Главная » 2014 » Июль » 17 » Скачать Изменения комплексов диатомовых водорослей под влиянием природных и антропогенных факторов в озерно-речных системах Хибинского бесплатно
00:05
Скачать Изменения комплексов диатомовых водорослей под влиянием природных и антропогенных факторов в озерно-речных системах Хибинского бесплатно
Изменения комплексов диатомовых водорослей под влиянием природных и антропогенных факторов в озерно-речных системах Хибинского горного массива : Кольский полуостров
Диссертация
Автор: Денисов, Дмитрий Борисович
Название: Изменения комплексов диатомовых водорослей под влиянием природных и антропогенных факторов в озерно-речных системах Хибинского горного массива : Кольский полуостров
Справка: Денисов, Дмитрий Борисович. Изменения комплексов диатомовых водорослей под влиянием природных и антропогенных факторов в озерно-речных системах Хибинского горного массива : Кольский полуостров : диссертация кандидата биологических наук : 03.00.16 Апатиты, 2005 229 c. : 61 05-3/896
Объем: 229 стр.
Информация: Апатиты, 2005
Содержание:
Глава 1 Состояние изученности грозовых процессов
11 История научного становления изучения гроз
12 Технические средства изучения грозоактивности
13 Обзор результатов изучения грозоактивности
14 Феноменологическая специфика гроз Горного Алтая
Глава 2 Геолого-геофизические особенности Горного Алтая, оказывающие влияние на режим грозовой активности
21 Структура и эволюция палеозойского фундамента
22 Активные разломы
23 Месторождения полезных ископаемых
24 Аномалии магнитного поля
25 Магматизм
Глава 3 Исходные данные и методы их обработки
31 Общие замечания
32 Разработка блок схемы решения поставленных задач
33 Расширение пространства признаков
331 Геомагнитные характеристики
34 Методы решения поставленной проблемы
341 Элементы математической статистики
342 Сравнительно-картографические методы
35 Практическая необходимость изучения грозовой активности
Глава 4 Временные характеристики гроз
41 Изучение общей грозоактивности Горного Алтая во времени
77 42 Связь грозоактивности с геомагнитным полем и сейсмичностью
43Влияния четности солнечного цикла на грозоактивность Горного Алтая
44Анализ локальных данных
Глава 5 Анализ пространственного распределения очагов гроз
51 Вводные замечания
52 Построение карт-схем проявления грозоактивности
53 Размещение очагов гроз по циклам солнечной активности
54 Практическое и прогнозное значение исследования грозоактивности
54Г Грозоповреждения ЛЭП
Введение:
Актуальность работы В резолюцию конференции ООН по окружающей среде (1992 г.) была включена Глава 13, посвященная экосистемам горных регионов и их развитию. Генеральной ассамблеей ООН (ноябрь 1998г.) 2002 год был провозглашен Международным годом гор. Таким образом, в последнее десятилетие всеми организациями мира уделяется большое внимание проблемам гор. Это закономерно, так как горные системы Мира играют существенную роль в климатических модификациях на Земле.В настоящее время цивилизация испытывает возрастающее количество кризисов, которые все больше зависят от изменчивости ресурсов увлажнения и других компонентов экосферы (Глобальные проблемы биосферы, 2001).Современного зфовня цивилизация достигла, во многом, благодаря климатическому оптимуму (Понько, 2001), длительность которого трудно предсказать. Все климатические процессы имеют свойство цикличности, следовательно, для нормальной жизни обществу необходимо знание факторов, позволяющих заблаговременно предсказывать характер предстоящих перемен. Важно выяснить, будем мы жить во время восходящей или нисходящей фазы климатического цикла. Одним из таких факторов может служить грозопроявление. К сожалению, «состояние прогностической проблемы, решаемой традиционными способами таково, что в свое ближайшее будущее наша цивилизация движется почти вслепую» (Понько, 2001, 4).Наиболее подвижным компонентом природной среды является атмосфера, а ее составная часть - атмосферное электричество позволяет всем живым организмам нетрадиционным способом заблаговременно получать информацию о приближающихся изменениях (Овчарова,1988). Грозы - это одно из наиболее энергоемких и разнообразных проявлений атмосферного электричества. В текущее время скоростного изменения климата Земли грозоактивность становится прямым указателем на региональные особенности преобразования климатической машины, и именно грозы сопровождают основные процессы разрушительного характера: смерчи, торнадо, ураганы, тайфуны и др.В настоящее время при изучении гроз на территориях различного масштаба используются либо стандартные климатологические характеристики гроз, либо данные конкретных инструментальных наблюдений. При оценке по климатологическим характеристикам на больших площадях существуют серьезные трудности интерпретации этих данных; все еще не дооценивается грозоактивность даже в новейших учебниках по климатологии (Хромов, 1983; Дроздов, Васильев и др., 1989).В настоящее время возникла острая необходимость детального учета гроз для установления общих закономерностей в распределении гроз и для решения конкретных задач отдельных отраслей народного хозяйства.Карты распределения грозовой активности нацелены на обнаружение Мировых очагов гроз и построены для больших площадей. Они являются мелкомасштабными, что затрудняет их конкретное использование. По многим отраслям народного хозяйства, в связи с резким нарастанием грозоактивности требуются более подробные данные о режиме распределения гроз в конкретных районах и с учетом локальных особенностей (Есипенко, Дульзон, 1990).Характер грозовой активности Горного Алтая представляет особый интерес: во-первых, в связи с возрастанием понимания значения горных систем в экологическом состоянии Земли; во-вторых, в связи со скоростными климатическими переменами (Дмитриев, 1998; Хоттон, 1987); в-третьих, в связи с попытками прогноза неблагоприятных явлений.Грозы разнообразны по своему проявлению и составляют одну из специфик природной характеристики данной территории. Установленная периодичность проявлений гроз (Дмитриев, Кочеева, 2000) свидетельствует об их включенности в общую систему периодичности процессов на Земле и в Космосе. Поэтому решение наз^ной задачи по выявлению характера грозоактивности Горного Алтая является важным. Кроме того, представляет научный интерес для дальнейшего исследования гелиообусловленость данного процесса. Однако грозовые процессы на исследуемой территории в такой постановке задачи до сих пор не рассматривались. Поэтому, вопрос грозоактивности как геоэкологического фактора, является достаточно актуальным.Цель и задачи работы Целью работы является исследование характера грозоактивности на территории Горного Алтая; изучение временных и пространственных закономерностей проявления гроз на исследуемой территории.В ходе работы были поставлены и решались следующие задачи: - создание исходной базы данных; - установление связи грозоактивности с геологическим строением территории; - изучение особенностей грозопроявлений во времени и в пространстве; - изучение характера влияния Солнца и вариаций геомагнитного поля Земли на грозоактивность Горного Алтая; - изучение связи повреждений на линиях электропередач (ЛЭП) с грозопроявлениями; - разработка возможного варианта прогноза дальнейшего хода грозоактивности и связанных с ней аварий.Объект и предмет исследования, исходные материалы Основным объектом геоэкологических исследований является геологогеофизическая среда - верхняя часть земной коры с приземным слоем атмосферы, представляющая собой литосферную и геофизическую основу экосистем (Шитов, 1999). Гроза относится к категории «атмосферное явление».Проявляется она, когда нижняя часть грозового облака и поверхность Земли приобретают большую разность потенциалов, что может быть обусловлено геологическим строением конкретной местности, вещественным составом горных пород (Воробьев, 1975), геофизическими показателями атмосферы яйд геологическими структурами. В этой связи представляется необходимым изучение особенностей площадного и временного распределения гроз и влияние активности Солнца и вариаций геомагнитного поля Земли на их проявление.Основными методами являются информационные исследования: сравнительно-географический, вероятностно-статистический и картографический.Информационную базу работы составили материалы гидрометеорологической сети (с 1955 по 1998 гг.), экспедиционные исследования (1995-2001гг.).При написании диссертации автор опирался на теоретические и методические подходы, изложенные в трудах Н.М. Алехиной, А.Н. Дмитриева, A.B. Шитова, а также в источниках приведенных в списке литературы.Научная новизна работы.Созданная широкопрофильная база данных и информационное приложение «Гроза» позволили произвести картирование грозопроявлений на исследуемой территории. По результатам аналитической обработки построенных карт впервые для данной территории выявлены стабильные грозовые очаги. Наряду с ними установлены грозовые очаги пульсирующего характера. Анализ массива архивных данных о грозах позволил, впервые охарактеризовать статистически значимую связь грозоактивности с активностью Солнца на территории Горного Алтая. Рассмотрено влияние геомагнитного поля Земли на грозовую активность Горного Алтая. Впервые для исследуемой территории охарактеризована связь повреждений ЛЭП с грозопроявлениями. Все выше перечисленное позволило дать прогноз возможного поведения грозовой активности в ближайшие 5-10 лет.Защищаемые положения 1. Отчетливая периодизация встречаемости гроз во времени статистически коррелирует с 11-летними циклами солнечной активности.2. Пространственная очаговость гроз исследуемого региона имеет миграционную способность и регулируется качеством геологогеофизической среды и характером гелиочувствительности.3. Распределение очагов грозовых явлений в горных условиях определяет вероятность повреждений ЛЭП. Практическая значимость Нами рассмотрен массив данных за период с 1955 по 1998 гг. и выявлен характер проявления гроз на территории Горного Алтая. Для решения прогнозных задач производился статистический анализ архивного массива метеорологических данных. Сравнительно - графический метод изз^ения позволил впервые установить ряд новых закономерностей в проявлении грозоактивности, не освеш;енных в литературе. В частности, нами была выявлена связь грозовой активности с циклами активности Солнца для исследуемого региона. Специфика исследуемой территории отражается не только в особенностях геолого-геофизического пространства, но и в характере влияния активности Солнца на геофизичечские поля и, как следствие на грозопроявления. Впервые для данного гелиочувствительного региона был сделан обоснованный вывод о ведуш:ей роли процессов на Солнце. Высказано предположение о том, что в процессах солнечно-земных связей возникают определенные электромагнитные условия на данной территории для активной реализации гроз. Таким образом, подтвержден эффект высокой гелиочувствительности (Дмитриев, 1988; Дмитриев, Кочеева, 2000) исследуемой территории обусловленной Солнечно-Земными взаимосвязями.Для территории Горного Алтая впервые установлены грозовые очаги и определен «грозовой меридиан». Изучение территориального распределения гроз позволило сделать заключение о том, что существуют грозовые очаги постоянные во времени и в пространстве и очаги пульсирующего характера.За счет последних «Грозовой меридиан» несколько меняет свою конфигурацию, но продолжает С)щ^ествовать на протяжении всего периода наблюдений.В связи с фактически регистрируемым и прогнозируемым усилением грозопроявлений на территории Горного Алтая был рассмотрен вопрос о воздействии гроз на ЛЭП. Грозоповреждения ЛЭП, подстанций, трубопроводов и других инженерных сооружений с использованием металлических конструкций, как и следовало, ожидать, локализуются в основных очагах гроз и по «грозовому меридиану». При этом нами обращается особое внимание на изменение характера грозовых разрядов, увеличение их разнообразия и энергоемкости (в Горном Алтае зафиксирован случай повреждения подземного кабеля в результате попадания молнии).Особую тревогу вызывают максимально пожароопасные «сухие грозы» и грозоразряды с инверсией знака электрических зарядов. Полученные данные дают возможность прогнозировать аварийность, связанную с грозовыми воздействиями.Для территории Горного Алтая построена карта, позволяющая проследить размещение грозовых очагов. С учетом изученных временных особенностей грозопроявлений она может быть полезна при планировании грозозащитных меропрвмтий.Апробация работы Основные результаты работы опубликованы в 18 работах. Отдельные вопросы и результаты исследований обсуждались на конференциях: «Инновационные проблемы современной школы», Горно-Алтайск, 1998; «Социально-экономические проблемы развития г. Горно-Алтайска до 2000года», Горно-Алтайск, 1998; Международном симпозиуме «Горы и горцы Алтая и других стран Центральной Азии», Горно-Алтайск, 1999; Международной конференции «Экология и рациональное природопользование на рубеже веков. Итоги и перспективы», Томск, 2000; Научно-практической конференции «Фундаментальные проблемы охраны окружающей среды и экология природно-территорианьных комплексов Западной Сиб1фи», ГорноАлтайск, 2000.Структура и объем работы Диссертация объемом 109 страниц машинописного текста состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы. Текст иллюстрирован 8 таблицами, 21 рисунками и 4 приложениями. Библиография включает 171 наименований списка литературы.Работа выполнялась на кафедфс физической географии Горно-Алтайского государственного университета. Автор выражает глубокую признательность научным руководителям - д.г.-м.н., к.ф.-м.н. А.Н. Дмитриеву, к.г.-м.н.А.В. Шитову. Активное содействе сотрудников физико-математического факультета Горно-Алтайского университета - к.ф-м.н. A.B. Тетенова, И.В. Давыдкина, СЮ. Кречетовой, М.Ю. Кречетовой позволило сократить сроки выполнения работы. Архивные данные о грозах были любезно предоставлены начальником Горно-Алтайского Гидрометеоцентра Л. Н. Тыдыковой, которой автор выражает искреннюю благодарность. На разных этапах работы большую помощь и поддержку оказывали Агулова, А.И. Эгисман, СЮ. Бондаренко, которым автор также выражает благодарность за помощь. Особую признательность за консультации на заключительном этапе работы автор вьфажает д.т.н., профессору A.A. Дульзону и д.ф-м.н., профессору М.В. Кабанову.
