318041 доработка. Физикогеографическая характеристика Японских островов 5
Скачать 1.66 Mb.
|
СодержаниеВведение 2 Глава 1 Физико-географическая характеристика Японских островов 5 1.1 Климат 6 1.2 Гидрография 11 1.3 Почвы,растительность,природные и антропогенные . ландшафты 13 Глава 2 Вулканизм и последствия крупнейших извержений вулканов 18 2.1 Типы вулканизма Японских островов 19 2.2 Истории и последствия крупнейших вулканов 21 25 2.3 Географические следствия 26 Заключение 29 Список литературы 32 ВведениеВулканы воздействуют на природную среду и на человечество несколькими способами. Во-первых, прямым воздействием на окружающую среду извергающихся вулканических продуктов (лав, пеплов и т.п.), во-вторых, воздействием газов и тонких пеплов на атмосферу и тем самым на климат, в-третьих, воздействием тепла продуктов вулканизма на лед и на снег, часто покрывающих вершины вулканов, что приводит к катастрофическим селям, наводнениям, лавинам, в-четвертых, вулканические извержения обычно сопровождаются землятресениями и т.д. Но особенно долговременны и глобальны воздействия вулканического вещества на атмосферу, что отражается на изменении климата Земли. При катастрофических извержениях выбросы вулканической пыли и газов, сублимирующих частички серы и других летучих компонентов, могут достигать стратосферы и вызывать катастрофические изменения климата. Так, в ХVII веке после катастрофических извержений вулканов Этна в Сицилии и Гекла в Исландии замутнение стратосферы привело к резкому двухлетнему похолоданию, массовому неурожаю и гибели скота, эпидемиям которые охватили всю Европу и вызвали 30–50-ное вымирание европейского населения. Такие извержения, часто имеющие эксплозивный стиль, особенно характерны для островодужных вулканов. Фактически при таких извержениях мы имеем природную модель «ядерной зимы». Эмиссия газов пассивно дегазирующих вулканов в целом может оказывать глобальное влияние на состав атмосферы. Так плинианские и коигнимбритовых колонны выносили вулканический материал в тропосферу с образованием аэрозольного облака, полярных дымок и нарушением состояния полярного озонового слоя. Таким образом, актуальность темы определяется вопросом об изменении климата Земли, чему в определенной степени способствует деятельность действующих в прошлом и настоящем вулканов. Цель исследования: сравнить характеристики потухших и действующих вулканов, определить степень воздействия вулканов на климат Земли. Объект исследования: вулканы мира. Предмет исследования: влияние вулканов на изменение климата. Задачи исследования: Раскрыть сущность понятия вулканы; Изучить общие особенности климата; Рассмотреть районы распространения вулканов; Изучить особенности вулканов Камчатки, Курил и Исландии. Гипотеза Вулканы – незаменимая часть ландшафта земной поверхности, формирующая не только внешний мир материка, обычаи населения, населяющих племен, но и формирующих и изменяющих климат Земли. Методы: - отбор и обобщение информации в процессе анализа литературы по выбранной тематике; - классификация основных моментов исследования методом сравнения и категориально – понятийным анализом тем; - отбор наглядно – иллюстративного материала; - изучение справочной, литературоведческой и краеведческой литературы, а также материалов интернет-сайтов; - сбор, систематизация и обработка необходимых фактов и сведений; - подбор и частичное создание иллюстративного материала. Научная и практическая значимость работы состоит в систематизации и обобщении сведений о влиянии вулканической деятельности на изменение климата. Глава 1 Физико-географическая характеристика Японских острововЯпонские острова входят в состав Тихоокеанского вулканического кольца. Четыре крупных острова и ряд мелких, крайняя южная цепь - дуга островов Рюкю. Архипелаг располагается на складчатом цоколе, переходящем на западе в материковый шельф. Площадь островов Японского архипелага равна приблизительно 372,2 тыс.км2; крупнейшие из них - Хонсю, Хоккайдо, Кюсю и Сикоку. Построенные между этими островами мосты и подводные туннели позволили превратить разрозненное территориальное пространство страны в единое сухопутное образование. Острова Хоккайдо и Хонсю соединяет самый длинный в мире транспортный туннель Сэйкан, проложенный под Сангарским проливом. Три моста, перекинутых через острова и акваторию Сэто найкай (Внутреннего Японского моря), объединили острова Хонсю и Сикоку. Острова Хонсю и Кюсю связывают два туннеля и один мост. Протяжённость береговой линии составляет 29,8 тыс.км. Берега сильно изрезаны и образуют много заливов и бухт. Омывающие Японию моря и океан имеют для неё огромное значение как источник биологических продуктов, минеральных и энергетических ресурсов. Границы: на севере — с Россией (о. Сахалин, Курилы), на юге — с Филиппинами, на западе и северо-западе — с Китаем и Южной Кореей. Все границы морские. Япония претендует на принадлежащие России Курильские острова, лежащие на север от острова Хоккайдо. Географическое положение Японских островов к востоку от материка определило и образное название страны — Страна восходящего солнца. Ее южная оконечность находится на той же широте, что и середина пустыни Сахара или южная точка Кубы. Северная оконечность совпадает с широтой Южной Франции, Северной Италии и Крыма. Столица Японии — Токио находится на одной широте с южной оконечностью Туркмении. 1.1 КлиматКлиматические условия. Климат Японских островов определяется их положением между 45 и 24° с.ш., У восточных берегов огромного материка, между различными по режиму водными бассейнами со сложной системой течений. Большое значение для формирования климата имеет также горный рельеф с преобладанием субмеридионального простирания горных хребтов. В Тихом океане у берегов Японии, примерно в районе 40-й параллели, встречаются мощное теплое, идущее с юга течение Куросио, и холодное, идущее с севера — Ойясио. Ветвь теплого течения проникает в Японское море и заходит в южную часть Охотского моря. В зимнее время холодное течение захватывает не только Охотское море, но и проникает в Японское, резко снижая температуру воды на поверхности. Большая часть Японских островов располагается в субтропических широтах, только север Хонсю и остров Хоккайдо заходят в умеренный пояс, а острова Рюкю близко подходят к тропику. Однако средняя температура зимы в Японии значительно ниже, чем в других районах мира на тех же широтах. Например, город Ниигата, расположенный на широте Южной Италии, имеет среднюю температуру января 1,5 °С, с частыми морозами, что определяется влиянием относительно холодных воздушных масс, оттекающих в зимнее время по восточной периферии Азиатского максимума. Тропический же воздух летнего муссона создает в пределах всего архипелага жаркое, душное лето. Только на севере под влиянием холодных течений летняя температура более низкая. В связи с этим для Японии характерен континентальный ход температуры, с резкими различиями между летом и зимой. На севере Хоккайдо январская температура -9...-12 °С, июльская 18...20 °С. На низменности Канто средняя январская температура 2... 4 °С, средняя июльская 25... 27 °С. На юге Кюсю средняя январская достигает 8 °С, а средняя июльская такая же, как на юге Хонсю. Япония получает много осадков, и зимнего периода сухости, как в соседнем Китае, там не бывает. Проходя над Японским морем, континентальный воздух в нижних слоях насыщается влагой и оставляет ее в виде зимних осадков на горных склонах и на западном побережье. Переваливая через горы, он адиабатически нагревается и иссушается, поэтому на большей части восточного побережья не бывает таких сильных морозов, как на материке, и зима там относительно сухая. Летом морской тропический воздух муссонов вызывает обильные осадки на всем восточном побережье и на склонах гор к югу от 36° с.ш. В более северных районах, проходя над относительно холодными водами Ойясио, этот воздух несколько охлаждается, что вызывает некоторое снижение летней температуры на севере Японии. Таким образом, наиболее влажными являются побережье Тихого океана у 35° с.ш., побережье Японского моря между 35 и 36° с.ш. и хребет Хида (Японские Альпы). Эти районы получают более 3000 мм. Менее 1000 мм выпадает на значительной части Хоккайдо, в котловине Великого грабена, на побережье Внутреннего моря и северо-востоке и востоке Хонсю: В большинстве районов основная масса влаги выпадает летом. На западном побережье Хоккайдо и Хонсю максимум осадков приходится на зиму, причем выпадают они преимущественно в виде снега. Вообще снег ежегодно бывает на всей территории Японии. В течение зимы он держится на Хоккайдо и на тихоокеанской стороне Хонсю до 37-38° с.ш., а на побережье Японского моря — почти до острова Кюсю. В горах мощность снежного покрова достигает 1,5-2 м. В некоторых местах, например в Японских Альпах, снег лежит до 100 дней в году и число дней со снегопадом достигает 25 в месяц. Для Японских островов и прилегающих водных бассейнов характерна большая неустойчивость атмосферы. Зимой соприкосновение разнородных воздушных масс создает фронт с резко выраженной циклонической деятельностью, что вызывает облачность, осадки и сильные штормовые ветры. Осенью Япония оказывается на пути тайфунов, которые передвигаются с юго-запада на северо-восток, захватывая особенно часто южную часть островов. Климат Японии, за исключением острова Хоккайдо, — это климат страны, лежащей в умеренной зоне, с четырьмя четко различимыми временами года и двумя периодами дождей, весной и осенью. Зима определяется одной из самых холодных воздушных масс в мире — Сибирской. Поэтому температура в Японии иногда опускается заметно ниже, чем в европейских странах, расположенных на тех же широтах. Например, в Асахикаве на Хоккайдо температура опускалась до минус 41,0° С, а средняя температура января — минус 8,5° С — почти такая же, как в Москве. В Токио на широте 35° средняя температура — плюс 4,7° С, в то время как в Лондоне на широте 51° она составляет плюс 4,2° С. Ледяные ветры периодически дуют с запада, из области сибирского высокого давления, в сторону зоны низкого давления над морской акваторией к востоку от Хоккайдо. Этот сухой воздух, пересекая Японское море, поглощает водяные пары и становится влажным неустойчивым воздушным потоком со снежными облаками. Когда он поднимается над горными хребтами страны, эти облака еще более сгущаются и обрушиваются тяжелыми снегопадами на побережье Японского моря. Если же это происходит одновременно с вторжением холодных воздушных масс из Арктики, то интенсивность образования снежных облаков еще более увеличивается, и за сутки район Хокурику покрывается 2-метровым слоем снега. В январе 1986 г. на городок Дзёэцу в префектуре Ниигата выпало рекордное количество снега — 324 см. Этого было достаточно, чтобы выше крыши засыпать одноэтажные здания. Для страны, расположенной в зоне умеренного климата, Япония многоснежна. Даже когда снег идет на побережье Японского моря, небо со стороны Тихого океана часто бывает безоблачным, и прекрасная погода — не редкость. Как только сибирские ветры ослабевают, на смену им приходят блуждающие антициклоны и внетропические циклоны, принося с собой попеременно ясную погоду и слабые дожди. Это предвещает начало весны. Сначала зацветает слива (умэ), затем вишня (сакура), а вслед за ними и на других деревьях наконец-то лопаются тугие почки, радуя глаз первой весенней зеленью. По всей Японии, за исключением Хоккайдо, лету предшествуют периоды дождей, называемые «байу» (дословно — «сливовый дождь»). Сезон дождей начинается в середине мая в южной части Окинавы и в середине июня в районе Тохоку на севере Хонсю и заканчивается в середине июня и июля соответственно. В это время фронт «байу» устанавливается вдоль южного берега, и дожди идут почти каждый день, когда небольшие зоны низкого давления одна за другой проходят над архипелагом. В самом начале периода дождей идет морось, но к концу это уже водяные шквалы, продолжающиеся часами, что порождает постоянную опасность оползней, вызванных сильными ливнями. В июле 1957 г. в г. Исахая в префектуре Нагасаки за сутки выпало около 1109 мм осадков. Лето определяется горячими воздушными массами северной тропической части Тихого океана, и в Японии становится так же жарко и влажно, как в тропиках. Самая высокая температура, отмеченная в Токио, — плюс 38,7° С; максимальная температура для Японии, зарегистрированная в г. Ямагата, равнялась плюс 40,8° С. Летняя погода во многом зависит от зоны высокого давления в северной части Тихого океана, поэтому, несмотря на то, что летом в Японии очень влажно, солнце — постоянный гость, а дожди идут относительно редко. Тропические зоны низкого давления (тропические циклоны) образуются в тропической части Тихого океана. На японском языке они называются «тайфу», от этого названия и образовалось слово «тайфун». Из примерно тридцати тайфунов, возникающих ежегодно, в среднем четыре продвигаются на север и обрушиваются на Японский архипелаг. Тайфуны особенно многочисленны в тропических зонах низкого давления и порой бывают весьма свирепыми. Внутри «глаза» в центре тайфуна давление может упасть ниже 900 миллибар, а ветер около «глаза» достигает скорости 60 м/сек. Тайфуны обрушиваются на Японию между июнем и октябрем. Ослабление воздушных масс северной части Тихого океана, регулирующих погоду лета, в свою очередь порождает зоны высокого давления и зоны умеренно низкого давления, вызывая осеннюю изменчивую погоду. В Северной Японии листья деревьев краснеют и желтеют, и сочетание этих как бы пылающих холмов с белоснежными вершинами гор создает картины кружащей голову красоты. Самый большой в мире водный бассейн, Тихий океан, лежит к востоку и югу от Японии. В океане несколько основных течений; одно из наиболее известных — Куросио, омывающее южное побережье. Как и продолжающее его Северо-Тихоокеанское, оно теплое, и объем его потока составляет около 50 миллионов тонн в секунду. Температура Куросио достаточно высока по сравнению с окружающими водами и около южных островов никогда не опускается ниже 20° С, даже зимой, тем самым способствуя росту коралловых рифов. Это мощное теплое течение помогает согреть климат Японии. Из-за своей прозрачности вода в нем кажется черной, поэтому оно и называется Куросио (Черное течение). Несмотря на то, что течение является ареалом обитания тепловодных рыб, таких как тунец и бонито, количество питательных веществ в его водах невелико. Холодные воды Курильского течения, берущего свое начало в Беринговом и Охотском морях, омывают побережье восточной части Хоккайдо и Хонсю до Санрику, охлаждая летом тамошние воды. Из-за большого количества планктона течение имеет грязно-зеленый цвет. Японцы именуют его Оясио (Родительское течение). Оно служит благоприятной средой для лососей, форели и трески. Другое течение, схожее по характеристикам с Куросио, называется Цусимским, оно пересекает Японское море с юга на север. Моря вокруг Японии служат источником водяных паров, которые затем выпадают в виде дождя или снега, тем самым ставя Японию на одно из первых мест в мире по количеству осадков. Примерно 600 миллиардов тонн дождя и снега выпадает здесь каждый год. Около одной трети осадков испаряется, но оставшаяся часть поглощается землей и питает реки и озера. Подземные воды, содержащие мало минеральных солей, могут использоваться в качестве питьевой воды без особой обработки. Таким образом, Климат в основном субтропический муссонный. Зимой ветры дуют с северо- запада, с материка, а летом с юго-востока, с Тихого океана. Зимние муссоны несут снег, обильно выпадающий в центре, на севере, северо-западе страны. Горы не позволяют ветрам проникнуть на восток и юг страны, поэтому там царит зимой сухая и солнечная погода. Летом с муссонами приходят дожди и тайфуны – ураганные ветры, сметающие всё на своём пути. На островах выпадает большое количество осадков : от 1000 до 3000 мм в год. 1.2 ГидрографияОбильные осадки питают густую водную сеть. В Японии много рек и озер, но все водотоки коротки, а озера невелики. Самые большие реки Японских островов лишь немного длиннее 300 км, например Синано, в устье которой расположена равнина Этиго, и Тоне, орошающая равнину Канто. Большая часть рек начинается в горах и только в нижнем течении выходит на равнины. С этим связаны неровности их русел, многочисленные пороги и водопады, резкие колебания уровней. В нижних течениях реки усиленно аккумулируют влекомый и взвешенный материал и часто протекают в своих наносах выше окружающей местности. Имея снеговое и дождевое питание, они разливаются весной и летом. Исключение составляют реки, впадающие в Японское море, у которых бывает подъем уровня в связи с зимними дождями. Из-за указанных особенностей большая часть рек несудоходна, за исключением самых больших, которые доступны для мелких судов в пределах равнин. Велико гидроэнергетическое значение рек. Гидроэлектростанции строят обычно на реках, вытекающих из горных озер — естественных водохранилищ, регулирующих сток. Роль гидроресурсов в энергетике Японии значительна, тем более что разновременность максимальных расходов западных и восточных рек позволяет создавать кольцевые энергосистемы, отличающиеся высокой круглогодичной эффективностью. Озера Японии имеют различное происхождение — вулканическое, тектоническое, лагунное. Самое большое озеро — Бива — по площади (716 км2) превосходит крупнейшие озера Альп. Расположено озеро в обширной тектонической котловине среди живописной густонаселенной местности. Каналы связывают его с городами Осака и Киото. Озеро суд сходно. Таким образом, хотя в Японии очень много рек, судоходных среди них почти нет. Самая длинная река Японии — Синано, на острове Хонсю (367 км), среди других крупных рек Хонсю — Тоне, Китаками, Тенри и Могами; на Хоккайдо — Исикари, Тесио, Токачи; на Сикоку — Есино. Большинство японских озер — горные и неподалеку обычно находятся популярные курорты. Самое большое озеро Японии — Бива (716 км2) — находится на острове Хонсю. 1.3 Почвы,растительность,природные и антропогенные . ландшафтыПочвенный покров Японии весьма разнообразен: на юге преобладают красноземы и желтоземы, на острове Хонсю склоны местных невысоких гор покрыты развитыми подзолистыми и бурыми лесными почвами, при достаточном удобрении которых, дают высокие урожаи прибрежные равнины с их плодородными аллювиальными почвами издавна освоены земледельцами. В низинах болотные почвы.Почвенные ресурсы Японии весьма ограничены: более одной трети почв классифицируются как бедные. Тем не менее общая площадь обрабатываемых земель составляет 16 % всей территории. Япония одна из немногих стран мира полностью освоившая свои земельные ресурсы. Целинные участки земли сохраняются лишь на острове Хоккайдо; на остальных островах японцы расширяют территории городов и пригородных хозяйств, осушая заболоченные берега и речные дельты, засыпая лагуны и мелководные участки морей , так, к примеру, были построены токийский аэропорт. В растительном покрове Японских островов господствующее положение занимают богатые по видовому составу леса. Несмотря на высокую плотность населения и сильное изменение природного ландшафта человеком, до сих пор леса покрывают около 70 % поверхности Японии. Она принадлежит к самым лесистым странам мира, леса — одно из ее главных природных богатств. Около трети лесопокрытой площади занимают искусственные насаждения. Япония сильно вытянута с севера на юг, и в ее пределах хорошо выражена широтная зональность, а горный рельеф создает условия для развития высотной поясности. Поэтому на Японских островах можно встретить все разнообразие лесной растительности, от хвойных таежных лесов Северного Хоккайдо до тропических лесов на островах Рюкю. Наиболее богаты по составу леса субтропического пояса, которые развивались начиная с мезозоя. В пределах субтропических широт горы Японии достигают наибольшей высоты, поэтому там особенно полно представлены высотные растительные пояса и встречаются все типы лесной растительности, кроме тропической. Северная часть Хоккайдо покрыта хвойными лесами таежного типа, состоящими из сахалинской пихты и хоккайдской ели. Местами к ним примешивается лиственница. В нижнем ярусе встречаются кустарниковый тис, береза, вяз. Очень своеобразны и труднопроходимы елово-пихтовые леса с подлеском из бамбука. Под хвойными лесами развиваются подзолистые и торфяно-болотные почвы. На побережьях и в речных долинах леса истреблены, их место занимает кустарниковая растительность. На юге Хоккайдо и на севере Хонсю преобладают густые, богатые видами широколиственные леса на бурых лесных почвах. В их составе главную роль играют дуб, бук, клен, красильная ольха, маньчжурский ясень и другие лиственные породы. Как примесь часто встречаются эндемичные хвойные, обладающие ценной древесиной: японский кипарис (Chamaecyparis obtusa), криптомерия (Cryptomeria japonica), тсуга (Tsuga sieboldi). В подлеске — магнолия, бамбук, дикая вишня. Из лиан характерны плющи и дикий виноград. На склонах гор выше 500 м эти леса сменяются хвойными, а еще выше — зарослями субальпийских кустарников: березы, кедрового стланика, вереска и т.д. На вулканических породах широко распространены ярко цветущие азалии. Естественные леса во многих районах уступили место искусственным древесным насаждениям, причем сажают обычно наиболее ценные виды хвойных, особенно криптомерию. Кое-где на юге искусственные посадки совершенно заменили широколиственные леса. Сохранившийся в пределах горной гряды Сираками (на полуострове Осима) самый большой во всей Азии буковый лес включен ЮНЕСКО в Список всемирного культурного и природного наследия. К югу от 37-38° с.ш. в нижнем ярусе появляются вечнозеленые субтропические леса, а листопадные и хвойные переходят на верхние части гор. В условиях субтропического муссонного климата леса достигли исключительной пышности и богатства. Обилие видов, многоярусность, присутствие лиан сближают их по внешнему виду с тропическими. Некоторые виды имеют близких родственников в широколиственных лесах аппалачского типа Северной Америки, что указывает на существование в геологическом прошлом сухопутных связей между материками. Главную роль в субтропических лесах Японии играют вечнозеленые дубы, камфорный лавр, японские виды сосен, туя, тсуга, японский кипарис, криптомерия, тис и др. В подлеске широко распространен бамбук, а также различные ярко и красиво цветущие кустарники и небольшие деревья: азалии, магнолии, аукуба и др. На юге Кюсю в подлеске появляются тропические растения, например японский банан и некоторые пальмы. В горах на высоте более 500-800 м эти леса сменяются хвойно-широколиственными листопадными, а затем и хвойными. Леса субтропического пояса Японии сильно истреблены, так как в этих широтах в пределах береговой полосы, на низменностях и в нижних частях гор сосредоточена большая часть населения страны. Разнообразная культурная растительность сменила обширные лесные массивы. Там, где леса сохранились, они сильно изменили свой состав и облик под влиянием вырубок и пожаров. Прибрежные низменности и орошаемые долины заняты полями риса, причем в южных районах на рисовых полях сажают плодовые деревья или зимой высевают другие культуры (пшеницу, ячмень, бобовые). Склоны гор террасированы, на них выращивают чайный куст и цитрусовые. В субтропической части Японии можно встретить рощи бамбука, камфорного лавра, насаждения шелковицы, поля арахиса, сурепицы, конопли, рами, на Кюсю — сахарного тростника. Вокруг японских домов всегда бывает много различных декоративных растений и цветов. Интересны своеобразные японские садики со специально выращиваемыми карликовыми деревьями различных пород. На крайнем юге Кюсю вечнозеленые субтропические леса поднимаются в горы почти до 1000 м, а на уровне моря появляется типичный тропический лес. Тропические леса одевают также острова Рюкю до высоты примерно 300-500 м. Они сочетаются с полями риса, плантациями батата и сахарного тростника. Небольшой остров Яку, находящийся в 60 км к югу от полуострова Осу-ми, знаменит не только тем, что это самое «мокрое» место в Японии, но и тем, что здесь сохранился криптомериевый лес, возраст деревьев в котором достигает 3000 лет. Расположенный на острове биосферный заповедник Якусима с действующими вулканами, горячими источниками, редкими и эндемичными видами животных включен ЮНЕСКО в Список всемирного культурного и природного наследия. Таким образом, растительность островов богата и разнообразна, много эндемиков. Япония - страна лесов (2/3 территории). В ландшафтах широтная зональность. На севере Хоккайдо хвойные леса таежного типа на подзолистых почвах из ели хоккайдской, пихты сахалинской, березы, ольхи. В подлеске южные примеси, в том числе. бамбук. Юг Хоккайдо и север Хонсю покрыты широколиственными лесами на бурых лесных почвах. Распространен бук, клен (20 видов), ясень маньчжурский, местный вид грецкого ореха, каштаны, липы. Встречаются местные хвойные: японские кипарисы, криптомерии, пихты, лиственницы. В подлеске вечнозеленые виды - бамбук, магнолия, дикая вишня - сакура. Много лиан. Широколиственные леса поднимаются до 500 м, сменяясь хвойными, а затем стланиковыми формами кедра, березы, сосны. К югу от 36-37° с.ш. - субтропические вечнозеленые леса на красноземных почвах. Это юг Хонсю, Кюсю и Сикоку. Доминируют виды дуба, в примеси японский клен, сакура, камфорный лавр и субтропические хвойные (криптомерия, туя, тис, японские виды сосен). Обильны лианы, эпифиты. В подлеске азалии, аралии, гардении, магнолии. В горах леса поднимаются до 500-800 м, сменяясь широколиственными, с 1800-2000 м - хвойными. В Японских Альпах высокогорья заняты субальпийскими и альпийскими лугами. Для Японии типичен прибрежный ландшафт с заливами и островками, красивыми берегами покрытыми растительностью. Глава 2 Вулканизм и последствия крупнейших извержений вулкановНа Земле происходило много чудовищных извержений вулканов — от плавления лавой ледяного покрова горы Пинатубо до гибели жителей острова Сумбава, где находится мощный вулкан Тамбора, одна из самых высоких вершин Индонезийского архипелага. За последние 10 тыс. лет ни одна вулканическая катастрофа не достигла максимальной — восьмой — отметки Индекса вулканической эксплозивности. Сейчас исследователи изучают самые сильные извержения вулканов в древности, чтобы понять, что делать, если в современном мире «что-то пойдет не так» и извержения начнут стирать города с лица Земли. Вулкан — геологическое образование, через которое магма выходит на поверхность в виде лавы, вулканических газов и камней (пирокластические потоки, они же вулканические бомбы). Слово происходит от имени бога Древнего Рима — Вулкана. Вулканы напоминают отдельные горы, хотя могут быть и не одиночными геологическими образованиями. Их магматические очаги находятся на глубине до 50–70 км (а это уже верхняя мантия Земли) — например, Ключевская Сопка на Камчатке, или могут залегать на глубине в 5–6 км — например, Везувий, который уничтожил целый город в древности. Вулкан будет действующим (или активным), если он периодически или постоянно извергается. Сейчас на нашей планете около 500 действующих вулканов. И это не считая тех, что находятся на океанском дне. Ежегодно 50–70 из них извергаются. Например, Килауэа, один из пяти вулканов, составляющих Большой остров Гавайев, непрерывно извергается с 1983 года. Сила извержений измеряется с помощью Индекса вулканической эксплозивности (VEI), классификационной системы, разработанной в 1980 году, которая отчасти похожа похожа на шкалу магнитуд землетрясений. Шкала идет от 1 до 8, и каждый последующий VEI в десять раз больше, чем предыдущий. К уснувшим относят вулканы, об извержениях которых нет сведений, но они сохранили свою форму и под ними происходят локальные землетрясения. Граница между действующими и спящими вулканами иногда размыта: некоторые вулканы могут бездействовать в течение тысяч лет, но затем начнут извергаться в любой момент. Мауна-Кеа, еще один из пяти вулканов на Большом острове в Гавайях, последний раз просыпался 3,5 тыс. лет назад. Несколько десятилетий сейсмологи приписывают этому вулкану повышенный риск извержения, при этом не давая точных прогнозов. Бездействующие вулканы наиболее опасны, поскольку люди, живущие в их окрестностях, как правило, не готовы к извержению. 2.1 Типы вулканизма Японских острововЯпонские острова входят в западную часть Тихоокеанского геосинклинального пояса с очень сложной структурой дна. С востока острова обрамлены глубоководными желобами. Именно обращенная к океану сторона дуг подвержена землетрясениям. Ежедневно сейсмографы фиксируют несколько мелких сотрясений, по одному-два в год сильных, а раз в несколько десятилетий бывают катастрофические, приносящие огромные убытки хозяйству Японии и уносящие сотни тысяч человеческих жизней. Грозным проявлением сейсмических сил являются моретрясения и связанные с ними гигантские волны цунами высотой до 30--50 м, смывающие целые селения. Сейсмичность на Японских островах сочетается с вулканизмом, который наиболее активен во внутренней зоне островов, обращенной к материку. Всего в Японии 1500 вулканов, из них 40 действующих. Вулканы приурочены к зонам разломов, имеющих преимущественно продольное направление. Самый крупный поперечный разлом, с которым связан вулканизм, - Большой ров (Фосса-Магна), или грабен Фудзи, пересекающий остров Хонсю и прослеживающийся юго-восточнее на островах Идзуситито, Бонин и Волкано. Фосса-Магна разделяет Японию на две части - северо-восточную и юго-западную, различные по строению. Юго-западная осложнена многочисленными складками, надвигами, в ней выделяют внешний и внутренний пояс, разделенный разломами Медиана. Северо-восток (Хоккайдо и север Хонсю) сформирован отложениями палеозоя и мезозоя, смятыми в складки в яньшаньский орогенез. Активная тектоническая деятельность, широкое развитие вулканизма обусловили характерные черты рельефа Японских островов: большую раздробленность, сочетание межгорных котловин и средневысотных складчато-глыбовых поднятий, расчлененных глубоко врезанными речными долинами. Для гор Японских островов характерно ярко выраженное продольное простирание. На острове Хоккайдо прослеживается несколько цепей; одна имеет северо-восточное направление и служит продолжением Курильской островной вулканической дуги, вторая (Китами-Хидака) вытянута на северо-запад и переходит в поднятия острова Сахалин. В месте пересечения обеих цепей образовался горный узел с вершиной Асахи (2290 м) - в Японские острова получают много осадков (1000-3000 мм), неравномерно распределенных в течение всего года. Зимний муссон северо-западного направления, проходя над Японским морем, насыщается влагой и, встретив преграду в виде горных хребтов, отдает ее западному побережью островов, где выпадает до 1500 мм осадков в год. Летом морской тропический воздух обильно увлажняет восточное побережье, получающее около 3000 мм. Меньше увлажнены внутригорные депрессии и долины (1000 мм). Осенью на архипелаг обрушиваются тайфуны, сопровождающиеся ливневыми дождями. На острове Хоккайдо зимой преобладают осадки в виде снега, мощность снежного покрова может достигать 4 м. В некоторых городах острова на зиму возводятся специальные щитовые заслоны, защищающие витрины, подъезды домов от снега. высшей точкой Хоккайдо. 2.2 Истории и последствия крупнейших вулкановВулканические разрушения имеют власть уничтожать целые города, изменять глобальный климат и разрушать экономику. Они могут создавать реки расплавленной лавы, измельчение селей, удушающую золу и токсичные газы, которые на протяжении многих лет наносят ущерб по всему миру. Подобно шкале Рихтера для землетрясений, мощность извержения вулкана измеряется с использованием индекса вулканической взрывоопасности (VEI). VEI оценивает вулканические взрывы от 1 до 8, при этом 1 является мягким излиянием лавы, а 8 - мега-колоссальным взрывом. 1. Гора Тамбора, Индонезия, 1815 (VEI 7) Гора Тамбора является самым смертоносным извержением в истории человечества, погибли около 120 000 человек. 10 апреля 1815 года Тамбора разразился, отправив вулканический пепел на 40 км в небо. Это было самое мощное извержение за 500 лет. При входе в океан сила пирокластического течения вызвала создание ряда возвышающихся цунами. Благодаря огромному количеству выброшенных SO2, мир испытал сильное падение температуры, которое привело к глобальным сбоям урожая. Тысячи людей умерли от голода в Китае, а тиф распространился по всей Европе. За два года после взрыва цена зерна в Швейцарии выросла более чем в четыре раза. 2. Кракатау, Индонезия, 1883 (VEI 6) Извержение индонезийского вулкана, Кракатау, было одним из самых сильных извержений в истории человечества - полностью разрушило остров, на котором он располагается. Утром 27 августа серия массивных извержений разорвала стены вулкана. Окончательное извержение Кракатау было в четыре раза мощнее, чем самая большая бомба, которую люди взорвали. Его эфиры прошли семь раз по всему миру. Он произвел серию цунами, которые опустошили регион, убив около 36 000 человек и уничтожив целые деревни. Некоторые оценили стоимость извержения до 1,5 млрд. Долл. США. 3. Лаки, Исландия, 1783 (VEI6) Разрушение извержения Лаки ощущалось глобально в течение многих лет после этого события. Извержение лаки длилось 8 месяцев, испуская около 14,7 км лавы. Токсичные газы отравили урожай и убили 60 процентов поголовья скота Исландии. Вулкан высвободил достаточно SO2, чтобы вызвать кислотный дождь. Извержение привело к голоду, в результате которого погибло более 10 000 исландских людей, примерно четверть населения страны в то время. По мере того как токсическое извержение Лаки путешествовало на юг, оно убило 23 000 человек в Великобритании и вызвало голод в Египте. Некоторые историки считают, что европейский голод, вызванный извержением, может быть катализатором Французской революции. 4. Гора Пинатубо, Филиппины, 1991 год (VEI6) Извержение горы Пинатубо было вторым по величине вулканическим извержением 20- го века. 15 июня вулкан разразился, создав облако пепла, которое поднялось на 35 км в воздух. Извержение вызвало массивные лавины пирокластических потоков и выбрасывало около 20 миллионов тонн SO2 в стратосферу, в результате чего глобальные температуры резко упали. В то время как только 722 человека погибли, извержение оставило более 200 000 человек бездомными. Стоимость извержения превышает 200 миллионов долларов. Кратер горы Пинатубо, Филиппины 5. Гора Везувий, Italy, 79 AD (VEI5) Гора Везувий извергалась несколько раз в истории человечества, однако страшное извержение 79AD является самым известным. 24 августа Везувий извергал пепел, грязь и токсичные газы, полностью похоронив близлежащие города Помпеи и Геркуланум. Извержение убило 16 000 человек. Потребовалось время до 1595 года, чтобы города были раскопаны и заново открыты. Если бы такое же извержение произошло сегодня, это стоило бы миллиарды. 2.3 Географические следствияПри затухании вулканической деятельности длительное время наблюдается ряд характерных явлений, указывающих на активные процессы, продолжающиеся в глубине. К их числу относятся выделение газов (фумаролы), гейзеры, грязевые вулканы, термы. 1.Фумаролы (вулканические газы). После извержения вулканов длительное время выделяются газообразные продукты из самих кратеров, различных трещин, из раскаленных туфолавовых потоков и конусов. В составе поствулканических газов присутствуют те же газы группы галоидов, серы, углерода, пары воды и другие, что и выделяющиеся при вулканических извержениях. Однако нельзя наметить единую схему состава газов для всех вулканов. Так, на Аляске из туфогенно-лавовых продуктов извержения вулкана Катмай (1912 г.) в течение последующих лет выделяются тысячи газовых струй с температурой 600-650, в составе которых большое количество галоидов (HCl и HF), борной кислоты, сероводорода и углекислого газа. Несколько иная картина наблюдается в районе знаменитых Флегрейских полей в Италии, западнее Неаполя, где много вулканических кратеров и мелких конусов в течение тысяч лет характеризующихся исключительно сольфатарной деятельностью. В других случаях преобладает углекислый газ. 2.Гейзеры. Гейзеры – это периодически действующие пароводяные фонтаны. Свою известность и название они получили в Исландии, где наблюдались впервые. Помимо Исландии гейзеры широко развиты в Иеллоустонском парке США, в Новой Зеландии, на Камчатке. Каждый гейзер приурочен обычно к округлому отверстию, или грифону. Грифоны бывают различных размеров. В глубине этот канал, по-видимому, переходит в тектонические трещины. Весь канал заполнен перегретой подземной водой. Ее температура в грифоне может быть 90-98 градусов, в то время как в глубине канала она значительно выше и достигает 125-150 гр. и более. В определенный момент в глубине начинается интенсивное парообразование, в результате колонна воды в грифоне приподнимается. При этом каждая частица воды оказывается в зоне меньшего давления, начинается кипение и извержение воды и пара. После извержения канал постепенно заполняется подземной водой, частично водой, выброшенной при извержении и стекающей обратно в грифон ; на некоторое время устанавливается равновесие, нарушение которого приводит к новому пароводяному извержению. Высота фонтанирования зависит от величины гейзера. В одном из крупных гейзеров Иеллоустонского парка высота фонтана воды и пара достигала 40 м. 3.Грязевые вулканы (сальзы). Они иногда встречаются в тех же районах, что и гейзеры (Камчатка, Ява, Сицилия и др.). Горячие пары воды и газы прорываются к поверхности через трещины, выбрасываются и образуют небольшие выводные отверстия с диаметром от десятков сантиметров до одного метра и более. Эти отверстия заполнены грязью, представляющей собой смесь паров газов с подземными водами и рыхлыми вулканическими продуктами и характеризующейся высокой температурой (до 80-90 0).Так возникают грязевые вулканы. Густота, или консистенция, грязи определяет характер их деятельности и строения. При относительно жидкой грязи выделения паров и газов вызывают в ней всплески , грязь растекается свободно и при этом конус с кратером наверху не более 1-1,5 м, состоящий целиком из грязи . В грязевых вулканах вулканических областей помимо паров воды выделяется углекислый газ и сероводород. “В зависимости от причин возникновения грязевые вулканы можно разделить на : 1) связанные с выделением горючих газов ; 2) приуроченные к областям магматического вулканизма и обусловленные выбросами магматических газов”. К таким относятся Апшеронский, Таманский грязевые вулканы. ЗаключениеМогучие внутренние силы Земли приводят в действие сложные природные организмы - вулканы. Последние располагаются в местах дислокации молодых горных пород, где происходят процессы, связанные с подвижками, перемещениями отдельных участков земной коры. При этом возникают не только сильные напряжения и накопление огромного количества энергии, но и происходит нагревание и плавление горных пород. В таких местах возникает магма - продукт плавления пород. Она образует магматические очаги, питающие действующие вулканы. Все это происходит в активных тектонических поясах Земли. Если геодинамический процесс в окрестностях очага вызовет небольшое снижение давления на очаг, в магме начнется бурное выделение газов. Дальнейшее зависит от состава магмы. Если магма бедна расплавленным кварцем (такие лавы называются основными), текучесть ее велика. Когда жидкая магма под напором газов движется наверх, давление в ней продолжает падать, продолжается выделение газов, и, наконец, вязкий поток вспененной магмы - теперь она называется лавой - начинает изливаться через трещины или жерла вулканов. Если газа очень много, он может образовать большие газовые пузыри, и тогда излияния чередуются со взрывами. Большое количество газа расплескивает магму, разбивает ее на множество капель и обрывков жидкой пленки, быстро застывающих в воздухе и образующих тефру (вулканический пепел). В начальную стадию развития нашей планеты вулканы покрывали, вероятно, всю ее поверхность. Современные вулканы сосредоточены на Земле вдоль определенных зон (поясов), характеризующихся высокой тектонической подвижностью. В этих поясах обычно происходят разрушительные землетрясения; тепловой поток из недр Земли здесь в несколько раз выше, чем в спокойных областях. Убытки и жертвы от извержений бывают весьма велики. Для ослабления вредных последствий извержений используется два пути: прогнозирование и предохранение. Вулканологические прогнозы основываются на фиксации изменений режима вулкана. Они осуществляются путем наблюдения за определенными физическими и химическими параметрами. Трудность заключается в истолковании наблюдаемых измерений. В отсутствие общих подходов ищутся способы предсказания индивидуальных опасных событий, но высокая доля случайности и всевозможные помехи очень часто сводят такие попытки на нет. Меры защиты оказываются либо недостаточными и катастрофа все-таки разражается, либо чрезмерными, и тогда омертвляются огромные лишние средства. Во многих случаях остаются не вскрытыми «глубинные» первопричины вулканических извержений. Защита от вулканических извержений может заключаться в бомбардировке авиацией или артиллерией движущихся лавовых потоков и стен кратеров, через которые изливается лава; в создании дамб и других препятствий на пути движения лавы; в проведении туннелей к кратерам для спуска воды кратерных озер. Но, ведя большую работу по прогнозу вулканических извержений, тратя огромные суммы на сооружение коммуникаций, мы постоянно должны помнить: в обозримом будущем человек не сможет предсказывать все извержения вулканов, не сможет он также надежно предохранить себя и свои материальные ценности от всех будущих извержений. Земля, щедро оделяя нас своими благами, в то же время регулярно собирает с нас суровую дань стихийных бедствий. Список литературы1. Алексеева Н.Н. Современные ландшафты зарубежной Азии. - М.: ГЕОС, 2000. 2. Ананьев Г.С., Бредихин А.В. Геоморфология материков. - М.: КДУ, 2008. 3. Арманд А. Д., Долгушин И. Ю. Устойчивость геосистем. - Наука, 1983. 4. Арманд А.Д. Устойчивость (гомеостатичность) географических систем к различным типам внешний воздействий // Устойчивость геосистем - М.: Наука. - 1983. -С. 14-32. 5. Арманд Д. Л. Остров Хоккайдо //Изд. АН СССР, М. - 1947. 6. Бакланова М. П. Региональное планирование в социально-экономическом развитии Хоккайдо: дисс. канд. ист. наук / Бакланова Мария Петровна. - Хабаровск. - 2002. - 131 с. 7. Банчева А. И. Экологические инновации Японии: основные направления развития и особенности управления // Вестник МГИМО-Университета. - 2013. - № 5(32). - С. 190196. 8. Банчева А. И. Оценка эффективности экологической политики на примере Университета Хоккайдо (Япония) // Вестн. Моск. ун-та. Серия 5: География. - 2015. - № 2. - С. 27-32. 9. Банчева А. И. Природа и природопользование северной Японии (префектура Хоккайдо) // География в школе. - 2015. - № 8. - С. 12-18. 10. Банчева А. И. Об опыте Японии в управлении отходами // Экология урбанизированных территорий. - 2016. - № 2. - С. 61-69. 11. Банчева А.И., Алексеева Н.Н. Патентная активность Японии в области экологических технологий // Инновации. - 2017. - №1. - С. 70-74 (а) 12. Банчева А.И., Алексеева Н.Н. Геоэкологическая оценка о. Хоккайдо // Вестн. Моск. ун-та. Серия 5: География. - 2017. - № 3. - С. 34-41 (б) 13. Банчева А. И., Вергун А. П. Создание карт распределения расчетных концентраций загрязняющих веществ с применением геоинформационных методов (на примере о. Хоккайдо) // Геопоиск-2016: Мат. I всерос. конгр. мол. уч.-геогр.- Издательство ТГУ Тверь, 2016. 14. Башкин В. Н. Использование почвенно-биогеохимических параметров для расчета критических нагрузок кислотности на экосистемы Восточной Азии //География и природные ресурсы. - 2007. - №. 1. - С. 22-27. 15. Башкин В. Н., Танканаг В. А. Оценка устойчивости восточноевропейских экосистем к атмотехногенному поступлению серы и азота //Проблемы региональной экологии. - 2001. - №. 4. - С. 15-29. 16. Белов А. В., Соколова Л. П. Естественная устойчивость растительности геосистем юга Средней Сибири //География и природные ресурсы. - 2011. - №. 2. - С. 12-23. 17. Битюкова В. Р. Социально-экологические проблемы развития городов России (монография). Издание 3-е переработанное и дополненное. — Книжный дом ЛИБРОКОМ Москва, 2012. - С. 448. 18. Бобылёв С. Н. и др. Анализ потенциала инновационного экологически устойчивого развития экономики региона. - 2013. 19. Богданова М.Д. Об устойчивости почв к кислотным воздействиям и опыт составления прогнозной карты // Вестн. Моск. Ун-та. Серия 5: География. - 1991. - №2 -С. 71 -79 . 20. Васенькина Е. Ю. Экономико-географическая оценка ландшафтов на основе их природного потенциала: на примере Республики Бурятия// Дисс... к.г.н. - Москва. - 2008. - 247 с. 21. Ганзей К.С. Ландшафты и физико-географическое районирование Курильских островов. - Владивосток: Дальнаука, 2010. 22. Географические пояса и зональные типы ландшафтов мира. Карта под ред. Е.Н. Лукашовой; м-б 1:15 000 000. М.: ГУГК, 1988. 23. Геология и геодинамика Сихотэ-Алиньской и Хоккайдо-Сахалинской складчатых областей. Под ред. Б.Н.Пискунова. - Южно-Сахалинск, ДВО РАН. б.и., 1997. 24. Герасимов И.П. Генетические типы почв Японии. - М., 1978. 25. Герасимова М.И. География почв России: Учебник - М.: Изд-во МГУ, 2007. 26. Глазовская М. А. Почвы мира: основные семейства и типы почв. - Изд-во Моск. ун-та, 1972. - Т. 1, 2. 27. Глазовская М. А. Принципы классификации природных геосистем по устойчивости к техногенезу и прогнозное ландшафтно-геохимическое районирование //Устойчивость геосистем. М.: Наука. - 1983. - С. 61-78. 28. Глазовская М.А. Методологические основы оценки эколого-геохимической устойчивости почв к техногенным воздействиям. - М.: МГУ, 1997. - 107 с. 29. Глазовский Н. Ф., Арманд А. Д. Механизмы устойчивости геосистем. - 1992. 30. ГОСТ 9.039-74. Единая система защиты от коррозии и старения (ЕСЗКС). Коррозионная агрессивность атмосферы. Москва: Государственный комитет СССР по стандартам, 1989. 31. Гранник В. М. Геология и геодинамика южной части Охотоморского региона в мезозое и кайнозое. - Владивосток : Дальнаука, 2008. 32. Григорьева Е.А., Деркачева Л.Н., Тунеголовец В.П. Методические подходы к оценке пространственно-временной динамики самоочищающей способности атмосферы южной части Дальнего Востока // Проблемы региональной экологии. - 2005. - №3. - С. 3338 33. Гродзинский М.Д. Устойчивость геосистем: теоретический подход к анализу и методы количественной оценки // Изв. АН СССР. Сер. Геогр. - 1987. - №6. - С. 5-15 34. Дмитриев В. В., Огурцов А. Н. Подходы к интегральной оценке и ГИС-картографированию устойчивости и экологического благополучия геосистем. III. Интегральная оценка устойчивости почвы и наземных геосистем //Вестник СПбГУ. Серия 7. Геология. География. - 2014. - №. 4 - С. 114-130 . 35. Дмитриев В. В., Фрумин Г. Т. Экологическое нормирование и устойчивость природных систем. - СПб. : Наука, 2004. 36. Дончева А.В., Марковская А.В., Чижова В.П., Эккель Б.М., Якушева И.А. Типология и прогнозирование природно-хозяйственных конфликтов экологического значения //Географическое прогнозирование и охрана природы. М.: Изд-во МГУ. - 1990. -С. 128-145 |