что такое ритмичность в географии
Определение и характеристика
Географическая оболочка земного шара включает атмосферу, литосферу, гидросферу и биосферу. Все эти системы регулярно изменяются, подвергаясь влиянию различных факторов. Один из них — ритмичность. Это понятие подразумевает повторение похожих друг на друга явлений или действий через конкретный период. Одна из закономерностей существования и развития оболочки Земли наблюдается в изменениях любых процессов в живой и неживой природе. Основоположник учения о ритмике процессов в природе — Е. Брикнер.
Учёные отмечают 2 разновидности ритмических движений:
Ритмике свойственны сразу периодичность и цикличность, причём явление не обладает хронологической строгостью. Изучать ритмические колебания считается сложным делом, поскольку ритмов происходит много. Кроме того, у них различаются причины возникновения и длительность.
При одновременном проявлении ритмические колебания часто накладываются друг на друга, что может ослаблять или усиливать одни ритмы перед другими. Скорость реакции разных частей географической оболочки на ритмичность различается. Специалисты продолжают изучать законы ритмики, чтобы разрабатывать долгосрочное прогнозирование природных явлений.
Процессы в целостной оболочке Земли изменяются под воздействием как внутренних, так и внешних факторов. Это могут быть астрономические источники, которые обусловлены взаимодействием планеты с Солнцем, Луной и иными космическими телами.
Другие факторы вынужденных колебаний географической оболочки — тектоно-геологические и климатические. Кроме того, в геосистемах иногда происходят автономные изменения, которые возникают после завершения действия какого-либо внешнего фактора.
Классификация ритмичных движений
При классификации ритмических движений специалисты руководствуются продолжительностью географических процессов, изменения которых определяются пространственно-временными масштабами. Продолжительность ритмов может варьироваться от сотен миллионов лет до долей секунд. Такое условное разделение объясняется тем, что каждая геосистема характеризуется определённым набором причин и следствий, которые проявляются в определённое время.
Основная классификация ритмических движений:
Существует классификация, которая включает мелкомасштабную, мезомасштабную, синоптическую и крупномасштабную изменчивости. Этот вариант соотносят с основным делением ритмичных движений.
Геологические циклы
Из геологической истории Земли известно, что длительность наикрупнейших циклов колеблется в пределах нескольких сотен миллионов лет. Эти периоды делятся на более мелкие промежутки, которые отличаются природой. Самый продолжительный астрономический цикл — галактический год, который представляет полный оборот Солнечной системы вокруг центра Галактики длительностью в 200−230 млн лет.
Ритмы в 35−45 млн лет представляют сезоны галактического года, которые характеризуются разными феноменами, например, эпохами трансгрессий и регрессий, выравниванием или расчленением суши.
Также учёные выделяют цикл длительностью 90−100 лет, который называют космическим полугодием. Он обусловлен изменением положения плоскости эклиптики Солнечной системы относительно такой же плоскости Вселенной.
Историю развития Земли за последние 580 млн лет делят на 3 периода:
Эти этапы характеризуются общими чертами, которые говорят о цикличности: в начале каждого периода земная кора опускалась, а с окончанием цикла она поднималась. По средней длительности такие периоды примерно соответствуют продолжительности галактического года.
Сегодня существует не только проблема определения геологических циклов. Специалисты считают, что существование этих явлений может оказаться сомнительным. Некоторые регионы, которые значительно удалены друг от друга, развиваются в тектоническом плане по-разному. К примеру, в некоторых районах Южной Сибири проявления складчатости наблюдались в разные промежутки каледонского периода.
Механизм управления ритмикой земной коры пока полностью не изучен. Учёные предполагают, что он связан с внутренними особенностями развития планеты и может зависеть от продолжительности галактического года.
Другие ритмы
В геологическом цикле также выделяют сверхвековые и внутривековые ритмы. Продолжительность периодов, которые относятся к первой группе, варьируется в пределах от нескольких сотен до тысяч лет. Примером служит продолжительный цикл в 1800—1900 лет, представляющий смену влажного и засушливого климата Сахары.
Внутривековая ритмичность связана с изменениями Солнца и других космических тел. Многие специалисты утверждают, что солнечная активность вызывает изменения в поверхностной оболочке Земли, которые длятся от нескольких лет до десятилетий. Ритмы наблюдаются в таких явлениях, как толщина годичных колец у деревьев, периоды накопления снега в Антарктиде, повторение магнитных бурь и полярных сияний.
Учёные установили ритмичность, которая наблюдается под воздействием приливообразующей силы, возникающей в результате взаимного расположения Земли, Луны и Солнца. Различные перемены в природе происходят из-за особенностей циркуляции атмосферы. Из-за нарушения в интенсивности явления могут происходить изменения, которые способствуют различным преобразованиям в географической оболочке и сказываются на жизнедеятельности различных организмов.
Общая циркуляция атмосферы представлена системой атмосферных макропроцессов, регулярно изменяющихся в пространстве и времени. Такие процессы проходят ряд эпох, которые отличаются характером протекания и пространственно-временным масштабом. Цепочку развития атмосферных макропроцессов в эпохе определяют по преобладанию определённой циркуляционной формы переноса.
Нестабильность вращения Земли характеризуется изменением её скорости поворота и колебания оси.
Это способствует возникновению полюсного прилива в океане и атмосфере, на которые он в последующем влияет. Нутационные колебания планеты, водного объекта и газовой оболочки то ослабевают, то усиливаются.
Нюансы изучения ритмики
Закон целостности географической оболочки Земли говорит, что в мире не существует изолированной ритмичности отдельных компонентов. Ритмы обеспечивают своеобразное «дыхание» поверхности планеты как целостной системы. Задачей учёных выступает поиск связей между колебаниями различных географических процессов.
Поскольку структура земной оболочки постоянно изменяется, геосистемы планеты реагируют на одновременные и периодические внешние воздействия по-разному. Эта особенность способствует сдвигу ритмических фаз в пространстве и времени, что придаёт природной среде своеобразную мозаичность.
Ритмы, как и круговорот веществ, незамкнуты. Поскольку любой географический ландшафт постоянно изменяется, на его фоне ритмические колебания не способны повторить в конце цикла исходное состояние.
Особенности ритмичности изучают в биологии и географии. Методы и способы её познания могут быть различными. Они зависят от продолжительности временного ряда, который необходимо проанализировать. Специалистам легче изучать непродолжительные ритмические колебания, которые по длительности не превышают столетия.
Продолжительные периоды обычно не фиксируются прямыми наблюдениями, однако проявляются при палеогеографических исследованиях.
Также их изучают по косвенным признакам. Открыть и установить новые циклы учёным помогают таблица с выясненными закономерностями функционирования геосфер.
Ритмичность географической оболочки — причины и примеры проявления свойства
Все поверхностные геосферы Земли взаимосвязаны между собой и постоянно развиваются во времени. Также им свойственны ритмические колебания, которые человек может наблюдать в живой и неживой природе. Эти изменения способствуют периодическому повторению некоторых состояний геосистем. Такое явление называется ритмичностью географической оболочки. Об этой особенности планеты даже есть пословицы и поговорки, объясняющие изменения в мире.
Определение и характеристика
Географическая оболочка земного шара включает атмосферу, литосферу, гидросферу и биосферу. Все эти системы регулярно изменяются, подвергаясь влиянию различных факторов. Один из них — ритмичность. Это понятие подразумевает повторение похожих друг на друга явлений или действий через конкретный период. Одна из закономерностей существования и развития оболочки Земли наблюдается в изменениях любых процессов в живой и неживой природе. Основоположник учения о ритмике процессов в природе — Е. Брикнер.
Учёные отмечают 2 разновидности ритмических движений:
Ритмике свойственны сразу периодичность и цикличность, причём явление не обладает хронологической строгостью. Изучать ритмические колебания считается сложным делом, поскольку ритмов происходит много. Кроме того, у них различаются причины возникновения и длительность.
При одновременном проявлении ритмические колебания часто накладываются друг на друга, что может ослаблять или усиливать одни ритмы перед другими. Скорость реакции разных частей географической оболочки на ритмичность различается. Специалисты продолжают изучать законы ритмики, чтобы разрабатывать долгосрочное прогнозирование природных явлений.
Процессы в целостной оболочке Земли изменяются под воздействием как внутренних, так и внешних факторов. Это могут быть астрономические источники, которые обусловлены взаимодействием планеты с Солнцем, Луной и иными космическими телами.
Другие факторы вынужденных колебаний географической оболочки — тектоно-геологические и климатические. Кроме того, в геосистемах иногда происходят автономные изменения, которые возникают после завершения действия какого-либо внешнего фактора.
Классификация ритмичных движений
При классификации ритмических движений специалисты руководствуются продолжительностью географических процессов, изменения которых определяются пространственно-временными масштабами. Продолжительность ритмов может варьироваться от сотен миллионов лет до долей секунд. Такое условное разделение объясняется тем, что каждая геосистема характеризуется определённым набором причин и следствий, которые проявляются в определённое время.
Основная классификация ритмических движений:
Существует классификация, которая включает мелкомасштабную, мезомасштабную, синоптическую и крупномасштабную изменчивости. Этот вариант соотносят с основным делением ритмичных движений.
Геологические циклы
Из геологической истории Земли известно, что длительность наикрупнейших циклов колеблется в пределах нескольких сотен миллионов лет. Эти периоды делятся на более мелкие промежутки, которые отличаются природой. Самый продолжительный астрономический цикл — галактический год, который представляет полный оборот Солнечной системы вокруг центра Галактики длительностью в 200−230 млн лет.
Ритмы в 35−45 млн лет представляют сезоны галактического года, которые характеризуются разными феноменами, например, эпохами трансгрессий и регрессий, выравниванием или расчленением суши.
Также учёные выделяют цикл длительностью 90−100 лет, который называют космическим полугодием. Он обусловлен изменением положения плоскости эклиптики Солнечной системы относительно такой же плоскости Вселенной.
Историю развития Земли за последние 580 млн лет делят на 3 периода:
Эти этапы характеризуются общими чертами, которые говорят о цикличности: в начале каждого периода земная кора опускалась, а с окончанием цикла она поднималась. По средней длительности такие периоды примерно соответствуют продолжительности галактического года.
Сегодня существует не только проблема определения геологических циклов. Специалисты считают, что существование этих явлений может оказаться сомнительным. Некоторые регионы, которые значительно удалены друг от друга, развиваются в тектоническом плане по-разному. К примеру, в некоторых районах Южной Сибири проявления складчатости наблюдались в разные промежутки каледонского периода.
Механизм управления ритмикой земной коры пока полностью не изучен. Учёные предполагают, что он связан с внутренними особенностями развития планеты и может зависеть от продолжительности галактического года.
Другие ритмы
В геологическом цикле также выделяют сверхвековые и внутривековые ритмы. Продолжительность периодов, которые относятся к первой группе, варьируется в пределах от нескольких сотен до тысяч лет. Примером служит продолжительный цикл в 1800—1900 лет, представляющий смену влажного и засушливого климата Сахары.
Внутривековая ритмичность связана с изменениями Солнца и других космических тел. Многие специалисты утверждают, что солнечная активность вызывает изменения в поверхностной оболочке Земли, которые длятся от нескольких лет до десятилетий. Ритмы наблюдаются в таких явлениях, как толщина годичных колец у деревьев, периоды накопления снега в Антарктиде, повторение магнитных бурь и полярных сияний.
Учёные установили ритмичность, которая наблюдается под воздействием приливообразующей силы, возникающей в результате взаимного расположения Земли, Луны и Солнца. Различные перемены в природе происходят из-за особенностей циркуляции атмосферы. Из-за нарушения в интенсивности явления могут происходить изменения, которые способствуют различным преобразованиям в географической оболочке и сказываются на жизнедеятельности различных организмов.
Общая циркуляция атмосферы представлена системой атмосферных макропроцессов, регулярно изменяющихся в пространстве и времени. Такие процессы проходят ряд эпох, которые отличаются характером протекания и пространственно-временным масштабом. Цепочку развития атмосферных макропроцессов в эпохе определяют по преобладанию определённой циркуляционной формы переноса.
Нестабильность вращения Земли характеризуется изменением её скорости поворота и колебания оси.
Это способствует возникновению полюсного прилива в океане и атмосфере, на которые он в последующем влияет. Нутационные колебания планеты, водного объекта и газовой оболочки то ослабевают, то усиливаются.
Нюансы изучения ритмики
Закон целостности географической оболочки Земли говорит, что в мире не существует изолированной ритмичности отдельных компонентов. Ритмы обеспечивают своеобразное «дыхание» поверхности планеты как целостной системы. Задачей учёных выступает поиск связей между колебаниями различных географических процессов.
Поскольку структура земной оболочки постоянно изменяется, геосистемы планеты реагируют на одновременные и периодические внешние воздействия по-разному. Эта особенность способствует сдвигу ритмических фаз в пространстве и времени, что придаёт природной среде своеобразную мозаичность.
Ритмы, как и круговорот веществ, незамкнуты. Поскольку любой географический ландшафт постоянно изменяется, на его фоне ритмические колебания не способны повторить в конце цикла исходное состояние.
Особенности ритмичности изучают в биологии и географии. Методы и способы её познания могут быть различными. Они зависят от продолжительности временного ряда, который необходимо проанализировать. Специалистам легче изучать непродолжительные ритмические колебания, которые по длительности не превышают столетия.
Продолжительные периоды обычно не фиксируются прямыми наблюдениями, однако проявляются при палеогеографических исследованиях.
Также их изучают по косвенным признакам. Открыть и установить новые циклы учёным помогают таблица с выясненными закономерностями функционирования геосфер.
Ритмичность природных процессов географической оболочки
Одна из важнейших особенностей географической оболочки — непрестанное движение, изменение и обновление, и как результат — непрерывное ее развитие, поступательное движение от низшей ступени к высшей, движение не по кругу, а по восходящей линии (спирали). Согласно одному из основных законов диалектики, развитие — сложный процесс, в котором результатом накопления незаметных и постепенных количественных изменений является последующий скачкообразный переход к изменениям качественным.
В истории развития географической оболочки выделяется несколько относительно длительных (эволюционных) периодов непрерывных, постепенных, скрытых количественных изменений ее составных частей, которые завершались скачкообразными качественными изменениями (революционными). Закономерное чередование или повторение и основанную на нем соразмерность составляет понятие ритма. С диалектических позиций проявлением спиралеобразного характера развития географической оболочки правомерно рассматривать ритмику присущих ей явлений. Так, для развития географической оболочки характерно чередование теплых и холодных климатических эпох. Свидетельством теплых и влажных климатических условий являются месторождения углей, известняков; бокситовых, железных и марганцевых» руд. В засушливые периоды в земной коре накапливались доломиты, гипсы, каменная и калийные соли. В холодные-периоды обширные территории подвергались горным и покровным оледенениям, оставившим ледниковые и водно-ледниковые отложения, лишенные пыльцы и спор теплолюбивых растений.
Периодичность — это повторение определенной последовательности фаз, «закругленность» (завершенность).
Цикл — совокупность взаимосвязанных процессов и явлений, образующих законченный круг развития чего-либо, стройную систему.
В настоящее время с большей определенностью можно говорить о проявлении в развитии географической оболочки ритмов различной продолжительностью:
— 200-250 млн. лет ( I наивысший порядок) — связываются с полным оборотом Солнечной системы вокруг центра Галактики,
— 40-60 млн. лет ( II порядок) — отвечают сезонам галактического года,
— 40-50 тыс. лет ( III порядок) — обусловлены изменениями количества и состава солнечной радиации,
— 1850 лет — объясняются изменениями приливообразующих сил Земли,
— 11 лет — связаны с изменением солнечной активности.
Основоположником учения о ритмике природных процессов считается Е. Брикнер (1890), а продолжателями этой концепции стали В.Б. Шостакович (1934), М. Миланкович (1939), А.В. Шнитников (1949, 1957) и др.
Самыми четкими являются ритмики времен года и суточная. В основе годовой ритмики ПТК лежит изменение климатических условий в результате обращения Земли вокруг Солнца. Годовая ритмика четко прослеживается в ходе всех физико-географических процессов. Так, с понижением температур в зимний период замедляются многие процессы в геосистемах (резко уменьшается сток, меняются интенсивность миграции химических элементов, химический состав вод и др.). Например, интенсивность миграции химических элементов в тайге зимой примерно такая же, как в ледяной зоне Арктики. Зимой резко падает содержание в воде кислорода, увеличивается количество СО2, в связи с чем снижается жизнедеятельность организмов, растения находятся в состоянии относительного покоя.
Развитие географической оболочки и ее частей характеризуется не только ритмичностью, но и поступательностью, восходящим характером движения. Каждый виток спирали не есть повторение предыдущего, а представляет новую, более высокую ступень. Поступательное движение в свою очередь имеет противоречивый характер. Наряду с прогрессивной линией развития в природе возможны и временные отступления. Так, отступание ледников, формирование на освобожденной территории наземных ландшафтов можно считать прогрессивной линией развития, последующее наступание ледников, и уничтожение существовавших ранее наземных ландшафтов с хорошо развитыми почвами, растительным покровом и другими компонентами — регрессивной линией.
Основная причина развития, географической оболочки, ее необратимого изменения во времени и постоянного усложнения, территориальной дифференциации кроется во внутренних противоречиях, заложенных в самой оболочке (материальной системе) в результате взаимодействия (единства и борьбы) внешних (солнечная радиация) и внутренних (тектоника) факторов с окружающей их средой.
Внутренние противоречия в пределах географической оболочки и ее ПТК существуют уже потому, что эти системы слагаются из множества различных компонентов (контрастности сред по Ф.Н. Милькову). «В основе развития.ландшафтных комплексов лежит взаимообмен веществом и энергией, возможный только при наличии.определенной контрастности, различии в строении этих материальных систем» (Мильков, 1970).
Таким, образом, развитие географической оболочки и всех составляющих ее частей является результатом взаимного обмена веществом, энергией и информацией, осуществляющегося в процессе борьбы, внутренних противоречий, свойственных этим материальным системам и в условиях взаимодействия их с окружающей средой.
Закономерности развития географической оболочки, ее компонентов и ПТК, методика изучения их пока все еще недостаточно изучены, и чаще всего в общих лишь чертах, поэтому в этом направлении географам предоставляется широкое поле деятельности. Познание закономерностей развития природы в прошлом и сравнение с ее состоянием на нынешнем этапе — непременное условие прогнозирования развития геосистем в будущем, которое является наиболее актуальной задачей на современном этапе развития физической географии и ландшафтоведения.
Цикличность и ритмичность в гео оболочке
Ритмические процессы в географической оболочке
Понятие о ритмах. Ритмическими процессами (ритмикой) называют повторяющиеся во времени явления, которые каждый раз развиваются в одном направлении. Это одна из закономерностей существования и развития географической оболочки, проявляющаяся в изменчивости всех процессов. Выделяют два вида ритмических движений: периодические и циклические.
Трудность изучения ритмических явлений заключается в том, что ритмов много, продолжительность их разная, происхождение неодинаково.
Проявляясь одновременно, ритмы нередко накладываются друг на друга, что приводит к усилению одних ритмов другими или к их взаимному ослаблению. Кроме того, скорость ответной реакции отдельных компонентов географической оболочки на внешние ритмические воздействия различна. Познание законов ритмики необходимо для разработки долгосрочного прогнозирования географических процессов.
Изменчивость процессов в географической оболочке обусловливают внешние и внутренние источники. К ним относят астрономические (обусловленные взаимодействием Земли и ее оболочек с Солнцем и другими космическими телами, главным образом Луной), тектоно-геологические, климатические и другие возмущения, которые непосредственно влияют на процесс, вызывая вынужденные колебания среды как ее ответную реакцию (например, ветровое волнение). Помимо этого, в самих геосферах могут возникать автономные колебания, возникающие после прекращения действия внешней силы (например, волны зыби).
Классификация ритмических движений
Колебания параметров, характеризующих свойства геосфер, обусловлены многими причинами. При их классификации удобно исходить из длительности географических процессов, изменчивость которых определяется соответствующими пространственно-временными масштабами. Среди колебаний обнаруживается достаточно циклов, продолжительность которых варьирует от нескольких сотен миллионов лет (гигациклы) до периодов случайных флуктуации длительностью в минуты, секунды и их доли. Целесообразность такого условного подразделения очевидна, поскольку каждая геосфера имеет свой набор причин и следствий, проявляющихся в определенный отрезок времени.
Механизм, управляющий ритмическими движениями земной коры, еще не выяснен и может быть связан с внутренними особенностями развития Земли или обусловлен длительностью галактического года.
Строго периодично изменяются некоторые астрономические факторы: периодичность наступления равноденствий составляет 21 тыс. лет; изменение наклона эклиптики от 24°36′ до 21°58′ происходит с интервалом в 40 тыс. лет и влияет на положение тропиков и полярных кругов, что обусловливает заметные климатические циклы продолжительностью 40,4-40,7 тыс. лет.
Внутривековые ритмы. Многие исследователи считают, что большинство наблюдаемых в природе внутривековых ритмов имеет космическое происхождение, поскольку обнаружена связь с ритмами Солнца и отдельных небесных тел. Для годовых колебаний системы атмосфера-океан-суша выделены следующие циклы, каждый из которых имеет свою природу: 111 лет, 80-90 лет, 44 года, 35-40 лет, 22 года, 19 лет, 11 лет, 6-7 лет, 3-4 года, 2 года.
Полагают, что солнечная активность ответственна за возникновение в географической оболочке (через возмущение магнитного поля и циркуляцию атмосферы) ритмов средней продолжительностью в 2-3 года, 5-6 лет, 11 лет, 22-23 года, 44 года, в 80-90 лет, а возможно и более длительных. Они установлены во многих явлениях: толщине годичных колец у деревьев, периодичности снегонакопления в Антарктиде, размножении саранчи, повторяемости магнитных бурь и полярных сияний, изменчивости гидрометеорологических параметров, урожайности зерновых культур, чередовании вспышек жизнедеятельности ряда организмов, заболеваемости людей, в геологических отложениях (глинах, торфах, кораллах) и др.
По мнению И.Максимова, 6-летний ритм движений полюса вращения Земли является следствием наложения 14-месячного чандлеровского движения и 12-месячного движения мгновенного полюса вращения Земли.
Внутригодовые ритмы, характеризующие сезонные колебания, наиболее выражены в высоких и умеренных широтах и в некоторых тропических районах (например, в муссонной зоне Индийского океана).
Внутримесячная ритмика, связанная с изменчивостью периода обращения Солнца, изменением фаз и склонений Луны, обусловливает соответствующие колебания атмосферных, гидрологических и биологических процессов. Внутримесячные колебания скорости вращения Земли обнаруживают периодичность в 27, 14 и 9 суток.
Внутрисуточная ритмика проявляется в изменении всех гидрометеорологических параметров (температуры, влажности, атмосферного давления), приливо-отливных явлениях, фотосинтезе, биологической активности животных и др. Нагревание горных пород днем и остывание их ночью создает суточный ритм физического выветривания. Такой же ритм присущ и процессам почвообразования.
Дата добавления: 2018-11-24 ; просмотров: 1498 ; Мы поможем в написании вашей работы!