Парагенетические геосистемы речной бассейн как геосистема

1.Парагенетические геосистемы.

Парагенетические геосистемы (ландшафты)

Парагенетические геосистемы (ландшафты) – (от греч.рага – возле, . находящийся рядом. лат. genesis – рождение) – «система простран­ственно смежных региональных или типологи­ческих комплексов, связанных общностью своего происхождения» (Мильков, 1973, с. 49).

Выделение парагенетических ландшафтов можно рассматривать как логическое развитие полисистемной (хорической) модели, так как, кроме признака соседства, эти ландшафты вы­деляются и по общности происхождения. К парагенетическим часто относятся и ланд­шафты геохимические.

Парагенетические ландшафтные комплексы могут быть выделены на любом из трех уров­ней исследования: топическом (серия фаций, катена), региональном (горы-равнины), гло­бальном (океан – материк).

Объединение соседних ландшафтов в еди­ную парагенетическую систему происходит за счет одного или нескольких доминирующих физико-географических процессов, осущест­вляющих основной энергообмен и обусловли­вающих вещественно-энергетическую целост­ность этой системы.

Использование представления о парагенетических ландшафтах весьма полезно для обо­снования территориальной дифференциации природоохранных мероприятий и для анализа пространственного распространения антропо­генных воздействий, изменений и последствий, вызываемых ими.

Для глубокого понимания горизонтальной структуры ланд­шафта необходим анализ вещественно-энергетических латеральных связей, существующих между локальными геосистемами, слагаю­щими ландшафт. Наиболее ярко они выражены в ландшафтныхкатенах. Под ландшафтной катеной понимается функционально-ди­намическое сопряжение природных геосистем, последовательно сменяющих друг друга в направлении от местного водораздела к местному базису денудации (реке, озеру, днищу депрессии релье­фа и т. п.). Катенарный ряд фаций, подурочищ объединяется в це­лостнуюгеосистему однонаправленным потоком вещества и энер­гии сверху вниз по склону. В нем участвует жидкий, твердый, ион­ный, поверхностный и подземный сток, а также перемещение по-чвенно-грунтовых масс под воздействием гравитационных скло­новых процессов (обвально-осыпных, оползневых, дефлюкционных, солифлюкционных и др.).

В природе существуют ландшафтныекатены различных гео­системных уровней (локальной, региональной и глобальной).

2.Геосистемы планетарного уровня.

ПТК –это пространственно-временная система географических компонентов, взаимообусловленных в своем размещении и развивающихся как единое целое. Понятие «Геосистема» более широкое понятие, чем ПТК, ибо последнее применимо лишь к отдельным частям географической оболочки, ее территориальным подразделениям, но не распространяется на географическую оболочку в целом.

ТРИ ГЛАВНЫХ УРОВНЯ организации геосистем

Планетарный, Региональный, Локальный или топический (местный).

Планетарный уровень геосистем представлен географической оболочкой, часто называемый эпигеосферой. Эпигеосфера. Географи́ческаяоболо́чка — в российской географической науке под этим понимается целостная и непрерывная оболочка Земли, где её составные части (земная кора, тропосфера, стратосфера, гидросфера и биосфера) проникают друг в друга и находятся в тесном взаимодействии. Между ними происходит непрерывный обмен веществом и энергией.

Геосистемы регионального уровня представлены крупными и достаточно сложными по строению структурными подразделениями эпигеосферы – физико-географическими или ландшафтными зонами, секторами, странами, провинциями и др. Под геосистемами локального уровня подразумеваются относительно простые ПТК, из которых построены региональные геосистемы – так называемые урочища, фации и некоторые другие.

Источник

научная статья по теме РЕЧНОЙ ВОДОСБОРНЫЙ БАССЕЙН КАК САМООРГАНИЗУЮЩАЯСЯ ПРИРОДНАЯ ГЕОСИСТЕМА География

Цена:

Авторы работы:

Научный журнал:

Год выхода:

Текст научной статьи на тему «РЕЧНОЙ ВОДОСБОРНЫЙ БАССЕЙН КАК САМООРГАНИЗУЮЩАЯСЯ ПРИРОДНАЯ ГЕОСИСТЕМА»

ИЗВЕСТИЯ РАИ. СЕРИЯ ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ, 2008, № 1, с. 28-36

== ТЕОРИЯ И СОЦИАЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ ГЕОГРАФИИ =

РЕЧНОЙ ВОДОСБОРНЫЙ БАССЕЙН КАК САМООРГАНИЗУЮЩАЯСЯ

© 2008 г. Т. А. Трифонова

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова Поступила в редакцию 31.05.2006 г.

Образование горного речного бассейна можно рассматривать в рамках аналогии с процессами, происходящими в нелинейных динамических системах, и такое формирование может быть представлено как эволюционный стадийный процесс разрушения горного массива, сопровождающийся в определенные моменты резкими скачками — бифуркациями. Смена состояний происходит при изменении управляющего процесса, в качестве которого выступает трещинообразование. Результат -специфическая форма и рисунок рельефа горного бассейна. Система самоорганизуется в результате действия и взаимодействия энергетических потоков: необходимое количество эндогенной и экзогенной энергии образуется в результате естественных природных процессов. При этом все условия развития таких самоорганизующихся структур присутствуют: система нелинейная, открытая, с обратной связью и пространственно распределенная.

Введение. Проблемы самоорганизации в настоящее время все сильнее занимают исследователей самых различных областей науки. Термины «физика открытых систем», «диссипативные структуры», «синергетика» успешно осваивают свою нишу в научных публикациях и дискуссиях.

В данной статье речь пойдет о природном объекте — речном водосборном бассейне, в образовании и развитии которого, по нашему мнению, процессы самоорганизации играют ведущую роль. Однако прежде чем приступить к изложению результатов исследования, необходимо заметить, что практически все крупные природные геосистемы и процессы развиваются, как правило, в масштабах геологического времени, поэтому мы лишены возможности проводить реальный временной эксперимент и воздействовать на систему с целью обнаружения ее динамического отклика, по которому и определяется физическая сущность системы.

Единственный доступный путь при изучении природного объекта — на основе устойчивых (стационарных) его состояний (поскольку они реально существуют в данный момент) попытаться выявить стадии его формирования и классифицировать наблюдаемые устойчивые структуры в разные периоды развития разных объектов на основе достаточно общей концепции.

Теория механизма образования горного водосборного бассейна и речного русла изложена в ряде наших ранних работ 14. Основные положения этой теории будут рассмотрены с позиции самоорганизующихся систем.

При таком подходе прежде всего должен быть выделен основной структурный элемент, образо-

вание и развитие которого подчиняется закономерностям открытых систем. Для большей части земной поверхности в качестве подобных элементов могут быть рассмотрены системы водосборных бассейнов различных размеров. Они хорошо проявляются при анализе земной поверхности на основе аэрокосмического мониторинга, что позволяет выявить общие закономерности их формирования.

Принципиальный вопрос при рассмотрении водосборных бассейнов: как образуются такие природные объекты?

Дискуссии по этой проблеме интенсивно ведутся в научной литературе. Действительно, несмотря на достаточно многочисленные исследования, речные бассейны как самостоятельные целостные природные объекты еще далеко не изучены и прежде всего в плане своего образования и функционирования. В гидрологическом словаре можно найти такое определение речного бассейна: это часть земной поверхности с учетом толщи почво-грунтов, откуда происходит сток вод в отдельную реку или речную систему. Обычно понятия «бассейн» и «водосбор» выступают как синонимы.

В современных учебных пособиях по динамической геоморфологии указывается, что выделение речных бассейнов в целостный и самостоятельный объект геоморфологического исследования все еще подлежит обсуждению, хотя и существуют работы, авторы которых рассматривают речные бассейны комплексно, т.е. с изучением стока воды и наносов, а также с особенностями современного рельефообразования [2].

Геоморфологические исследования речных бассейнов. На топографическое и гидрологиче-

ское единство водосборного бассейна одним из первых обратил внимание Р. Хортон, который провел содержательный анализ взаимодействия природных факторов внутри бассейна [17]. Он предложил подразделить водосборный бассейн как топографическую единицу на основе характеристик речного потока. Появилась возможность классифицировать в определенную систему как склон, так и отдельные составляющие — мелкие бассейны.

Позднее А. Страллер модифицировал схему порядков потоков, разработанную Р. Хортоном. Согласно ей, мельчайшие неветвящиеся русла в речной сети характеризуются как потоки первого порядка. Сливаясь, они образуют поток второго порядка; два потока второго порядка порождают поток третьего порядка и т.д. В соответствии с водотоком высшего порядка, полностью входящим в бассейн, устанавливается и порядок водосборного бассейна. Были разработаны и другие схемы классификации порядков водотоков, согласно которым выделяется, например, «главная река». Однако система Хортона в модификации Стралера в настоящее время служит наиболее общепринятым способом дифференциации потоков в водосборных бассейнах. При этом законы Р. Хортона выражаются в определенной зависимости между числом разнопорядковых водотоков, их длиной и уклонами продольного профиля. Так, соотношение общей длины потоков одного и того же порядка и площадями бассейнов, которые они дренируют, выражается регрессивной зависимостью.

На основе этих законов сформировались две теории. Согласно первой из них — теории алломет-рического роста — реализация указанных закономерностей происходит лишь при циклическом развитии речной сети, т.е. при постепенном нарастании новых единиц со скоростью, пропорциональной размерам системы в целом. Вторая теория, наоборот, утверждает, что система стока формируется случайно, а однородность, определяемая законами Р. Хортона, на самом деле лишь видимость, рожденная полной беспорядочностью [6].

Водосборные бассейны отличаются собственным специфическим рельефом, формы которого имеют существенное значение для характеристики потенциальных запасов влаги, величины стока, перемещения твердого материала и т.п., поэтому вслед за гидрологами к проблеме развития водосборных бассейнов обратились геоморфологи, положившие начало анализу строения и ре-льефообразующей роли речной системы. Так, известно, что рельеф часто является своеобразным «диктатором» в формировании ландшафтов и экосистем. Различные структуры почвенного покрова контролируются разнообразием макро-, мезо- и микроформ рельефа [1]. С этой точки зрения вопрос о собственно механизме формиро-

вания водосборного бассейна становится центральным. Нет сомнения, что ведущую роль в этом процессе играют русла постоянных и временных водотоков.

Вполне очевидно, что длительность таких природных процессов измеряется в рамках геологического времени, и мы практически не в состоянии наблюдать это развитие. Однако следует обратить внимание на факт возникновения водотоков в верховьях водосборов в связи с регрессивной эрозией [6]. Это важно для наших дальнейших рассуждений.

Нетрудно заметить, что в теоретических аспектах процесса бассейнообразования остается еще много неясного: прежде всего возникает вопрос, каким образом отдельные водотоки находят друг друга, почему бассейны не пересекаются, а притоки распределены часто неравномерно; в конце концов, почему мы не можем искусственно создать рукотворную речку на понравившемся нам склоне?

В качестве объекта исследования были выбраны горные массивы: во-первых, они, как правило, не перекрыты рыхлыми отложениями, во-вторых, ограниченность склоновых поверхностей позволяет проводить наблюдения в компактных пространствах при возможности сравнения достаточно большого числа бассейнов. Этим условиям вполне удовлетворяют «молодые» складчатые и складчато-глыбовые горные хребты Малого Кавказа.

Анализ геоизображения речных бассейнов.

Прежде всего необходимо проанализировать как тот или иной бассейн, группа бассейнов выглядят «сверху» — на картах, аэро- или космических фотоснимках. Через изучение специфики геоизображения объекта могут быть раскрыты, с одной стороны, механизмы его возникновения, с другой — физический смысл природного процесса или явления.

По космическим снимкам (Ьапёва^ТМ, м-ба 1 : : 125000) были отдешифрированы и выделены водосборные бассейны хребтов Малого Кавказа [13]. Композиция рисунка при этом обычно представляла систему сопряженных контуров, заключенных между базисной линией (основным водоприемником) и линией водораздела, проходящей по водораздельному хребту. Наблюдалось ритмичное чередование контуров двух типов — лопа-стевидных (или листовидных) и дельтовидных (треугольных), локализовавшихся в нижней части склонов (рис. 1). Лопастевидные или листовидные контуры были организованы вокруг водосборной стоковой системы (рис. 1а, 16). Проведенные нами морфометрические исследования, в частности по определению коэффициента густоты речной сети каждого бассейна (всего около 250 бассейнов на трех крупных горных хребтах), позволили сделать важный вывод: не наблюдает-

Рис. 1. Космический снимок (а) и полученное на основе его геоизображение водосборных бассейнов листовидного типа (б) на склонах Памбакского хребта Малого Кавказа (штриховкой выделены верхние части водоразделов — дуги; серым цветом — нижние части водоразделов — фанды. Рисунок русловой системы — перистовидный); в — бассейн лопа-стевидной формы с древовидной русловой системой. Точками указаны места первичной бифуркации русел внутри бассейнов.

ся строгой зависимости интенсивности расчленения склонов от характера экспозиции. Часто бассейны южной экспозиции имеют показатель речной густоты выше, чем таковые на северной. Следовательно, насыщенность формирующейся речной сети не является функцией только водных потоков, поскольку южные склоны отличаются значительно меньшим запасом твердых и жидких осадков и общего жидкого стока. Эт

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Пoхожие научные работы по теме «География»

ТРИФОНОВА ТАТЬЯНА АНАТОЛЬЕВНА — 2013 г.

МИЩЕНКО Н.В., ТРИФОНОВА Т.А., ШИРКИН Л.А. — 2012 г.

Источник

Парагенетические геосистемы.

Парагенетические геосистемы (ландшафты)

Парагенетические геосистемы (ландшафты) – (от греч.рага – возле, . находящийся рядом. лат. genesis – рождение) – «система простран­ственно смежных региональных или типологи­ческих комплексов, связанных общностью своего происхождения» (Мильков, 1973, с. 49).

Выделение парагенетических ландшафтов можно рассматривать как логическое развитие полисистемной (хорической) модели, так как, кроме признака соседства, эти ландшафты вы­деляются и по общности происхождения. К парагенетическим часто относятся и ланд­шафты геохимические.

Парагенетические ландшафтные комплексы могут быть выделены на любом из трех уров­ней исследования: топическом (серия фаций, катена), региональном (горы-равнины), гло­бальном (океан – материк).

Объединение соседних ландшафтов в еди­ную парагенетическую систему происходит за счет одного или нескольких доминирующих физико-географических процессов, осущест­вляющих основной энергообмен и обусловли­вающих вещественно-энергетическую целост­ность этой системы.

Использование представления о парагенетических ландшафтах весьма полезно для обо­снования территориальной дифференциации природоохранных мероприятий и для анализа пространственного распространения антропо­генных воздействий, изменений и последствий, вызываемых ими.

Для глубокого понимания горизонтальной структуры ланд­шафта необходим анализ вещественно-энергетических латеральных связей, существующих между локальными геосистемами, слагаю­щими ландшафт. Наиболее ярко они выражены в ландшафтныхкатенах. Под ландшафтной катеной понимается функционально-ди­намическое сопряжение природных геосистем, последовательно сменяющих друг друга в направлении от местного водораздела к местному базису денудации (реке, озеру, днищу депрессии релье­фа и т. п.). Катенарный ряд фаций, подурочищ объединяется в це­лостнуюгеосистему однонаправленным потоком вещества и энер­гии сверху вниз по склону. В нем участвует жидкий, твердый, ион­ный, поверхностный и подземный сток, а также перемещение по-чвенно-грунтовых масс под воздействием гравитационных скло­новых процессов (обвально-осыпных, оползневых, дефлюкционных, солифлюкционных и др.).

В природе существуют ландшафтныекатены различных гео­системных уровней (локальной, региональной и глобальной).

2.Геосистемы планетарного уровня.

ПТК –это пространственно-временная система географических компонентов, взаимообусловленных в своем размещении и развивающихся как единое целое. Понятие «Геосистема» более широкое понятие, чем ПТК, ибо последнее применимо лишь к отдельным частям географической оболочки, ее территориальным подразделениям, но не распространяется на географическую оболочку в целом.

ТРИ ГЛАВНЫХ УРОВНЯ организации геосистем

Планетарный, Региональный, Локальный или топический (местный).

Планетарный уровень геосистем представлен географической оболочкой, часто называемый эпигеосферой. Эпигеосфера. Географи́ческаяоболо́чка — в российской географической науке под этим понимается целостная и непрерывная оболочка Земли, где её составные части (земная кора, тропосфера, стратосфера, гидросфера и биосфера) проникают друг в друга и находятся в тесном взаимодействии. Между ними происходит непрерывный обмен веществом и энергией.

Геосистемы регионального уровня представлены крупными и достаточно сложными по строению структурными подразделениями эпигеосферы – физико-географическими или ландшафтными зонами, секторами, странами, провинциями и др. Под геосистемами локального уровня подразумеваются относительно простые ПТК, из которых построены региональные геосистемы – так называемые урочища, фации и некоторые другие.

3.Климат – энергетическая основа ландшафтных процессов, роль компонентов климата в формировании геосистем.

Климат формирует общий характерланшавта в зависимости от его географического положения, те принадлежности к определенному поясу. Возникновение климата установлено на нескольких уровнях: макро-, мезо-, микровлияние.1)Макроклимат-среднее многолетнее состояние атмосферы, обусловленное энергетическим балансом зесли, в свою очередь зависящая от строения подстилающей поверхности. Частично считается что макроклимат зависит от деятельности человека. Такой комплекс влияний имеет глобальный характер. Горизонтальный ареал влияния макроклимата – деятки-тысячи км.Верхняя граница совпадает с границей тропосферы(10-15 км) . Формирование макроклиматических характеристиктерриторий я-сясоставлюющей горизонтальных пространственных компонентов ланшафта: атмасферы, суши, океана. Считается на макроклимат оказываютвлияниея процессы происходящзие в космосе.

2) Мезоклимат-Это климатические характеристики определенного региона.. Они приявляютсяприкоррективовки макроклиматических процессов различными компонентами ланшафта( рельеф, растительность, подземные воды, почв)В горных районах-это рельеф, на рвнинах основная роль принадлежитбиотическим компонентам.

3) Микроклимат- определяет режим погоды небольшой территории. Для нее харак-на однородная подстилающая поверхность(скелон с определенной экспозицией, определенныиым уровнем наклона,и характером поверхности) Микроклимат охватывает ареал размером от нескольких метров крадратных. Причем превышение точек ланшафта достигает от 1 м.

Климатообразующие процессы происходят при воздействии ряда географических факторов, основными из которых являются: 1) Географическая широта, определяющая зональность и сезонность в распределении приходящей к Земле солнечной радиации, а с нею и температуры воздуха, атмосферного давления и пр.; широта влияет на условия ветра и непосредственно, поскольку от неё зависит отклоняющая сила вращения Земли. 2) Высота над уровнем моря3 ) Распределение суши и моря 4) Орография. Горные хребты и массивы с различной экспозицией склонов создают крупные возмущения в распределении воздушных течений, температуры воздуха, облачности, осадков и пр. 5) Океанические течения. 6) Характер почв 7) Растительный покров 8) Снежный и ледовый покров. 9) Состав воздуха В основе климатического районирования Земли . Эти показатели определяют теплообмен и теплоемкость

Дата добавления: 2015-02-16 ; просмотров: 167 | Нарушение авторских прав

Источник