В.И. Трухин, К.В. Показеев, В.Е. Куницын - Общая и экологическая геофизика (1119248)
Текст из файла
УДК 551.46 ББК 26.2 Т80 Трухин В. И.. Показеев К. В., Куницын В. Е. Общая и экологическая геофизика. Мл ФИЗМАТЛИТ, 2005. — 576 с. 18В11 5-9221-0541-8. Учебник предназначен для изучения основ глобальной геофизики и экологии. Приведены сведения об основных фундаментальных понятиях твердой Земли, гидросферы и атмосферы, экологии. Даны описания глобального экологического кризиса, основных глобальных экологических проблем геофизики (глобальное потеплени1: загрязнение Мирового океана; озоновый кризис; геофизические явления, приводящие к стихийным бедствиям — цунами, ураганы, землетрясения и др.).
При подготовке издания использован материал лекций, прочитанных авторами на физическом факультете МГУ им. М.В. Ломоносова. Для студентов, получающих фундаментальное естественнонаучное образование, в частности, по специальностям <Физика>, <Физика Земли и планет>, <Физическая экология>, <Медицинская физика>.
Учебник будет также полезен для всех, интересующихся происхождением и эволюцией Земли, строением нашей планеты, ролью экологии в обеспечении ее устойчивого развития. © ФИЗМАТЛИТ, 2005 © В.И. Трухин, К.В. Показеев, В. Е. Куницын, 2005 1ЗВ51 5-9221-0541-8 Предисловие Несмотря на огромные достижения в последние десятилетия в дело проникновения человека в Космос, Земля остается и, видимо, еще долго будет оставаться нашим единственным домом, единственной базой для всех мероприятий человечества. Именно Земля еще долго будет основным источником всех ресурсов, необходимых для жизнедеятельности и жизнеобеспечения, без которых невозможно само существование человечества, его культуры, его дальнейшее развитие. Именно по этой причине так резко повысилось внимание во всех странах к развитию всего комплекса наук о Земле и, едва ли не в первук> очередь, геофизики.
Во всех передовых странах ассигнования на развитие геофизики за последние годы существенно возросли. Очевидно, что сохранение жизнеобеспечивающей экологической обстановки на нашей планете стало проблемой первостепенного значения, и в решении этой проблемы геофизика играет одну из ведущих ролей. Следует подчеркнуть и еще одну важную особенность нашего времени. Мы живем в эпоху, когда острее, чем когда-либо, встал вопрос об обеспечении деятельности и жизни людей природными ресурсами. Необходимые природные ресурсы делятся на возобновляемые и практически певозобновляемые, накопленные на Земле за 4,5 млрд лет ее эволюции. Сейчас многие виды ресурсов близки к исчерпанию хотя бы в смысле их доступности. Уходят в прошлое те времена, когда многие виды ресурсов были относительно легко доступны и использовались без заметного ущерба для самой природы, для существования человечества.
Болыпинство полезных ископаемых сосредоточено в недрах Земли, .и естественным путем в первую очередь были израсходованы те из них, которые лежат вблизи земной поверхности. Сейчас мы вынуждены переходить к поискам полезных ископаемых на гораздо больших глубинах, а также на дне морей и океанов. Во всех этих случаях геофизические методы становятся ведущими. Однако роль геофизики не ограничивается только поисками и разведкой полезных ископаемых. Фундаментальная геофизика Предивлоепе является почти единственным источником знаний о внутреннем строении нашей планеты и, в последние годы, таких ее космических соседей, как Луна, Марс, Венера, все другие планеты и само Солнце.
Через изучение самых верхних частей атмосферы и различных физических полей Земли геофизика смыкается с изучением космического пространства. Огромна роль геофизики в изучении процессов, протекающих в тело Земли начиная с глубин земного ядра и кончая водной и газовой оболочками Земли.
Здесь мы подходим к изучению проблем развития., эволюции Земли во времени., эволюции ее внутреннего строения, самой проблемы происхождения различных оболочек Земли, их взаимодействия. Нет сомнений, что Земля в прошлом имела иное строение, ее современное строение явилось результатом эволюции во времени в результате процессов, протекавших и протекающих в теле планеты. Что эти процессы активно происходят и в наше время, что Земля -- развивающеегл тело, мы знаем благодаря проявлению этих процессов вблизи поверхности нашей планеты. Деятельность вулканов, землетрясения с очагами на глубине сотен километров, движение земной коры как в наше время, так и в глубоком геологическом прошлом все свидетельствует об активной жизни нашей планеты, о взаимодейсгвии ее оболочек, об изменении их состава и функций и о постоянном изменении экологической обстановки. Все эти изменения в прошлом происходили естественным путем, даже деятельность человека до последнего времени не влияла существенно на ход природных процессов; слишком малы были энергетические возможности человека по сравнению с энергетикой основных природных процессов, влияющих на развитие экологической обстановки на Земле в целом и в крупных ее регионах.
Но с начала ХХ века и особенно в последние десятилетия положение стало меняться. Чудовищное засорение среды обитания, безоглядное истребление всех природных ресурсов, перестройки крупных регионов земной поверхности в процессе хозяйственной деятельности с единственной целью получить максимальную сиюминутную выгоду могут привести и уже приводят к последствиям, грозящим катастрофами. Даже неизбежная хозяйственная деятельность, как и широкое использование ядерной энергии, без должного учета геофизического и других факторов грозит бедственными последствиями, примеры которых мы уже имели случаи наблюдать.
Нечего и говорить о часто предлагаемых новых гигантских проектах, Предисловие сулящих огромные выгоды, но влекущих тяжелые последствия, быть может, замедленного действия, но тем более опасные. Наконец, необходимо отметить огромную роль, которую играет геофизика в решении самых фундаментальных проблем естествознания — проблемы зарождения и развития нашей планеты и родственных ей планет, проблемы возникновения, развития и преобразования верхних оболочек Земли: каменной (кора), водной и газовой.
Эти оболочки, их свойства, строение, состав, их взаимодействио целиком определяют всю область биосферы, область, где появилась и существует жизнь на Земле. Сейчас уже можно говорить, что органическая жизнь появилась на нашей планете практически одновременно с образованием земной коры, т.е.
3 — 3,5 млрд лет назад, и вряд ли можно сомневаться, что на ход эволюции биосферы существенное влияние оказывает характер эволюции всех трех оболочек Земли, изменения их состава, строения и взаимодействия. Нет сомнения, что все эти явления определялись жизнью, развитием всей массы планеты, процессами на всех ее глубинах.
Вспомним, что такое важнейшее поле, как магнитное поле планеты, в значительной степени определяется свойствами земного ядра и процессами в нем. Таким образом, мы неизбежно приходим к выводу, что недра планеты определяют ход и направление развития ее внешних оболочек. Без изучения глубоких частей земных недр нельзя вскрыть причины основных геотектонических и магматических процессов процессов, определяющих лик нашей планеты и причины различий между ликом Земли и других планет земной группы. Здесь мы находимся еще в самом начале пути.
Достаточно напомнить, что мы еще почти ничего не знаем о природе и причинах возникновения и исчезновения такого широко известного явления, как континентальные оледенения Земли, которые неоднократно возникали в течение геологической истории. Само образование и размещение в земной коре большинства полезных ископаемых определяется теми же глубинными процессами, без знания которых будет невозможно планировать поиски необходимых ресурсов. То же относится и к проблемам сейсмической опасности и прогноза землетрясений.
Дальнейшее развитие Земли и ее оболочек будет определять условия жизни на нашей планете. Однако влияние человека на природу становится столь существенным, что необходимо не только учитывать, но и ограничивать это влияние с целью сохранения нормальной экологической обстановки па Земле. Введение По современным представлениям ученых, занимающихся проблемами происхождения и эволюции Космоса, Вселенной, на ранних этапах эволюции Вселенной не было ни планет, ни звезд, ни галактик, ни их скоплений. Была только более или менее однородная водородно-гелиевая плазма. Эти представления базируются не только на теоретических расчетах, но и па наблюдениях и анализе так называемого «реликтового» радиоизлучения Вселенной, которое представляет собой «выродившееся» по причине красного смещения излучение горячей плазмы, сохранившееся с той эпохи, когда никаких звезд и галактик не было.
По интенсивности реликтовое излучение соответствует излучению абсолютно черного тела при температуре около 3 К. Красным смещением называется явление смещения спектральных линий далеких галактик в длипноволновую часть спектра. Это явление интерпретируется как доплеровский сдвиг частоты излучения, возникающий при движении источника излучения от наблюдателя со скоростью, пропорциональной расстоянию. Отсюда возникла гипотеза о расширении Вселенной.
Характеристики
Тип файла DJVU
Этот формат был создан для хранения отсканированных страниц книг в большом количестве. DJVU отлично справился с поставленной задачей, но увеличение места на всех устройствах позволили использовать вместо этого формата всё тот же PDF, хоть PDF занимает заметно больше места.
Даже здесь на студизбе мы конвертируем все файлы DJVU в PDF, чтобы Вам не пришлось думать о том, какой программой открыть ту или иную книгу.