więc bielice żelaziste, na których rosną rośliny o płytkich korzeniach. Pierwotne gleby brunatne zostały przekształcone w kwaśne bielice (efekt antropogenicznego przekształcania środowiska). Produktywność wrzosowisk jest mała i stanowią ubogie pastwiska (owca potrzebuje 2-3 ha takiego terenu). Dziś nie prowadzi się na tych terenach działalności hodowlanej, a próbuje się je zalesiać, wprowadzając np. brzozę (która też przecież nie jest typowa dla tej strefy).

-torfowiska pokrywowe - Irlandia, Islandia, Europa zach.- równomierne opady, słabe mrozy i dlatego po wycięciu lasów pojawiły się zabagnienia. Dopóki były lasy to ilość wody wyprowadzanej przez drzewa była duża (bo samo parowanie było małe, temp lipca 15-16 stopni, opady ok. 1000mm). U nas np. w Puszczy Noteckiej było podobne zjawisko poprzez wycięcie lasu podniosło się zwierciadło wód podziemnych, pojawiły się więc bagna i jeziorka. Największe torfowisko ma 2,5 tys. Km2 (a Biebrzańskie Bagna tylko 400km2).

Im dalej na wschód w strefie przejściowej lasów w stepy pojawia się tzw. lasostep, gdzie płaty lasów i płaty roślinności stepowej. Im dalej na wschód ubywa lasów. Tam gdzie są grunty bardziej drobnoziarniste i opady zwilżają wierzchnią część gruntów, więc warunki optymalne są dla rozwoju traw (roślinności stepowej), a gdzie grunty są gruboziarniste woda wnika głębiej i powstają lasy.

W warunkach naturalnych nie ma wkraczania lasu na grunty drobno ziarniste, bo konkurencja z traw jest zbyt silna.

8. Krajobrazy stepowe.

Obszary stepowe: Eurazja: m. Czarne, Kazachstan, Azja centralna.

Stepy- roślinność trawiasta, bezdrzewna, występująca w klimacie umiarkowanym kontynentalnym suchym z opadami rocznymi od 500 do 300mm w częściach centralnych. Czasami lato jest bezdeszczowe i ciepłe, a zima chłodna, typowe są tu silne wiatry. Stepy nigdy nie dochodzą do samego morza. (zbyt duża wilgotność). Okres wegetacyjny 150-200mm. Opady często są deszczami ulewnymi. Odpływ rzekami wynosi ok. 5-10%. W lecie dużo rzek wysycha. Wyżówki są w okresie roztopów i są wtedy procesy denudacyjne (kongeniflukcja- przemieszczanie zamarzniętego materiału po podłożu). Obecnie stepy są zamieniane na tereny rolnicze (czarnoziemy). Denudacja 50-100 t/ha/rok tak dużo głównie na skutek użytkowania rolniczego. Czas trwania okresu zimowego na stepach w azji centralnej wynosi od 140 do 150 dni. Głębokość przemarzania od 0,5-1m, a w Azji centralnej nawet do 2,5m. Czasami grunt rozmarza dopiero w pełni lata. Gryzonie występujące na stepie charakteryzują się dość znacznymi zmianami liczebności populacji. Pokrywa śnieżna ma tu niewielką grubość (często jest przemieszana) więc zwierzęta mają dostęp do roślinności. Podstawowym składnikiem stepów są trawy kseromorficzne (odporne na niedobory wody), mchy i naziemne glony. Trawy rosną w postaci kępkowej (nie tworzą zwartych darni). Okres wegetacji traw trwa ok. 4 miesięcy (cz. Wschod Europy, a daleko w Azji jest jeszcze krótszy)-jest ograniczony przez srogą zimę i suszę w lecie. Fitomasa wynosi 6 t/ha (wilgotne), a w suchych 2 t/ha. 70% biomasy znajduje się pod ziemią. Obumierająca roślinność tworzy wojłok stepowy- suche źdźbła traw na powierzchni gruntu. Dlatego niezbędny jest umiarkowany wypas, bo wojłok utrudnia odrastanie się traw. (naturalnie trawy usuwają gryzonie, szarańcza itd). Po zimie jest bujny rozwój flory wiosennej. W czerwcu (Europa), stepy są wielobarwne, ale już w lipcu (wys temp, opady małe) zaczyna usychać i w sierpniu jest suchy. Tam gdzie stepy rosły na czarnoziemach (obszary bardziej wilgotne- 500mm) już ich nie ma, są tam tereny rolnicze (bardzo zdegradowane). Stepy łąkowe zastępowane są przez stepy ostnicowe (przy klimatach suchych, a jeszcze dalej do klimatów suchych przechodzą w półpustynię piołunową (z powodu spadku uwilgotnienia).

Preria (USA)- bariera Kordylierów jest przy równinach, w części środkowej jest preria niższa, a na wschodzie wyższa, a im bardziej sucho- obszary są uboższe. Uprawami są tu: kukurydza, pszenica i soja. Na preriach pasły się olbrzymie stada bizonów i były częste wypalania lasów, dlatego to uniemożliwiło rozwój drzew. Najbardziej żyzna jest preria wysoka, gdzie wysokość traw sięga 2-3m. Prerie mieszane wykorzystywane są jako ekstensywne pastwiska.

Pampa (wsch Argentyna)- prawie w całości jest użytkowana na rolnictwo (wilgotność jest tu większa , ale większe jest parowanie i dlatego też są okresowe susze), na pola i pastwiska.

9. Krajobraz wewnątrzkontynentalnych pustyń i półpustyń euroazjatyckich, wietrzenie fizyczne typu mrozowego

Na terenie Azji jest kilka typów pustyń:

-na pograniczu stepów są pustynie kazachstańskie, półpustynie

-zach od m. Kaspijskiego

-pustynie Azji centralnej- typ wyżynny np. Gobi

-zimne pustynie Tybetańskie oraz Pamir

-irano

-Obszar o dużej rozciągłości południkowej, wartość promieniowania 130-140 kkal/rok (półn), 160 (poł).

-Lato jest gorące (śr temp lipca 10-15stC), a zima jest zróżnicowana- śr temp stycznia- 10-15stC (półn), a na poł ok. 0stC.

-Amplitudy na północy 30stC, a na południu 10-15stC

-Opady : 100-200mm rocznie

-Nie występuje tu lokalna sieć rzeczna np. Syr-dania, Wołga, Ural- ale są to rzeki tranzytowe, które zasilane są z gór. Kończą swój bieg w słonych jeziorach lub piaskach. Prowadzą ok. 94mln ton rumowiska z gór.

-Ważną rolę odgrywa wietrzenia insolacyjne i ruchy masowe w górach. Na wielu terenach jest deflacja, a na innych deflacja (np. Kuzył-Kum).

-Roślinność to kserofityczne krzewy słonolubne np. piołun

Efemerofity- rośliny krótkofunkcjonujące, kiedy jest wilgoć: 30-50%- piołun, 15-20%- słonorośla.

-Zwierzęta: małourozmaicony ze względu na brak bazy pokarmowej, np. suseł, którego aktywność wynosi 3-3,5 miesiąca, resztę przesypia.

-Jest tu szybka mineralizacja materii, więc próchnicy jest poniżej 1%. W profilu glebowym jest dużo wapnia i sodu. Typowymi glebami są szarobure gleby stepowe.

Tam gdzie jest wilgotno powstają (np. w obniżeniach):

-takyry- gdy gleba wysycha, powstają spękane skorupy, tu próchnicy jest poniżej 0,5%, a zawartość sodu przekracza nawet 20% więc funkcjonują tu halofity (rośliny słonolubne)

-sałyczaki - zawartość soli wynosi 20-30%, dzięki soli mają biały kolor, dużą rolę odgrywają tu wody podziemne, przedostając się podsiąkiem kapilarnym do góry i parują, dlatego wytrącają się sole. Sezonowy rytm procesów jest taki, że: lato jest suche i gorące, a zima wilgotna i chłodna, więc aktywność biologiczna ma miejsce głównie w okresie wiosennym.

Obszary pustynne były i są wykorzystywane jako ubogie pastwiska, ale to spowodowało ich niszczenie, ale też te tereny nawadniano, ale to jeszcze zwiększyło zasolenie. Takie nawadnianie doprowadziło do zachwiania reżimu jeziora Aralskiego bo wodę pobierano z Syr i Anu -Dani do nawadniania (jezioro jest coraz bardziej zasolone bo wysycha)

-pustynie Azji Centralnej (wyżynne) są tu bardziej skrajne kontynentalne warunki. Lipiec- 26stC średnio. Okres wegetacyjny jest krótki bo lato jest krótkie, np. zima średnio -5- -10stC. (w kotlinie Turfańskiej w lecie ok. +34st, a w zimie nawet -33) więc amplitudy sięgają nawet 74stC. Oprócz wietrzenia insolacyjnego też mrozowa deflacja. Gleby: szarobure gleby pustynne , są też pustynie żwirowe i kamieniste.

-zimne pustynie Tybetańskie - lipiec temp max 10stC, minimalne nawet -50stC. Klimat skrajnie kontynentalny, gdzie przymrozki mogą też być latem, ale te przymrozki trwają jedynie w godzinach rannych. Są więc duże dobowe różnice temperatur. Suma opadów rocznych ok. 100mm, max max przypada na lato, gdzie jest minimalny wpływ monsunu. Niewielkie opady są spowodowane naturalną barierą Himalajów. W zimie czasami jest pokrywa śnieżna i burze pyłowe (śnieg jest wymiatany więc długo nie leży). 90% wody paruje, reszta odpływa. Są liczne jeziora słonawe (parowanie). Jeziora zasilane są przez niewielkie rzeki, zasilane z kolei przez lodowce. Klimatyczna granica wiecznego śniegu znajduje się na wysokości 5800-6000m. Głównie wietrzenie mrozowe, denudacja grawitacyjna, deflacja (bruki deflacyjne). Lodowce schodzą do ok. 5000m (a w plejstocenie schodziły nawet do 3000m). Roślinność jest uboga, głównie rośliny niskopienne, wieloletnie tzw. kriofity (rośliny przystosowane do życia w niskich temperaturach). Antylopy, barany górskie.

Wietrzenie mrozowe: Polega na rozsadzaniu skał przez zamarzniętą w szczelinach wodę. Woda zamarzając zwiększa swoją objętość o 9% co powoduje wzrastanie ciśnień, gdy jest 0stC- wynosi 1kg/cm2, ale przy -22stC do 2t/cm2. Efektywność tego wietrzenia zależy od cykli gelacyjnych (tj zamarzanie, odmarzanie). Wg. pomiarów stoki cofają się 0,2mm/rok na Spitzbergenie, w Alpach 1mm, Tatry 3mm- wietrzenie mrozowe, niższe stoki. Wydajność zależy też od możliwości skał tj. bardziej podatne są skały porowate, pocięte szczelinami, a zwięzłe np. granity- bardziej odporne. Dezintegracja granularna- rozpad na okruchy, rozpad na ziarna a potem nawet na pył. Produktem może być tzw piasek wapienny. W Polsce np. Tatry (pow 1800m), gołoborza, Babia Góra, Śnieżka.

Paradoks Patagonii: Obszar położony między oceanami, efekt fenowy z zachodu na wschód, znad Antarktydy napływa zimne powietrze (mało wilgotne), powietrze znad Atlantyku też nie przynosi opadów; zimny prąd Falklandzki powoduje równowagę stałą. Jest to obszar o 100-200 opadów w sąsiedztwie oceanów.

10. Krajobraz strefy klimatu umiarkowanego przejściowego i chłodnego, boreo-nemoralna strefa lasów mieszanych, borealna strefa lasów iglastych (tajgi), proces procesy geomorfologiczne i glebowe w bezmarzłociowej i marzłociowej strefie tajgi.

Strefa umiarkowana: Przejście z lasów liściastych do lasów iglastych (tajga- borealna strefa iglasta)

Boreonemoralna- strefa przejściowa- środowiska żyzne to lasy liściaste głównie grądy oraz świetlista dąbrowa, a na siedliskach uboższych(np. na piaskach) występują drzewostany iglaste, tereny lasów liściastych zostały wykarczowane.W drzewach leśnych jest antropogenicznie wprowadzona sosna, a na terenach górskich- świerk.

Wyróżniamy tu szereg form degradacyjnych obszarów leśnych:

-powszechna piratyzacja (od łacińskiej nazwy sosny zwyczajnej)- wprowadzanie sosny na siedliska żyźniejsze; skutki są negatywne bo opad ściółki z drzew iglastych powoduje zakwaszanie gleb, ługowanie gleby, co nieodwracalnie niszczy te tereny

-monotypizacja- ujednolicenie gatunkowe- taki kompleks jest podatny na działanie szkodników

-juwenalizacja- utrzymywanie kompleksów leśnych w młodych rocznikach (0-20 lat-młodziki, 20-40 lat- drągowina)

-sespityzacja- gdy las jest zbyt prześwietlony, bo jest wycinka, tp sprzyja rozwojowi traw między drzewami

-frutecetyzacja- zakrzaczenie lasu

-neofityzacja- udział gatunków zupełnie obcych geograficznie(np. akacja)

Na tym obszarze licznie występują jeziora (pozostałości zlodowaceń plejstoceńskich). Większość z nich ma charakter rynnowy (o rodowodzie egzaracyjnym lub erozyjnym). Głównie po zlodowaceniu Wisły. Poza rynnowymi jest dużo jezior wytopiskowych, jeżeli są duże to nazywamy je wytopiskowymi moreny dennej. Z punktu widzenia geologicznego te jeziora szybko zanikają. Mechanizmy prowadzące do zaniku systemów jeziornych: -wypełnienie jeziora poprzez czynniki zewnętrzne: -akumulację eoliczną, -akumulację materiału rzecznego naniesionego przez rzeki

Tajga:

Lasy borealne- iglaste, gdy warunki klimatyczne uniemożliwiają rozwój szerokolistnych drzew liściastych (spotykamy tam drzewa np. brzoza drobnolistna)

-Temperatury powyżej 10stC poniżej 120dni- las iglasty, warunki nie sprzyjające dla drzew liściastych, przejście do tundry, czyli 30-120dni z temp powyżej 10stC.

-Strefa jest szeroka więc jest dużo typów klimatów. Wyróżniamy także zróżnicowanie w pionie: tajga środ, półn i poł.

Np. w drzewostanie Uralu dominującą rolę odgrywa sosna i świerk (są też sosna i jodła).

Sosna jest tam, gdzie niedobory wody są większe (wypiera świerk). Im dalej na wschód świerk europejski ustępuje miejsca syberyjskiemu, a jeszcze dalej zastępuje go modrzew syberyjski i dachurski.

-Opady 200-400mm, ale chłodno i parowanie niewielkie, powoduje zabagnianie obszarów.

-Gdy w porach suchych były pożary to po nich pierwotną roślinnością była osika i brzoza, a następnie sosna i świerk( o ile w tych okresach nie będzie pożarów)

-W tajdze poza drzewami jest na południu rozwinięta warstwa zielna a na północy warstwa mszysta(np. chrobotek reniferowy)

-Zwartość lasu im większa tym mniejsza w środku jest ilość śniegu- głębokość przemarzania jest większa (80-85cm), a im mniej zwarta tym śniegu więcej i przemarzanie jest mniejsze (i w czasie lata ta pokrywa szybciej topnieje i w okolicy maja, czerwca jest rozmarzanie całkowite, a na terenach zwartych dopiero w sierpniu). W każdym drzewostanie w lecie powierzchnia kumuluje więcej ciepła. Na tym terenie często występują podmokłości (więcej na półn), zabagnienia, ale też wieloletnia zmarzlina(na wschodzie)

Pokrywa glebowa:

Dotyczy obszarów (głównie tych na których był lądolód); skałami macierzystymi są utwory polodowcowe(iły, gliny, piaski, żwiry), na których rosną : sosna jodła świerk powodujące zakwaszanie gleb i dlatego występują tu procesy bielicowienia. Te gleby charakteryzują się glejeniem. Procesy bielicowienia zachodzą głównie w tajdze środkowej. W tajdze południowej gleby mają odczyn lekko kwasowy, jest tu przemywanie i są tu gleby płowe 66%- brak wieloletniej zmarzliny, 34%- obszaru- wieloletnia zmarzlina

Wieloletnia zmarzlina- powoduje m.in. słaby przebieg procesów chemicznych, też tu zachodzi bielicowienie (ale słabe i tylko w warstwach wierzchnich na granicy z przemarzniętym podłożem), występuje oglejenie, są to obszary uwilgotnione.

Procesy glebowe:

-Kongelacja( wietrzenie mrozowe)zamarzająca woda zwiększa swoją objetość i rozsadza skały)

-Pingo- formy wypukłe- gdy dochodzi do zamarzania soczewki i zwiększenia jej objętosci wtedy powstaje pagórek

-Kongelifluacja- to przemieszczanie siępo powierzchni zwietrzeliny silnie nasączonej wodą

-Kliny lodowe- lód pod wpływem spadku temperatury kurczy sie,pęka i powstają szczeliny.Gdy następuje ocieplenie w te szczeliny spływają wody,które w okresie zimowym znów rozsdzają szczeliny i powstają nowe kliny lodowe.

Najbardziej na północ wysunięte lasy porastają olbrzymie przestrzenie półkuli północnej. Z północnej strony stykają się z tundrą, wnikając w nią w dolinach. Ten szeroki pas lasów rozciąga się od Kanady przez północne rejony Europy - Norwegię, Szwecję, Finlandię, Łotwę, Estonię i część Rosji leżącą na północ na 61 stopnia równoleżnika aż do północnej Azji.

Dla tych leśnych terenów przyjęto rosyjską nazwę tajga. Klimat tajgi charakteryzuje się krótkim, ciepłym i suchym latem oraz bardzo długą, mroźną zimą. Jedynie przez cztery miesiące w roku temperatura przekracza w tajdze +10 C. Roczna suma opadów nie jest zbyt duża, zwykle od 400 do 600 mm. W tych warunkach wszelka wegetacja jest bardzo powolna. Lasotwórczymi gatunkami tajgi są drzewa iglaste, które co prawda rosną wolno, ale są wysmukłe i imponująco wysokie. Głównie rosną tu świerki, modrzewie, jodły, sosny i limby oraz drzewa liściaste - brzozy, topole, osiki, olszyny i wierzby. Korony drzew są zwarte i zacieniają podłoże uniemożliwiają rozwój niższym roślinom - krzewom i mniejszym drzewom. Dno lasu pokryw gruba warstwa opadłego igliwia i liści oraz mchy i porosty tworząc runo leśne.

11. Krajobrazy tundrowe, warunki klimatyczne, hydrologiczne, glebowe i roślinne

Pomiędzy strefą bolearną a tundrą (Eurazja, Ameryka Pn.). Średnia roczna temperatura od -2 do -12^oC; zima- długa, surowa, a lato- krótkie, małe opady, małe parowanie, chłodne, wilgotność jest jednak wysoka (bo jak jest niska temp. to łatwiej osiągnąć nasycenie)- 80-90% wilgotność powietrza. Występuje tu wieloletnia zmarzlina odmarzająca latem (na powierzchni)- 50-150 cm. Skałą macierzystą są utwory morenowe lub morskie lub aluwialne, które są kamieniste o charakterze gruboziarnistym, lub utwory gliniaste (lub rozdrobnione na skutek kongeriflacji- wietrzenia mrozowego).

Płaską powierzchnię urozmaicają bugry (pagórki) lub hydrolakolity. Powierzchnia jest płaska bo jest kongeriflakcja(?), zmywanie zrównujące teren. Strefy dolin rzecznych to obszary bez zmarzliny.

Jest tu zróżnicowanie klimatyczno-roślinne:

-lasotundra,

-tundra południowa- zawierająca jeszcze karłowate formy brzozy, krzaczaste wierzby,

-tundra właściwa- krzewinki i mchy,

-tundra arktyczna- mchy i porosty nie tworzące zwartej pokrywy.

Tundra - to obszar bezleśny, ciągnący się pasmem wokół bieguna północnego. Charakteryzuje się surowym klimatem - długą i mroźną zimą oraz krótkim, chłodnym latem. Średnie temperatury stycznia w tundrach euroazjatyckich i amerykańskich wynoszą od -16 do -26 C, okresowo spadają nawet do -60, natomiast średnie temperatury lipca nie przekraczają +15 C. W tych warunkach pokrywa śnieżna w wielu miejscach utrzymuje się ponad dziewięć miesięcy w roku. Do tych szerokości geograficznych dociera niewiele energii słonecznej. Stale zamarznięta głębsza warstwa gleby, zwana wieczną zmarzliną, oraz silne mroźne wiatry ograniczają rozwój roślin i zwierząt z których najczęściej spotykane są porosty, mchy, trawy, brzozy.

-lato krótkie i chłodne

-zimą temperatury spadają poniżej 40 stopni

-duża cześć ciepła która tam dociera zużywana jest na topienie pokrywy lodowej

-okres wegetacji 3-3,5 miesiąca na południu i 1,5 na północy

-okres wegetacji rozpoczyna się w lipcu, kończy we wrześniu

-strefa przejściowa-lasotundra

-84% gatunków roślin rozprzestrzenia sie w postaci nasion za pomocą wiatru

-większość nasion nie osiąga wagi 1 grama

-rośliny mają rozbudowane systemy korzeniowe

-bardzo mała próchniczność gleb

-wyróżniamy tundrę krzewinkową i mszysto-porostową

Na całym powyższym obszarze podstawowe cechy procesów glebotwórczych są związane z wieloletnią zmarzliną, która ogranicza przesiąkanie wody i uniemożliwia procesy bielicowienia, ale umożliwia procesy oglejenia. Próchniczność tych gleb wynosi 1%, gdyż produktywność ze względu na niską temp. jest mała. Gleby tundrowe glejowe mają odczyn kwaśny lub silnie kwaśny.

-Lasotundra - Formy drzewiaste nie występują w sposób ciągły, drzewa mają powoli charakter karłowaty (pokrzywione kształty), gatunki drzew w klimacie oceanicznym: brzozy, ale w miarę przesuwania się w głąb kontynentu: modrzew, świerk karłowaty. Nadmierne uwilgotnienie gleb uniemożliwia rozwój drzew. Odnawianie drzew jest utrudnione, bo nasiona ich są złe, drzewa te wyrastają z nasion przywianych z obszaru borealnego. Tam gdzie jest bujna warstwa mszysta tam też nasiona nie mogą się rozwijać, zjadają je także zwierzęta. Przyrosty masy drzewnej są znikome. Aby drzewo się rozwinęło muszą być przynajmniej dwa, trzy pierwsze okresy dobrych warunków letnich. Drzewo wzrasta o 1-2 cm rocznie.

-Tundra południowa - Okres wegetacyjny- kiedy średnie temp. dobowe na obszarach objętych klimatem morskim są większe od 3^oC przez 3-3,5 miesiąca, a na obszarach o klim. Kontynentalnym 1,5 miesiąca. Okres ten przypada na miesiące letnie (lipiec, sierpień, wrzesień). Mimo dużego zabagnienia nie rozwijają się torfowiska bo jest brak materii organicznej. Pokrywa śnieżna nie osiąga dużej grubości bo częściowo jest przewiewana. Opady wynoszą od 150 do 300mm. Temp. nie odzwierciedlają natomiast występowania roślin, kiedy temp. mierzone na wys. 2m wynoszą ok. 0^oC to już wegetacja jest zaawansowana (bujny rozwój roślinności kwiatowej), niżej temp. są wyższe bo rośliny akumulują ciepło. Spora część tych obszarów charakteryzuje się skalistością podłoża, brakiem pokrywy glebowej. Rośliny mają dwuletni cykl rozwojowy, bo wegetacja jest krótka (w jednym roku jest kwitnienie, a w drugim wydawanie nasion). 84% nasion przenosi wiatr, 10% jest przenoszona za pomocą wody. Nasiona są bardzo lekkie- poniżej 1g. Większość gatunków kiełkuje dopiero po przemarznięciu. Rośliny mają duże, grube korzenie. Rośliny zielne są długoletnie (ok. 100 lat, a nawet do 400 lat). 3 mln km² zajmują i charakteryzują się ubogą gatunkowością flory- na tak dużej powierzchni jedynie ok. 300 gatunków. Na obszarach po plejstoceńskim zlodowaceniu zróżnicowanie gatunkowe jest mniejsze niż na tych gdzie od zawsze była wieloletnia zmarzlina. Występują też glony, które mogą rozwijać się na śniegu- np. różowy śnieg.

Procesy kriokrasowe - obejmują obszary objęte wieloletnią zmarzliną oraz obszary poddane działaniu lodowców. 16mln km² obejmują procesy kriokrasowe, a w plejstocenie obszar ten wynosił ok. 45mln km². Obszarem, gdzie bada się te zjawiska są: Spitzbergen i Grenlandia, gdzie w strefach ablacji (strefie topnienia lodowca) występują formy kriokrasu podziemnego: podlodowe tunele, studnie. Jest to kras nietrwały gdyż lód jest dynamiczny. Podobne formy można spotkać na powierzchni lodu, np. leje. Systemy jaskiń kriokrasowych to drogi odprowadzania wód z topnienia lodu, ale też opadowych i spływających z gór. Wieloletnia zmarzlina (wieczna zmarzlina). Zachodzenie procesów zamarzania i rozmarzania jedynie wierzchniej warstwy (zwanej molisolem). Taliki- obszary gdzie nie występuje zamarznięta powierzchnia. Procesy zmarzlinowe zachodzą gdy średnie temp. roczne wynoszą -1: -4^oC, ale tu zmarzlina występuje sporadycznie; -4: -8^oC- zmarzlina ma charakter nieciągły, a poniżej -8^oC występuje zmarzlina ciągła. Głębiej w lecie rozmarzają utwory gruboziarniste.

W tych strefach można zaobserwować takie procesy mrozowe jak:

-rozsadzanie mrozowe- woda dostaje się w szczeliny skalne i zamarza rozsadzając skały;

-pękanie- tam gdzie są grunty luźne, gdy jest szybki spadek temp. grunt zamarza. Dalszy spadek temp. powoduje kurczenie się gruntu i grunt zaczyna pękać. Szczeliny mają ok. 1,5cm, pękanie odbywa się z charakterystycznym trzaskiem, w kolejnych etapach pojawiają się kliny (bo grunt pęka po ponownym zamarznięciu w tym samym miejscu), które umożliwiają przechodzenie wody w głąb. Jest to zjawisko powszechne. Na obszarach objętych pękaniem pojawiają się tzw. gleby poligonalne;

-pęcznienie mrozowe- odnosi się do skał luźnych (mułów i iłów), grunt pęcznieje bo te osady mają dużą porowatość, która umożliwia kumulację wody. Grunt nie zamarza całkowicie, tworzą się soczewki, które ściągają wodę i powstaje lód segregacyjny, powodujący proces unoszenia się tego materiału i w ten sposób powstają pagórki pingo (hydrolakolity). Podobnie jest z wysadzaniem kamieni, gdyż woda pod kamieniem zamarza szybciej niż wokół kamienia i unosi kamień do góry. (RYS)

12. Krajobrazy polarne - warunki klimatyczne Arktyki, Antarktydy, zjawiska lodowe na morzach obszarów polarnych

Strefa okołobiegunowa 1909r.- biegun północny, 1911r.- biegun południowy zostają zdobyte.

Jest tu silne wypromieniowanie ciepła, znaczące w czasie nocy polarnej, gdy nie ma dopływu ciepła. W okresie zimy zlodzenie na północy jest dużo większe niż w lecie (sezonowość). Na tych samych szerokościach są różne temp., np. na Spitzbergenie -16^oC (styczeń), a na innych -30^oC. W Arktyce centralnej w najcieplejszych miesiącach temp. osiąga 0^oC, a w najzimniejszych -40^oC, niższe temp. są na Grenlandii bo są tam tereny wyżej położone (ponad 3000 mnpm.). W centrum Grenlandii: -14^oC (lipiec), -49^oC (styczeń), natomiast średnia roczna temp. wynosi ok. -39^oC. Warunki te porównywalne są do tych na Antarktydzie. Rejon bieguna północnego przez większą część roku jest pod wpływem niżu, a Grenlandia pod wpływem wyżu.

Antarktyda

-Średnia roczna temp. -10^oC, a średnie opady 120 mm.

-Jest to obszar wysoko położony (w części wschodniej wysokości przekraczają 3000 mnpm). Antarktyda zach. jest bardziej oceaniczna- lodowce szelfowe. Masy lodu schodzą do oceanu i następuje tzw. cielenie lodowca, czyli rozpadanie lodu na morzu. W strefie Antarktydy też występują różnice w zasięgu lodu w porze ciepłej i zimnej. Nawet w lecie temp. są niskie z powodu wysokiego albedo.

-Bilans cieplny jest ujemny.

-Na zach. występuje cyrkulacja cyklonalna. Na wsch. całoroczne wysokie ciśnienie. W strefie wybrzeży są wiatry stokowe (120 m/s).

-Opady na wsch. 500-700mm, a na zach. 300-400mm.

-Temp. na stacji Wostok: lato -30^oC, zima -70^oC. Najwyższa temp. obserwowana -20^oC, a najniższa -90^oC. Opady roczne 30-40mm, większość w postaci szadzi. Wilgotność mała, prawie 0%.

Jeżeli do oceanu schodzi wielka bryła lodu to na skutek cielenia powstają tzw. góry stołowe, na których często widać strefy rocznego przyrostu lodu. Taka góra dryfując, często przekręca się i z wody wystaje tylko tzw. góra piramidalna. W strefie silnie poszczelinionych jęzorów lodowcowych schodzących do morza powstają growlery. Growlery- odłamki lodu pływające w morzu.

Pak lodowy- skupiska zamarzniętych odłamków lodu. Czasami występują tzw. zielone góry lodowe (w przypadku lodowców szelfowych, gdy lód lodowcowy schodzi do dna morskiego i na skutek akrecji, czyli zamarzania wody morskiej zawierającej plankton, na dnie przymarzają zwierzęta planktonowe i powstaje potem góra stołowa, która dryfując przekręca się tworząc górę piramidalną i odsłaniając zielonkawy plankton).Góry lodowe na półkuli północnej, gdy dostaną się w działanie prądu zatokowego szybko się topią. 90% gór pochodzi z Grenlandii, rocznie powstaje 20 tys. gór lodowych, które docierają do ok. 40^oN. Na Antarktydzie produkcja lodu jest wolniejsza i produkcja gór lodowych jest mniejsza, gdyż temp. jest niższa. Istnieje zagrożenie żeglugowe gdy te góry dostaną się w działanie prądu falklandzkiego (zimny), bo wynosi on góry na niższe wysokości. Wyniesione góry wytapiają się dopiero pod wpływem ciepłego prądu brazylijskiego. Góry, które nie oddalają się od wybrzeży Antarktydy mają żywot kilkuletni. Prędkość przemieszczania wynosi od kilku do kilkudziesięciu kilometrów i zależy od wiatru i od prądów morskich. Największą odnotowaną bryłą lodu była ta u wybrzeży Szetlandów (1927r)- miała 167km długości i wystawała 40m nad wodę. Natomiast największa współczesna miała 155km dł. Czapa Antarktydy stanowi 90% lodu na Ziemi, gdyby to się stopiło to poziom Oceanu Światowego podniósłby się o 60m. Nigdzie na szerokościach na jakich leży Grenlandia nie ma tak rozwiniętych lądolodów, nie ma ich ani w Kanadzie, ani w Skandynawii. „Przy życiu” trzyma go jedynie położenie tak wysoko tj. powyżej granicy wiecznego śniegu. Te rozmiary i wysokość uzyskał w plejstocenie, jest to relikt plejstoceński, zachodzi na nim ciągle alimentacja.

1. Krajobrazy wysokogórskie, piętrowość klimatyczna i roślinna, procesy rzeźbotwórcze na powierzchniach stokowych.

Piętrowość klimatyczno-roślinna (piętrowości nie ma w klimatach polarnych i skrajnie suchych):

wilgotne klimaty umiarkowane- wielogatunkowe lasy liściaste- Karpaty:

-regiel dolny- lasy liściaste- buczyna,

-regiel górny- lasy świerkowe,

-formy krzewiaste,

-hale,

-turnie (piętro subniwalne- częściowo pokryte śniegiem),

-niwalne- występowanie śniegu (w Alpach)

Ałtaj Mongolski:

-pustynia,

-półpustynia,

-step,

-las modrzewiowy,

-stepy i murawy,

Andy:

-pustynia (Atacama- pustynia mglista),

-zarośla kolczaste (sukulenty) od strony morza, a od strony lądu lasy mgliste,

-paramo (od strony lądu)- zbocza wilgotne,

Kilimandżaro:

-sawanna,

-górskie lasy mgielne

-piętro afro-alpejskie.

W górach jest duże zróżnicowanie w występowaniu siedlisk np. szczeliny, lokalne ekspozycje, gruzowiska, które stanowią swoiste warunki do rozwoju roślin. Generalną zasadą jest to, że wraz ze wzrostem wysokości zmniejsza się ilość gatunków.

Góry (krajobrazy górskie)

-Pojedyncze formy- charakterystyczne dla form wulkanicznych.

-Ciągłe formy- pasma górskie.

System górski- w jego skład wchodzą pasma górskie.

Wysokość:

-niskie- do 500m wys., np. G. Świętokrzyskie;

-średnie- do 1500m wys., Sudety, Wogezy;

-wysokie- powyżej 1500m wys., Himalaje, Tatry.

Geneza:

-g. tektoniczne- rodowód związany z tektoniką płyt litosfery;

-g. wulkaniczne- efekt działalności wulkanicznej;

-g. fałdowe- powstawały etapami:

-etap geosynklinalny- w morzu zbierają się osady;

-etap fałdowo-płaszczowinowy- pojawia się kompresja, fałdowanie i dźwiganie.

Wyróżniamy dwa typy powstawania gór (pasm górskich):

-Typ kordylierski- strefa łuków wysp, wypiętrzenie osadów morskich; ocean-kontynent.

-Typ kolizji kontynent-kontynent- Himalaje (kolizja interkontynentalna), Alpy, Karpaty.

W geosynklinach były różne miąższości osadów, np. w G. Skalistych 25km, w Karpatach 6km. Są też góry o rodowodzie zrębowym, spękanie jednolitego górotworu. Występują często na przedpolach (zagórzu) gór fałdowych. Sudety są górotworem fałdowym, ale w oligocenie i miocenie, kiedy Karpaty były fałdowane, Sudety były nierównomiernie dźwigane, dlatego nazywane są zrębowymi. Typowe góry zrębowe są w Azji Środkowej np. pasmo Tienszan.

Rozległe strefy zapadliskowe (charakterystyczne dla gór fałdowych) np. zapadliska przedgórskie np. przedpole południowe Himalajów pełne rzek spływających z gór, w wyniku ich działalności powstała równina aluwialna (molasa- utwory wypełniające przedpola, materiał naniesiony przez rzeki z gór), w przypadku Alp- Niż. Padańska.

-G. Wulkaniczne: -Pojedyncze struktury (na lądzie albo samotne wyspy). -Ciągi wulkaniczne (występują rzadko). Ich cechą są struktury ciosowe na skutek wietrzenia (dotyczy to wygasłych wulkanów).

Procesy charakterystyczne dla obszarów górskich:

-Wietrzenie fizyczne (insolacyjne, mrozowe)- efekty są widoczne ze względu na brak roślinności:

-Wietrzenie odciążeniowe- gdy skała tworzy się pod ziemią (wysoka temp. i ciś.) jest „ściśnięta”, kiedy wydostaje się na powierzchnię następuje odciążenie (brak ciśnienia) dlatego powstają liczne ciosy i spękania (głębiej pod ziemią skała jest nadal ściśnięta)

-Rozpad typu blokowego (dezintegracja blokowa).

-W wyniku wietrzenia powstają formy wietrzeniowe (wskutek wietrzenia insolacyjnego) i formy eksfoliacji (złuszczania, obecnie przypisywane wietrzeniu odciążeniowemu, choć wpływ ma też wietrzenie insolacyjne).

-Typowym przykładem form wietrzeniowych są Tatry (na granicy rozmarzania i zamarzania wody)- wietrzenie mrozowe, np. także gołoborza w G. Świętokrzyskich.

Powierzchnia stokowa (stoki)- od 2 do 90^o nachylenia, na których zachodzą procesy stokowe.

Procesy w zależności od stopnia nachylenia stoku:

-Obrywanie (stromy, niestabilny stok)- w wyniku przemieszczania się skał powstają bruzdy (żleby) a u ich podnóży tworzą się stożki usypiskowe (piargowe) gdzie materiał grubszy jest na dole, a drobniejszy u góry (typowa segregacja materiału). Obrywanie jest zjawiskiem nagłym, nieprzewidywalnym. Maksymalna prędkość spadku materiału to 150m/s.

-Osuwanie (po powierzchni stoku, może obejmować zwietrzałą i niezwietrzałą skałę)- wyróżniamy osuwiska zwietrzelinowe i zwalne. Opady ułatwiają osuwanie bo zwiększają masę materiału (często pod wpływem wody materiał ilasty pęcznieje i stanowi płaszczyznę poślizgu).

-Spływanie- np. spływy błotne przy dużych opadach, formy podobne są do osuwiska (zamiast jęzora jest stożek kalucjalny), regionalnie są różne odmiany spływów błotnych np. na obszarach wulkanicznych, gdzie podczas erupcji jest duża masa popiołów wulkanicznych (podczas wybuchu wydziela się ciepło, które daje wilgoć bo są jądra kondensacji), spływy popiołów wulkanicznych w trakcie erupcji to lahary; czasami w spływach błotnych może uczestniczyć szata roślinna.

-Spełzywanie- ważną rolę odgrywa tu także woda, która ułatwia poślizg (kongeriflukcja- obszary okołobiegunowe).

-Spłukiwane- spowodowane opadami lub roztopami (kropla średnicy 6mm poruszy skałę o średnicy 1cm), deszczowa ablacja- gdy intensywność opadu jest większa niż możliwość infiltracji, czasami spłukiwanie powierzchniowe przechodzi w spłukiwanie bruzdowe.

Czasami można spotkać stoki wypukłe, spotykane bardzo rzadko, mają kształt kopułowaty. Na tych stokach w porze suchej zachodzą procesy eksfoliacji, a w porze wilgotnej tworzą się bruzdy spowodowane spływem wód opadowych.

Obecność śniegu i formy z nim związane:

Lodowce górskie- powyżej klimatycznej granicy wiecznego śniegu (najwyżej granica ta znajduje się w Andach- 6750m). Aby powstały lodowce górskie musi być odpowiednia forma powierzchni umożliwiająca akumulację śniegu (np. w Tatrach nie ma lodowców gdyż nie ma sprzyjających warunków geomorfologicznych, stoki są zbyt strome, ale w plejstocenie były tam lodowce, bo granica wiecznego śniegu była niżej),Mutony- wygłady lodowcowe.

Lodowce:

-Lądolody.

-Lodowce górskie:

-Karowe(pirenejskie)- nie mają jęzora wyraźnie ukształtowanego, obecnie 75% lodowców alpejskich ma charakter pirenejski.

-Alpejskie (dolinne)- z wyraźnym jęzorem, rozwój dolin U-kształtnych (z V-kształtnych), występują tu zjawiska konfluencji, czyli zbieżność jęzorów lodowcowych (występuje tu tzw. morena środkowa).

-Podgórskie (piedmontowe)- gdy jęzory zeszły na dół, połączyły się w zwarte pokrywy.

-Turkiestańskie- pozbawione pól firnowych, a jęzor jest bezpośrednio alimentowany przez schodzące lawiny.

2. Krajobrazy dolinne, działalność erozyjna, transportowa i akumulacyjna wód rzecznych, typy koryt rzecznych

Procesy fluwialne- charakterystyczne dla dolin rzecznych. Procesy te są wtedy, gdy dolina jest tak ukształtowana, że woda będzie spływała linijnie, po drugie muszą być opady przewyższające parowanie i możliwości infiltracji (wsiąkania), ze względu na te czynniki wyróżniamy cieki trwałe, epizodyczne itd.

Procesy niszczące wody zależą od:

-ilość wody,

-odporność podłoża na czynniki fluwialne,

-od nachylenia,

-czas oddziaływania wody.

Woda niszczy poprzez:

-rozpuszczanie skał,

-woda płyną powoduje procesy korazyjne, bo woda niesie materiał skalny i za jego pośrednictwem niszczy koryto rzeczne,

-woda płynąca transportując materiał skalny szlifuje go (powstają otoczaki), a także rozdrabnia ten materiał.

Frakcje materiałów skalnych w rzece:

-0,1 - 2mm- frakcja piaskowa,

-setne - 0,1- frakcja mułowa,

-tysięczne - setne- frakcje iłowa,

-powyżej 2mm- frakcja żwirowa, potem kamienista.

Dla frakcji mułowej i iłowej muszą być duże prędkości wody, aby rozerwać siły spójności (podobne siły jak dla żwirów). Raz wyrwane cząsteczki mułu i iłu są już transportowane cały czas.

Erozja wgłębna- jest gdy dolina ma charakter wciosowy (często V-kształtny) i woda rozcina podłoże skalne.

Erozja denna- zachodzi w materiale fluwialnym wcześniej naniesionym przez rzekę, zachodzi głównie dzięki koracji.

Agradacja- zasypywanie dolin. Wąwozy lessowe- erozja wąwozowa- spływ wody na terenach lessowych, jest tu erozja wgłębna bo rozcinane jest podłoże.

Zjawiska eworsyjne- związane z wirami, pionowymi zawirowaniami, jeżeli dostanie się tam większy materiał skalny to powoduje to powstawanie kotłów i bruzd eworsyjnych.

Erozja boczna - charakterystyczna jest dla rzek meandrujących. (cała część na ten temat została zapisana w postaci rysunków).

Erozja wsteczna (źródliskowa) - w miejscu wypływu wody, jej skutkiem jest zwiększenie długości cieku bo cofa się źródło. Erozja ta charakterystyczna jest dla wodospadów, gdzie powoduje cofanie się progu skalnego (979m Wodospad Angel- Wenezuela), wodospad Niagara cofa się kilka metrów na rok (w części kanadyjskiej, a w części amerykańskiej mniej gdyż po tej stronie są zabezpieczenia). Erozja wsteczna może prowadzić do powstania kaskad, licznych niewielkich obniżeń oraz bystrza- płaskie kaskady. Czasami powstają też szypoty- strefy szybszego spływu rzeki (np. Mała Panew na Roztoczu).

Meandrująca rzeka może powodować powstanie łach (forma akumulacyjna, łachy śródkorytowe mogą się poruszać). Aby temu zapobiec buduje się kamieniste ostrogi. Łachy są czasami utrwalane przez roślinność np. wierzbę. Obszary deltowe to miejsce odpływu anastomuzującego- rzeka błądzi bo jest za dużo aluwiów, które sama naniosła. Odpływ roztokowy- rzeka także błądzi wśród swoich aluwiów, ale te rzeki (na terenach okołobiegunowych) niosą dużo grubego materiału i nie są w stanie go unieść, więc zostawiają go. Różnica jest taka, że przy odpływie anastomuzującym aluwia są drobnoziarniste, natomiast przy roztokowym- gruboziarniste.

Stożki napływowe- u góry materiał gruby, na dole drobny, są tam gdzie jest przełamanie rzeki, np. rzeka z wyżyn wpływa na niziny i musi zostawić materiał transportowany.

3. Krajobrazy wybrzeży morskich, dynamika wód morskich i oceanicznych w strefie wybrzeży, typy wybrzeży.

Falowanie zachodzi na powierzchni każdego akwenu. Siła fali zależy od siły wiatru (w przypadku fal wiatrowych). Istnieją także fale sejsmiczne. Fale likwidowane są przez siły napięcia powierzchniowego wody oraz siłę grawitacyjną. Powstają już przy lekkim powiewie wiatru.

Rodzaje fal:

-fale wiatrowe,

-fale pływowe,

-fale sejsmiczne,

-fale okrętowe.

Fala wymuszona- jej przemieszczanie związane jest z działalnością wiatru.

Fala martwa (swobodna)- przemieszcza się choć ustał wiatr.

Głębokość, do której zaznaczają się fale wynosi połowę długości fali (D= L/2). Gdy głębokość wody jest mniejsza niż L/2 to powstają fale pośrednie. Wraz ze zmniejszaniem się głębokości fala spłaszcza się. Ostatnią fazą jest życia fali jest strefa przyboju.

Typy fal w obrębie strefy przyboju:

-fala z załamaniem przelewowym- gdy w strefie przyboju fala napotyka na nagłą zmianę głębokości; Surferzy wykorzystują fale przelewowe. Energia w takiej fali szybko wygasa. W środku takiej fali powstaje tunel powietrzny.

-fala z załamaniem spływowym- gdy dno łagodnie się spłyca.

Gdy fale skierowane są prostopadle do brzegu mogą powstawać niebezpieczne prądy (prąd rozrywający, który skierowany jest w stronę morza). Jest to prąd kompensacyjny gdyż woda musi się gdzieś cofać. O możliwości występowania prądu rozrywającego mogą świadczyć małe fale, w niektórych miejscach morza.

W trakcie falowania w strefie przyboju wyzwalane są duże siły, które kształtują wybrzeże. Duże fale bardzo często powstają bardzo daleko. Martwa fala docierająca z Antarktydy (pozostałość sztormów u jej wybrzeży) przeistacza się w fale przyboju na Hawajach i w Kalifornii.

Fale tsunami powstają w miejscu zaburzenia tektonicznego i rozchodzi się koncentrycznie. Długość fali wynosi 100-200km. Siła oddziaływania jest duża bo głębokość akwenów jest „mała” (najgłębsze obszary leżą 11km pod wodą, a średnia głębokość wynosi 5-6km). Jeżeli przyczyną tsunami jest zapadnięcie skorupy ziemskiej to przodem idzie dolina, a nie grzbiet fali, co powoduje, że morze obniża się o 4-5m.

Typy wybrzeży wg Sheparda:

pierwotne (te, które powstały w wyniku zjawisk innych niż falowanie, działalność morza):

-Deltowe-płaskie wybrzeże poprzecinane odnogami uchodzącej do morza rzeki, liczne łachy i płycizny, piaszczyste półwyspy wysunięte w stronę morza-tam, gdzie działalność budująca rzeki jest większa niż działalność niszcząca morza (dużo zawiesiny w wodzie rzeki, słabe pływy i prądy morskie): rzeki usypują równinę akumulacyjną i uchodzą do morza licznymi ramionami

-Fiordowe-wysokie wybrzeże z głębokimi, długimi i wąskimi zatokami o stromych ścianach sięgających często setek metrów wysokości-przez zalanie morzem długich, głębokich (U-kształtnych) dolin lodowcowych w obszarach górskich

-Fierdowe (fjärdowe)-wybrzeże z zatokami o ścianach dość stromych, ale niezbyt wysokich (zazwyczaj 30-50 m) przez zalanie morzem niezbyt głębokich dolin lodowcowych na obszarach wyżynnych

-Riasowe-wysokie strome wybrzeże o urozmaiconej linii brzegowej, liczne głębokie, kręte zatoki, półwyspy, wysepki, w większości wydłużone prostopadle lub prawie prostopadle do lądu, zatopienie dolin wciętych w zrównane i odmłodzone masywy starych gór, biegnących prostopadle do brzegu; skaliste półwyspy odpowiadające bardziej odpornym grzbietom gór, a w ich przedłużeniu występują wyspy

-Dalmatyńskie (kanałowe)-liczne wyspy i półwyspy wydłużone równolegle do lądu, długie zatoki i kanały; często wybrzeżu temu towarzyszą zjawiska krasowe-przez zalanie mocno rozczłonkowanych grzbietów górskich, tak że kulminacje grzbietów tworzą ciągi wysp

-szkierowe- także w wyniku egzaracji lodowcowej; zalane mutony, wystające z morza jako małe wysepki, są gładkie w wyniku działalności lodowca;

-wulkaniczne- gdy morze częściowo zalewa wygasłe stożki wulkaniczne.

Wtórne

-Klifowe;

-Akumulacyjne- tam gdzie wieją boczne wiatry i woda transportuje materiał skalny.

Klif martwy- taki, który został wydźwignięty.

Wybrzeże uzbrojone- u podnóża klifu leżą duże kamienie, które uniemożliwiają niszczenie klifu.

Podcios- nisza abrazyjna.

Procesy w strefie przyboju (siła fal będzie decydowało o sile niszczącej; fala wywiera nacisk od 300kg do 10t, czasami nawet 30t):

-uderzenie wody powoduje sprężenie powietrza w szczelinach skalnych; cykl rozprężania i sprężania powietrza w tych szczelinach powoduje rozdrabnianie skał; jest to fragmentacja hydrauliczna;

-niszczenie skał materiałem znajdującym się u podnóża klifu;

-rozdrabnianie materiału skalnego pod klifem i jego transport;

-wietrzenie solne (eskudacja)- rozrastanie się kryształów solnych w szczelinach i niszczenie skał;

-bioerozja- niszczenie wybrzeża przez np. gąbki (pogłębiają dno o 14mm/rok)

na wybrzeżach typu akumulacyjnego powstają: wydmy nadmorskie, kosy, mierzeje, półwyspy przyrostkowe (tombolo).

Wybrzeża organogeniczne:

-mangrowe (namorzynowe),

-rafy koralowe- powstają u wybrzeży mórz ciepłych, czystych, w których jest mała akumulacja iłów i mułów. W wodach takich rozwijają się organizmy o wapiennym szkielecie.

32

---