Форма земной поверхности татарстана фото: От Земли до Неба — Все о природе на Земле
Урок + презентация по окружающему миру на тему «Поверхность нашего края»
Краткое описание документа:
ПОВЕРХНОСТЬ НАШЕГО КРАЯ.
НАДО ЛИ ОХРАНЯТЬ… ПОВЕРХНОСТЬ?
Цели:
1. Сформировать у учащихся представление о поверхности родного края.
2. Показать необходимость и способы охраны земной поверхности.
3. Учить работать с картой.
4. Развивать познавательную активность детей, наблюдательность, умение анализировать и делать выводы.
О б о р у д о в а н и е:физическая карта России; административная карта России; физическая карта области; рисунки и фотографии с изображением оврагов, карьеров, свалок; схема «Формы рельефа».
Ход урока
I. Организационный момент.
1. Проверка домашнего задания
II. Проверка знаний и умений.
Тест «мой край»
1. Мой край расположен на материке:
а) Африка; в) Евразия;
б) Австралия; г) Северная Америка.
2. Мой край находится в природной зоне:
а) леса; в) тундры;
б) степи; г) пустыни.
3. Мой край находится:
а) в Восточном полушарии;
б) Западном полушарии.
4. В моем краю растут:
а) кактусы, кипарисы;
б) ель, береза, осина;
в) ягель, клюква, карликовая ива;
г) полынь, саксаул, ковыль.
5. У нас обитают:
а) лоси, зайцы, кабаны;
б) косули, волки;
в) олени, медведи;
г) суслики, степной орел, степная гадюка.
6. Мой край дает родной стране:
а) продукты сельского хозяйства;
б) легковые автомобили;
в) морепродукты.
7. Территория моего края расположена:
а) в тропическом поясе;
б) полярном поясе;
в) умеренном поясе.
2.Сообщение темы и целей урока.
Учитель. Сегодня нас ждет знакомство с рельефом родного края. Мы познакомимся с формами поверхности нашего края.
На доске и в тетрадях запись темы: «Поверхность нашего края».
Слайд 1
III. Работа над новым материалом.
Учитель. Давайте вспомним, какие формы рельефа встречаются в нашей стране.
Ученики (используя физическую карту России). На территории России есть горы, плоскогорье и равнина.
Слайд 2
По мере повторения форм рельефа на доске заполняется схема: плоские холмистые холмы
Слайд 3
Учитель. Вспомните, каким цветом на карту нанесены плоская равнина, холмистая равнина, плоскогорье и горы.
Ученики. Равнины – зеленым, возвышенности – желтым, плоскогорья – светло-коричневым, горы – темно-коричневым.
Где расположена территория нашего края и какие здесь встречаются формы рельефа?
Слайд 4
Слайд 5
Учитель. Что такое холм?
Слайд 6
Учитель. Как отличить горы и холмы? Что у них общего и чем они отличаются?
Ученики. У гор и холмов есть подошва, склон и вершина. Но горы выше холмов.
Слайд 7
Учитель. Сегодня познакомимся с другой формой поверхности земли. Догадайтесь, о чем идет речь:
Слайд 8
Они образуются с маленькой рытвины, бороздки на поверхности земли под воздействием талой и дождевой воды увеличиваются. У них крутые осыпающиеся склоны, на которых почти нет растительности.
Ученики. Это овраги.
ЧИТАЮ ОТДЕЛЬНО Учитель. На равнинах иногда можно увидеть резкие ветвистые углубления с крутыми склонами и узким дном. Это овраги. Во время таяния снега или сильных дождей многочисленные ручейки сливаются вместе и образуют бурные потоки. Вода по склонам устремляется в низкие места, размывает землю, образуя рытвины. Не скрепленная корнями растений рытвина легко размывается водой, углубляется, расширяется, превращается в овраг. От большого оврага ответвляются мелкие. Вся местность бывает как бы изрезана ими. В овражистой местности легко заблудиться. Вот как описывает овраг один путешественник: «Я отправился к оврагу и был поражен картиной, которую увидел.
Учитель предлагает учащимся рассказать об овраге по плану:
1. Где находится овраг?
2. Причины его появления.
3. Что можно сделать, чтобы остановить его увеличение?
Учитель. Через много лет склоны оврагов покрываются растительностью, он перестает расти и превращается в балку. Сравните овраги и балки, сходства и отличия занесите в таблицу.
Сходства
Различия
Овраг
Балка
Учитель. Какой ущерб наносят овраги? Почему необходимо с ними бороться?
Ученики. Борьба с оврагами необходима, потому что они разрушают поверхность земли, уничтожают почву.
Учитель. Овраги разрушают плодородные земли. Этим они наносят большой вред хозяйству. Поэтому люди ведут борьбу с оврагами. По краям оврагов высаживают деревья и кустарники, корневая система которых препятствуют разрушению поверхностного слоя земли; строят плотины, которые удерживают потоки воды. Землю около оврагов пашут только поперек склонов, чтобы вода по борозде не стекала в овраг, размывая его склоны.
В борьбе с оврагами вместе со взрослыми в свободное время участвуют и дети: они ухаживают за посадками на склонах оврагов, пропалывают, поливают их. Главное – предупредить и остановить образование оврагов, сохранять на них растительность. Пологие – распахивать только поперек склонов, использовать передовую систему обработки склонов, предупреждая образование рытвин, сохраняя растительность в тех местах, где возможно образование оврагов.
Слайд 10
Далее учитель предлагает прочитать статью «Надо ли охранять… поверхность?» на с. 140–142 учебника. Затем демонстрирует фотографии пустырей, свалок, заброшенных карьеров.
Учитель. А что сделали бы вы, чтобы на Земле не было таких мест?
Учащиеся высказывают свои предложения.
Слайд 11
Слайд 12
Учитель. Есть еще одна незаживающая рана на поверхности Земли. Это горы, которые создал человек. Прочитаем об этой боли природы статью на с. 152–153 учебника.
После чтения учитель проводит беседу:
– Как называются эти горы?
– Как образовались эти горы?
– Чем опасны терриконы?
– Как люди борются с ними?
Ученики. Эти горы называют терриконы. Образовались они из куч отходов, оставшихся после добычи полезных ископаемых. Терриконы опасны, так как занимают плодородные земли, загрязняют воздух и воду. Необходимо бороться с терриконами: сажать деревья, привозить почву, извлекать из них ценные вещества.
IV. Закрепление.
Учащиеся решают кроссворд.
Вопросы к кроссворду:
1. Я нахожусь на краю поля, образовался от неправильного распахивания земли.
2. У меня есть подошва, пологий склон и невысокая вершина.
3. Гора, которую создал человек. Она распространяет тучи пыли и может гореть.
4. Строение земной поверхности.
5. Есть подошва, склон, и вершина так высоко поднялась в небо, что даже пришлось надеть белую шапку.
6. Углубление на земной поверхности с пологим склоном, поросшим травой и кустарниками.
7. Ровная, без гор и холмов земная поверхность.
V. Итоги урока. Выставление оценок.
Учащиеся читают вывод на с. 151 учебника.
Домашнее задание.
С. 147–153. Ответы на вопросы «Проверь себя». Выполнить задания 1, 3.
.
Овраги разрушают плодородные земли. Этим они наносят большой вред хозяйству. Поэтому люди ведут борьбу с оврагами. По краям оврагов высаживают деревья и кустарники, корневая система которых препятствуют разрушению поверхностного слоя земли; строят плотины, которые удерживают потоки воды.
Землю около оврагов пашут только поперек склонов, чтобы вода по борозде не стекала в овраг, размывая его склоны.
В борьбе с оврагами вместе со взрослыми в свободное время участвуют и дети: они ухаживают за посадками на склонах оврагов, пропалывают, поливают их. Главное – предупредить и остановить образование оврагов, сохранять на них растительность. Пологие – распахивать только поперек склонов, использовать передовую систему обработки склонов, предупреждая образование рытвин, сохраняя растительность в тех местах, где возможно образование оврагов.
1. Где находится овраг?
2. Причины его появления.
3. Что можно сделать, чтобы остановить его увеличение?
1. Где находится овраг?
2.
Причины его появления.
3. Что можно сделать, чтобы остановить его увеличение?
1. Где находится овраг?
2. Причины его появления.
3. Что можно сделать, чтобы остановить его увеличение?
1. Где находится овраг?
2. Причины его появления.
3. Что можно сделать, чтобы остановить его увеличение?
1. Где находится овраг?
2. Причины его появления.
3. Что можно сделать, чтобы остановить его увеличение?
ЧИТАЮ ОТДЕЛЬНО
На равнинах иногда можно увидеть резкие ветвистые углубления с крутыми склонами и узким дном. Это овраги. Во время таяния снега или сильных дождей многочисленные ручейки сливаются вместе и образуют бурные потоки. Вода по склонам устремляется в низкие места, размывает землю, образуя рытвины. Не скрепленная корнями растений рытвина легко размывается водой, углубляется, расширяется, превращается в овраг.
От большого оврага ответвляются мелкие. Вся местность бывает как бы изрезана ими. В овражистой местности легко заблудиться. Вот как описывает овраг один путешественник: «Я отправился к оврагу и был поражен картиной, которую увидел. Очутился я в диком, темном и сыром ущелье. Солнечные лучи не проникали на его дно. Чем дальше я шел, тем выше подымались стены. Надо мной виднелась лишь узкая полоска голубого неба. Кое-где встречались боковые овраги».
1
2
3
4
5
7
6
Вопросы к кроссворду:
1.
Я нахожусь на краю поля, образовался от неправильного распахивания земли.
2. У меня есть подошва, пологий склон и невысокая вершина.
3. Гора, которую создал человек. Она распространяет тучи пыли и может гореть.
4. Строение земной поверхности.
5. Есть подошва, склон, и вершина так высоко поднялась в небо, что даже пришлось надеть белую шапку.
6. Углубление на земной поверхности с пологим склоном, поросшим травой и кустарниками.
7. Ровная, без гор и холмов земная поверхность
1
2
3
4
5
7
6
Вопросы к кроссворду:
1.
Я нахожусь на краю поля, образовался от неправильного распахивания земли.
2. У меня есть подошва, пологий склон и невысокая вершина.
3. Гора, которую создал человек. Она распространяет тучи пыли и может гореть.
4. Строение земной поверхности.
5. Есть подошва, склон, и вершина так высоко поднялась в небо, что даже пришлось надеть белую шапку.
6. Углубление на земной поверхности с пологим склоном, поросшим травой и кустарниками.
7. Ровная, без гор и холмов земная поверхность
Из-за чего образуются карстовые провалы? | Природа | Общество
Карстовые провалы и воронки достаточно широко распространены в Нижегородской области. Также они встречаются на Среднем Урале, в Кабардино-Балкарии, на территории горного Крыма, Адыгеи и Татарстана.
Фото: Shutterstock.com/ emirhankaramukЧто такое карст?
Карст — (слово образовано от австр.-нем. Karst, по названию известнякового плато Карст в Словении) — это общее название для процессов растворения и механического размыва горных пород природными водами.
В результате этих процессов возникают различные карстовые формы рельефа: карстовые воронки, провалы, шахты, поноры (отверстия в горной породе), каналы и так далее.
Карстовые процессы могут значительно усложнять строительство и эксплуатацию зданий и сооружений, а также наносить ущерб сельскохозяйственным землям. Они способны приводить к осадке и провалам земной поверхности и деформации сооружений, вплоть до их полного разрушения. Также из-за прорыва карстовых вод в горные выработки и тоннели может произойти затопление последних. Кроме того, именно с карстовыми процессами связано полное или частичное поглощение поверхностного стока рек, а карстовая воронка, образовавшаяся на дне озера, приводит к его постепенному осушению. Также карстовые процессы оказывают большое влияние на все физико-географические условия местности. Они резко изменяют рельеф, характер и режим подземных и наземных вод.
Карстующиеся породы могут быть различного литологического состава. Это, в частности, карбонатный карст — к нему относятся известняки, мраморы, доломиты, солевой карст (каменная соль, сильвинит) и сульфантный (гипсы, ангидриты).
Где наиболее распространены карстовые процессы?
Как отмечают в Главгосэкспертизе РФ, в России выделяются Волго-Уральская, Предуральская, Западно-Уральская, Центрально-Уральская и Магнитогорская карстовые провинции. Карстующиеся породы разного литологического состава, залегающие на поверхности и на различных глубинах, широко распространены в нашей стране и занимают почти 50% территории России.
Карст встречается во многих районах Восточно-Европейской равнины, в Предуралье, на Урале, в Южной Сибири и на Дальнем Востоке. В районах развития карста затруднено промышленное, жилищное, транспортное строительство, разработка месторождений полезных ископаемых.
В то же время повышенная водоотдача и водопроницаемость карстующихся пород могут способствовать размещению в них дренажных выработок и осушению (например, месторождений полезных ископаемых). Также в карстовых полостях можно устраивать подземные хранилища. С погребенными палеокарстовыми полостями связаны месторождения различных полезных ископаемых: свинцово-цинковых руд (Трехсвятское, Восточное Забайкалье), железных руд (Алапаевское, Средний Урал), россыпи золота в карстовых ловушках (Южный Урал).
Что такое карстовый провал и как он образуется?
Как уточняется на сайте Главгосэкспертизы, карстовый провал — это воронка с обрывистыми вертикальными стенками, имеющими обратный уклон.
Такого рода провальные воронки и воронки обрушения бывают цилиндрическими, коническими, чашевидными и сложного строения. Провалы могут стать причиной аварийных ситуаций, привести к гибели людей, разрушению зданий и сооружений. Большое влияние на величину провала и его опасность оказывает естественный режим поверхностных и подземных вод.
Как пишет российский геолог Олег Нещеткин, занимающийся изучением карстовых провалов с 1982 года, в статье «Механизм образования карстовых провалов», исследование механизмов провалообразования в природе очень затруднено, а объем натурных исследований зон провалов невелик. Исследователи, как правило, используют лабораторное физическое моделирование механизма провалообразования — оно помогает понять особенности деформации покровной толщи, влияние геолого-гидрогеологических условий и параметров карстовой полости на вид и размеры карстового провала.
Исследователь выделяет две стадии формирования провальной воронки. На первой стадии над замковой частью свода промежуточной полости происходит прогибание или проседание поверхности земли, сопровождающееся образованием кольцовых трещин. Иногда замковая часть свода разрушается таким образом, что промежуточная полость соединяется с поверхностью земли каналом небольшого диаметра.
Вторая стадия образования провала — разрушение свода промежуточной полости в результате обрушения блоков пород, ограниченных сводовыми поверхностями. В зависимости от сцепления и плотности сложения грунтов, провал приобретает сводовую, цилиндрическую, чашеообразную или коническую форму.
учёные о взаимодействии двух стихийных бедствий — РТ на русском
Один из самых мощных действующих вулканов в мире — японский Асо — помог остановить сильное землетрясение. В такому выводу пришли учёные из Киотского университета, которые исследовали взаимодействие двух стихийных бедствий и выяснили, как они влияют друг на друга.
Выводы исследований опубликовал журнал Science.
Асо считается одним из наиболее активных вулканов Японии. Территориально он относится к префектуре Кумамото на острове Кюсю. Вулкан высотой 1592 метра простирается на 25 километров с севера на юг и на 18 километров с запада на восток. В его окрестностях живут около 50 тыс. человек, проложена железная дорога, а сам он пользуется популярностью у туристов.
Серия землетрясений, произошедшая в Кумамото в апреле 2016 года, послужила причиной образования трещин до 40 км длиной. Авторы исследования изучили трещины и разломы вблизи вулкана и пришли к выводу, что подземные толчки тогда были остановлены магматическим бассейном под вулканической системой Асо.
«Наша команда отправилась в эпицентр землетрясения через день после случившегося, и следующие полгода мы вели там полевые работы», — приводит Science слова руководителя группы учёных Аиминг Лин.
Исследователи сравнили область разлома до землетрясения и после него, изучили сейсмические данные и Google-снимки земной поверхности.
«Результаты показывают, что расползающиеся трещины, образовавшиеся из-за землетрясения, заканчиваются в вулкане Асо, так как под ним находится магма», — объясняет специалист.
Когда энергетические волны землетрясения достигли магмы, её огромная температура рассеяла энергию вверх и наружу, остановив трещины и погасив подземные толчки.
Во многих местах Земли находятся так называемые горячие точки, где к поверхности поднимается горячий поток мантии — плюм. В некоторых местах мантийные плюмы проплавляют движущуюся над ними тектоническую плиту и формируют путь для вентиляции магмы. Именно над такими горячими точками обычно и расположены вулканы. Кроме того, утверждают учёные, их работа могла бы сыграть важную роль в оценке вулканической опасности Асо: удалось проанализировать, как новые разломы влияют на сейсмическую активность и движение грунта в регионе.
8 октября 2016 года, вскоре после того, как исследовательская группа направила статью в печать, на вулкане прогремел мощнейший взрыв, высота пепловой колонны достигла 10 километров.
Метеорологическое управление Японии сообщило о возможных пеплопадах. Вулканический пепел покрыл населённые пункты в радиусе десятков километров от Асо. Вулканологи предупреждают, что Асо находится в активной фазе и существует вероятность более масштабного извержения в ближайшем будущем.
«Мы удивлены, что извержение произошло после 36 лет бездействия, — рассказывает Аиминг Лин в материале Science. — Как говорится в нашей работе, новые разломы действительно изменили пространственную и механическую динамику вулкана Асо».
Помимо Асо, на территории Японского архипелага находятся более 100 действующих вулканов (это 7% всех вулканов Земли). Сильную сейсмическую и вулканическую активность специалисты объясняют тем, что Япония входит в так называемое Тихоокеанское огненное кольцо — полосу действующих вулканов по периметру Тихого океана.
|
|
Белоснежные, пушистые, плавно плывущие по небу облака красивы и необычны. Неотрывно любуешься ими, выискивая причудливые образы и формы. Атмосферные образования бывают разными по форме, величине, цветовой гамме, располагаются на разном расстоянии от планетарной поверхности. Согласись, это достаточно хороший повод ненадолго оторваться от суеты и посмотреть на небо.
Облако весит меньше окружающего воздуха, благодаря чему плывет по небу. Скорость перемещения обуславливается активностью ветра.
Часто сигнализируют о смене погоды.
Закрывает все небо, предупреждает о небольшом дожде или снеге. Солнце просвечивает слабо.
При низкой влажности и незначительном восхождении воздуха предсказывают хорошую погоду, в ином случае сгущаются и вызывают грозу.
Образуются перед холодным фронтом при высоком давлении воздуха и повышенной относительной влажности. Когда облако нагретой фронтовой частью устремляется вверх, оно начинает скручиваться. Такой вид называют «грозовым воротником». Он существует отдельно от основной тучи, не изменяет форму при движении.
Предсказатели связывают их происхождение с приближением «конца света». Эти мощные, массивные, рогатые или клочковатые облака, напоминающие застывшее бушующее море, не предвещают бури.|
Номер занятия, дата |
Тема и ресурс
(учебник (страница, параграф, и т.п.), презентация, урок на образовательной платформе и т. |
форма проведения (рассылка заданий, видеоконференция и т.д.) |
задание для детей (решить примеры, написать конспект, ответить на вопросы и т.д.) |
сроки выполнения работы |
форма сдачи заданий (телефон, почта и т.д.) |
№167-168
23.05.2020 Русский язык |
Звуки и буквы Правила правописания. |
Рассылка заданий, онлайн-тестирование, видеоконсультации по WhatsApp
|
1. 3. Д.з Работать по учебнику. Упр 223, стр 128- Списать и и пдчеркнуть орфограммы |
До 23.05.2020-20.00 ч |
Сделать онлайн задания и отправить фото сделанного упражнения учителю на ватсап группу или на электронную почту. |
№
23.05.2020 Литер чтение |
Весёлые рассказы для детей В. Интерпретация текста литературного произведения в творческой деятельности учащихся: инсценирование, драматизация; устное словесное рисование. Понимание заглавия произведения, содержанием. Адекватное понимание содержания звучащей речи.Американские, английские, народные песенки в переводе С. Маршака, Л. Яхнина |
Видеоурок Рассылка заданий, онлайн-тестирование, видеоконсультации по WhatsApp
|
1.Посмотреть видеоурок(тему урока) : 2. Отвечать на вопросы учителя аудиосообщением.
3. Д.з Прочитать по учебнику стр 176-1181. Чтение одного стиха на выбор аудиосообщением отправить учителю.
|
До 23.05.2020-20.00 ч |
Прочитать рассказ по учебнику по и аудиосообщением отправить учителю. В ватсап |
д.)
Драгунского.
Течения, волны и приливы | Smithsonian Ocean
Большое движение воды в одном общем направлении называется течением. Течения могут быть временными или длительными. Они могут быть у поверхности или в глубинах океана. Сильнейшие течения формируют глобальные климатические условия Земли (и даже местные погодные условия), перемещая тепло по всему миру.
Поверхностные течения
Это карта океанских поверхностных течений 1877 года. (Джон Джеймс Уайлд, 1877 г.) На поверхности течения в основном определяются четырьмя факторами: ветром, солнечным излучением, гравитацией и вращением Земли.
Все эти факторы взаимосвязаны. Солнечное излучение создает преобладающие ветры, которые заставляют океанские воды собираться в холмы и долины. Гравитация тянет воду от холмов к долинам, а вращение Земли направляет движущуюся воду.
Солнце и ветер
Ветер является основной силой, движущей воду по всему земному шару поверхностными течениями. Когда воздух движется по поверхности океана, он увлекает за собой верхние слои воды за счет трения — силы сопротивления между двумя соприкасающимися материалами, движущимися друг над другом.Поверхностные океанские течения вызываются постоянными ветровыми режимами, которые сохраняются во времени по всему земному шару, например, струйным течением. Эти ветровые узоры (конвекционные ячейки) создаются солнечным излучением, падающим на Землю и выделяющим тепло.
Солнечное излучение сильнее всего на экваторе и рассеивается по мере приближения к полюсам. Это неравномерное распределение тепла заставляет воздух двигаться.
Горячий воздух над экватором поднимается и удаляется от экватора. Точно так же холодный воздух с полюсов опускается и движется к экватору.Столкновение горячего воздуха, исходящего с экватора, и холодного воздуха, исходящего с полюсов, создает области высокого атмосферного давления и низкого атмосферного давления вдоль линий определенных широт. Интуитивно понятно, что горячий воздух и холодный воздух встречаются в середине экватора и Северного или Южного полюса, однако на самом деле все гораздо сложнее. Сочетание вращения Земли, того факта, что Земля наклонена относительно своей оси, и расположения большинства континентов в Северном полушарии создают системы давления, которые делят каждое полушарие на три различных направления ветра или ячейки циркуляции.
В северном полушарии самая северная система, полярная ячейка, выдувает воздух в постоянном юго-западном направлении в сторону кармана низкого давления вдоль 60-градусной широты.
Средняя система, ячейка Феррела, дует в постоянном северо-восточном направлении к тому же 60-градусному минимуму. А самая южная система, ячейка Хэдли, выдувает воздух в постоянном юго-западном направлении в сторону области низкого давления вдоль экватора.Результатом является глобальная картина преобладающего ветра, и именно этот постоянный ветер влияет на океан.
Хотя может показаться, что океан представляет собой плоскую поверхность, реальность такова, что это ряд холмов и долин в воде. В местах, где генерируемые ветром потоки сходятся друг с другом, океанская вода выталкивается, образуя небольшой холм. Точно так же там, где ветры расходятся, океанская вода опускается в небольшую депрессию.
Гравитация и вращение Земли
Ветер толкает воду в холмы высокого давления, которые оставляют после себя долины низкого давления.Поскольку вода — это жидкость, которая предпочитает оставаться на ровной высоте, это создает неустойчивую ситуацию. Под действием силы тяжести океанская вода перемещается из застроенных районов высокого давления вниз в долины низкого давления.
Но когда вода движется с холмов в долины, она движется по кривой траектории, а не по прямой. Это искривление является результатом вращения Земли вокруг своей оси.
На Земле движение по прямой на большие расстояния сложнее, чем может показаться. Это потому, что Земля постоянно вращается, а это означает, что каждый объект на ее поверхности движется со скоростью, с которой Земля вращается вокруг своей оси.С нашей точки зрения, стационарные объекты просто неподвижны. На самом деле они мчатся со скоростью примерно 1000 миль в час (1600 км/ч) на экваторе Земли. Именно это вращательное движение влияет на движение любого объекта, не находящегося в прямом контакте с поверхностью планеты, из-за чего кажущиеся прямыми траектории на самом деле изгибаются. Это также влияет на движение океанских течений. Ученые называют это изгибание эффектом Кориолиса.
НОВА ПБС
Легче всего понять это явление, если подумать о путешествии в северном или южном направлении.
Поскольку Земля, по сути, является сферой и вращается вокруг оси, все, что находится вблизи экватора Земли, будет двигаться быстрее всего — поскольку Земля вращается с постоянной скоростью, а экватор проходит вдоль самой широкой части сферы, любой объект должен двигаться по всей Окружность Земли за один оборот. По мере того как вы все ближе и ближе приближаетесь к полюсам, расстояние, пройденное за один оборот, постепенно сокращается, пока не достигнет нуля на любом из полюсов. Следовательно, объект на поверхности будет постепенно вращаться медленнее по мере приближения к полюсу.
Но покиньте поверхность планеты, и якорь, удерживающий вас в синхронизации с землей под вами, исчезнет. Любой движущийся объект (самолет, лодка, воздушный шар, вода) начнет свое путешествие со скоростью вращения того места, откуда он взлетел. Если он должен двигаться на север или юг, земля под ним будет двигаться с другой скоростью. Путешествуйте на север от экватора, и земля под вами будет постепенно вращаться медленнее.
Это приводит к тому, что объект, пытающийся двигаться по прямой линии, отклоняется вправо в северном полушарии и отклоняется влево в южном полушарии относительно направления движения.
Понять, как вращение Земли влияет на движение на запад или восток, немного сложнее. Представьте эластичную нить, прикрепленную к шару на одном конце и точку крепления на другом. Чем быстрее мяч вращается вокруг якоря, тем больше растягивается резинка и тем дальше мяч перемещается от центральной точки. Объект, путешествующий по Земле, ведет себя точно так же. Если объект движется на восток, в направлении, в котором вращается Земля, он теперь движется вокруг оси Земли быстрее, чем когда он был закреплен на якоре, и поэтому объект хочет двигаться от оси и от нее.Все еще связанный гравитацией, объект делает это, двигаясь к экватору, месту на Земле, которое находится на наибольшем расстоянии от оси. Путешествуйте на запад, в направлении, противоположном вращению Земли, и теперь объект вращается медленнее, чем поверхность Земли, и поэтому он хочет двигаться к оси.
Он делает это, двигаясь к полюсу. Это снова проявляется как изгиб вправо в северном полушарии и влево в южном полушарии.
Вода, движущаяся по поверхности Земли, также подвержена эффекту Кориолиса, который заставляет движущуюся воду искривляться в тех же направлениях, что и описанные выше.В Северном полушарии поверхностные воды изгибаются вправо, а в Южном полушарии — влево от направления, в котором они вынуждены двигаться.
Вращающиеся круги
Вращение Земли также отвечает за круговое движение океанских течений. На Земле существует 5 основных круговоротов — обширных течений, охватывающих целые океаны. Есть круговороты в Северной Атлантике, Южной Атлантике, северной части Тихого океана, южной части Тихого океана и Индийском океане.Подобно поверхностным водам, северные круговороты вращаются по часовой стрелке (вправо), а круговороты на юге вращаются против часовой стрелки (влево).
Центром круговоротов являются относительно спокойные участки океана.
Саргассово море, известное своими обширными пространствами плавающих саргассовых водорослей, существует в круговороте Северной Атлантики и является единственным морем, не имеющим сухопутных границ. Сегодня водовороты также являются местами скопления морского пластика и мусора. Самый известный из них известен как Большое тихоокеанское мусорное пятно, но все пять круговоротов являются центрами накопления пластика.
Экман Транспорт
Ветер, движущийся над океаном, движет воду под собой, но не так, как можно было бы ожидать. Эффект Кориолиса, кажущаяся сила, создаваемая вращением Земли вокруг своей оси, влияет на движение воды, включая движение, вызванное ветром. Вспомним, что Кориолис заставляет траекторию движущегося объекта отклоняться вправо или влево в зависимости от того, в каком полушарии он находится. Но в этом случае трехмерная природа океана влияет на общее направление движения воды.Ветер, дующий над водой, будет перемещать океанскую воду под ней в среднем направлении, перпендикулярном направлению ветра.
Когда ветер дует над поверхностным слоем воды, трение между ними толкает воду вперед. Как мы знаем, когда вода (и другие объекты) движется по поверхности Земли, она изгибается из-за эффекта Кориолиса. Самый верхний слой воды будет отклоняться от направления ветра примерно на 45 градусов.Для простоты предположим, что этот сценарий происходит в Северном полушарии, и все движения изгибаются вправо. Когда верхний слой воды начинает двигаться, он, в свою очередь, притягивает нижний слой воды, как это делал ветер. Теперь этот второй слой воды начинает двигаться, и он движется в направлении немного правее слоя над ним. Этот эффект продолжается слой за слоем по мере того, как вы спускаетесь с поверхности, создавая эффект спирали в движущейся воде.
Помимо изменения направления, каждый последующий слой вниз теряет энергию и движется с меньшей скоростью.
Трение заставляет воду двигаться, но сопротивление сопротивляется этому движению, поэтому, когда мы перемещаемся от верхнего слоя к следующему, часть энергии теряется. Когда учтены все слои вниз по спирали, чистое направление воды перпендикулярно направлению ветра.
Глубинные течения
Океан соединен мощным циркулирующим течением глубоко под водой. Эта схема планетарного тока, называемая глобальной конвейерной лентой, медленно перемещает воду по всему миру, и на полный круг уходит 1000 лет.Это обусловлено изменениями температуры и солености воды, характеристикой, которая заставила ученых ссылаться на течение как на пример термохалинной циркуляции.
Различия в температуре и солености вызывают глубоководные океанские течения. (НАСА)
И тепло, и соль влияют на плотность океанской воды. Более соленая и более холодная вода тяжелее и плотнее, чем менее соленая (или более пресная), более теплая вода. По всему земному шару есть области, где теплота и соленость океанской воды (а значит, и ее плотность) меняются.
Наиболее важные из этих областей находятся в Северной Атлантике.
Когда теплая атлантическая вода с экватора достигает холодного полярного региона на севере через Гольфстрим, она быстро остывает. Этот регион также настолько холоден, что океанская вода замерзает, но превращается в лед только вода. Когда вода замерзает, она оставляет соль, в результате чего окружающая вода становится все более и более соленой. Затем холодная соленая вода массовым движением опускается в глубины океана. Именно это погружение является основным двигателем всей системы глубоководной циркуляции, которая перемещает огромные количества воды по всему миру.Похолодание также происходит вблизи Антарктиды, но не до таких крайностей, как в Северном полушарии.
Местные жители в Зеббуге, Мальта, создали солончаки, куда они могут собирать морскую соль после того, как очень соленая морская вода высохнет. (Кристин М) Еще одна область океана, где огромное количество воды перемещается в глубины океана, находится в Средиземном море.
В этой области испарение является основным фактором, изменяющим соленость океанской воды. Когда вода в Средиземном море испаряется, она оставляет после себя соль.Затем эта сверхсоленая океанская вода просачивается в Атлантику через тонкое устье Средиземного моря, также известное как Гибралтарский пролив.
Когда холодная соленая вода циркулирует по земному шару и постепенно становится теплее, она начинает подниматься. «Старая» глубинная вода полна питательных веществ, которые накопились в результате погружения отходов из продуктивных поверхностных вод наверху. Места, где поднимается «старая» вода, являются высокопродуктивными, потому что они содержат достаточное количество питательных веществ и имеют доступ к солнечному свету — идеальное сочетание для фотосинтеза.
Течения и перемены
Поскольку циркуляция океана обусловлена изменением температуры, любое изменение климата планеты может значительно изменить систему. Ученые опасаются, что таяние льдов, вызванное глобальным потеплением, может ослабить глобальную конвейерную ленту, добавив в Арктику дополнительную пресную воду.
Исследование, проведенное в 2018 году, показало, что массивное океанское течение, огибающее Атлантический океан, называемое атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляцией, уменьшилось примерно на 15 процентов с 400 года нашей эры и сейчас является самым слабым за последние 1600 лет.По иронии судьбы, несмотря на общее повышение глобальной температуры, в результате этого во многих местах в Северной Америке и Европе может стать холоднее.
Разрывные течения
Отрывное течение видно сверху. (НОАА) Не все токи происходят в таком большом масштабе. На отдельных пляжах могут быть отбойные течения, опасные для купающихся. Риповые течения представляют собой сильные, узкие, направленные в сторону моря потоки воды, простирающиеся от береговой линии за пределы зоны прибоя. Они встречаются практически на любом пляже с прибоями и действуют как «морские реки», перемещая песок, морские организмы и другие материалы в открытом море.Отрывные течения формируются при наличии вдольбереговых вариаций обрушения волн.
В частности, разрывные течения, как правило, формируются в областях с меньшим обрушением волн, зажатых между областями с большим обрушением волн. Это может произойти, когда в песчаных отмелях у берега есть промежутки, от таких сооружений, как пирсы или пристани, или из-за естественных вариаций того, как разбиваются волны.
Разрывные течения могут двигаться быстрее, чем олимпийский пловец, со скоростью до восьми футов (2,4 метра) в секунду. На таких скоростях обратное течение может легко одолеть пловца, пытающегося вернуться на берег.Вместо того, чтобы пытаться плыть против течения, специалисты предлагают не бороться с ним и плыть параллельно берегу. Дополнительные советы по безопасности см. в руководстве NOAA по безопасности при токах разрыва.
Течения и природа
Невидимые человеческому глазу тысячи микроскопических животных путешествуют автостопом через океаны по океанскому шоссе. Эти животные, называемые зоопланктоном, движутся по прихоти океанских течений.
У восточного побережья Соединенных Штатов одно из самых мощных океанских течений — Гольфстрим — переносит зоопланктон из Мексиканского залива, огибая оконечность Флориды, до мыса Код в штате Массачусетс, а затем через северную часть Атлантического океана в направлении Европа.Течения позволяют молодым существам находить дорогу в гостеприимные места, где они вырастают во взрослых особей.
Другие морские существа передвигаются автостопом по течениям, используя плавающие обломки, такие как маты из морских водорослей, стволы деревьев и даже пластик. Они используют эти убежища, чтобы выжить в опасном открытом океане. После цунами 2011 года, вызвавшего обрушение электростанции «Фукусима-дайити» в Японии, обломки японского побережья начали выноситься на берег западного побережья Северной Америки, принеся с собой более 280 японских видов.Перемещение видов через океанические бассейны помогает поддерживать популяции во всем ареале вида.
Это также обеспечивает разнообразие генетики в популяции, что является важным фактором сохранения устойчивости и устойчивости видов к трудностям, таким как болезни и экологические катастрофы.
Течения также влияют на то, куда крупные взрослые виды могут и хотят отправиться. Черепахи и киты ежегодно мигрируют в обильные воды залива Джорджес у побережья Новой Англии, места, которое продуктивно из-за теплых вод, приносимых на север с экватора.
Спутниковая карта местоположения Республики Татарстан
Карты Республики Татарстан
Maphill — это коллекция изображений карт. Это изображение сочетает в себе спутниковую карту с земным шаром с центром в Республике Татарстан. Используйте кнопки под изображением для переключения на разные типы карт.
Увидеть Республику Татарстан с другого ракурса.
Каждый стиль карты имеет свои преимущества. Никакой тип карты не является лучшим. Лучше всего то, что Maphill позволяет взглянуть на Республику Татарстан с разных точек зрения.
Эта спутниковая карта хороша. Но есть большая вероятность, что другие стили карт понравятся вам еще больше. Выберите другой стиль в таблице выше.
Что делать, если вам понравилась эта карта?
Если вам нравится эта карта Республики Татарстан, Волги, России, пожалуйста, не держите ее при себе. Дайте своим друзьям возможность увидеть, как выглядит мир, преобразованный в изображения.
Поделитесь этой картой.
Используйте кнопки для Facebook, Twitter или Google+, чтобы поделиться этой картой Республики Татарстан, Волга, Россия.Maphill — крупнейшая галерея веб-карт. Однако количество карт, безусловно, не единственная причина посетить Maphill.
Получить бесплатную карту Республики Татарстан.
Карту можно встроить, распечатать или скачать, как и любое другое изображение. Все карты Республики Татарстан доступны в формате изображения JPEG. Украсьте свой веб-сайт графическими картами высокого качества. Используйте кнопку Бесплатная карта над изображением.
Есть ли что-то большее, чем эта карта?
Конечно, есть.Говорят, что карты Maphill стоят тысячи слов. Насчет этого сомнений нет. Но гораздо больше вы можете испытать, посетив Республику Татарстан.
Будьте вдохновлены.
В каждой части Волги есть что предложить и что посмотреть. Невозможно запечатлеть всю красоту на карте. Вы должны прийти и увидеть это сами.
Скидки при бронировании отелей.
Если какая-либо из карт Maphill вдохновит вас приехать в Республику Татарстан, мы хотели бы предложить вам доступ к широкому выбору отелей по низким ценам и с отличным обслуживанием клиентов.Сравните цены на отели в Республике Татарстан и сэкономьте деньги.
Благодаря нашему партнерству с Booking.com вы можете воспользоваться скидками до 50% при бронировании отелей во многих городах Республики Татарстан.
Узнайте больше о стилях карт
Каждый тип карты предлагает разную информацию, и каждый стиль карты предназначен для разных целей.
О стилях и картографической проекции, используемых на приведенной выше карте (Спутниковая карта местонахождения Республики Татарстан), читайте .
Спутниковая карта
Спутниковая карта показывает поверхность Земли такой, какая она есть на самом деле. Приведенная выше карта основана на спутниковых снимках, сделанных в июле 2004 года. Эта спутниковая карта Республики Татарстан предназначена только для иллюстрации. Для получения более подробных карт, основанных на новых спутниковых и аэрофотоснимках, переключитесь на подробный вид карты.
Затенение отмывки используется для создания трехмерного эффекта, создающего ощущение рельефа местности. Тени, нарисованные на карте, имитируют эффекты солнечного света, падающего на поверхность ландшафта.
Картографическая проекция карты местности
Карта местности Республики Татарстан объединяет две проекции: ортогональную азимутальную проекцию для земного шара и простую географическую проекцию для прямоугольной части карты.
Географическая проекция имеет прямые меридианы и параллели, каждый градус широты и долготы имеет одинаковую величину на всей карте мира.
Орфографическая азимутальная проекция представляет собой перспективную проекцию с бесконечного расстояния.Он был известен египтянам и грекам более 2000 лет назад. Это дает вид Земли, видимой из космоса. Одновременно можно просматривать только одно полушарие. Земной шар с центром в Республике Татарстан кажется более реалистичным, чем почти любая другая проекция.
Эпицентр землетрясения — обзор
21.3.1 Коралловые рифы
Расположенный недалеко от глобального эпицентра морского биоразнообразия, Ява содержит несколько мест обитания коралловых рифов.Однако они не столь обширны и биоразнообразны, как те, что находятся дальше на восток, и большинство из них находятся под сильным антропогенным воздействием. Ява и ее более мелкие прибрежные острова (включая группы Баве и Канге в Яванском море) имеют площадь коралловых рифов всего около 950 км 2 (UNEP-WCMC et al.
, 2010), что составляет около 2,5% индонезийской всего (Берк, Рейтар, Сполдинг и Перри, 2012 г.). Барьерные рифы и атоллы в этой части Индонезии отсутствуют. Платформенные и пятнистые рифы встречаются на шельфе Яванского моря, особенно в группах островов Тысяча островов, Каримунджава, Бавеан и Суменеп/Кангеан.Окаймляющие рифы отсутствуют почти на всем северном берегу, подверженном сильному терригенному воздействию с доставкой наносов и биогенных элементов, за исключением прибрежных рифов района Джепара, которые имеют голоценовое происхождение и сформировались в условиях, значительно отличающихся от природных. сегодня (Tomascik, Mah, Nontji, & Moosa, 1997). Окаймляющие рифы также отсутствуют на большей части южного берега, за исключением районов вокруг Пангумбахана, Санканга, Пангандарана, Парангтритиса и побережья вокруг Пулау-Семпу (Suharsono, 2005; Tomascik et al., 1997). Большинство прибрежных окаймляющих рифов находится на западной стороне, от полуострова Уджунг-Кулон через Зондский пролив, и побережьях Восточной Явы, в частности полуострова Бламбанган на крайнем юго-востоке (рис.
21.1) (Tomascik et al., 1997). . Хотя окаймляющие рифы расположены вдоль центра населения Индонезийского архипелага, на сегодняшний день они остаются малоизученными, поскольку большинство исследований сосредоточено на группах Тысячи островов и островов Каримунджава на севере.
Коралловые рифы Джакартского залива и Тысячи островов изучаются уже почти столетие, что позволяет получить информацию о долгосрочных изменениях в этих экосистемах в условиях возрастающего антропогенного воздействия.Прибрежные рифы островов залива Джакарта развивались в условиях высокого естественного уровня осадконакопления и, таким образом, обеднены по сравнению с рифами Тысячи островов (Umbgrove, 1928). Исторически сложилось так, что годовой сток с суши во время северо-западного муссона является основным фактором, определяющим развитие и выживание этих коралловых рифов (Tomascik, Suharsono, & Mah, 1993). Однако усиление деятельности человека за последнее столетие привело к тому, что мутность и эвтрофикация, связанные со стоком, распространились все дальше от берега (Mah & Tomascik, 2000; Tomascik et al.
, 1993). Эти рифы были разделены на три отдельные зоны на основе геоморфологии, океанографии и расстояния от Джакарты: зона 1 включает рифы Джакартского залива, зона 2 — рифы на расстоянии 15–50 км, а зона 3 — рифы > 50 км от Джакарты, разделенные глубоким каналом к северу от рифового комплекса острова Пари (Cleary & Hoeksema, 2006).
Umbgrove (1928) был одним из первых, кто описал хорошо развитые рифы на островах в этом районе, хотя некоторые прибрежные рифы уже демонстрировали признаки антропогенного воздействия из-за загрязнения, увеличения поверхностного стока и извлечения кораллов (Tomascik et al., 1993). Сообщается, что в конце 1920-х годов на острове Ньямук-Бесар в заливе Джакарта были «процветающие» коралловые сообщества (Umbgrove, 1939). К середине 1980-х годов рифы залива Джакарта были описаны как «функционально мертвые» (Tomascik et al., 1993) с коралловым покрытием < 5% (DeVantier et al., 1998). К концу тысячелетия многие острова также подверглись сильной эрозии. Четыре острова полностью исчезли, в основном из-за взрыва и добычи кораллов, в частности, для строительства нового международного аэропорта Джакарты (Фархан и Лим, 2012; Онгкосонго и Сукарно, 1986).
Судя по музейным коллекциям и историческим записям, в 1920-х годах насчитывалось не менее 190 видов каменистых кораллов. В 2005 г. это число уменьшилось почти вдвое и составило всего 105 видов, что в основном связано с отложениями, загрязнением и развитием городов. На Тысяче островов было обнаружено большее количество видов (160), из которых 74 не встречались в Джакартском заливе (Van der Meij & Hoeksema, 2010). В прибрежной части острова Онруст не осталось ни одного вида кораллов, в то время как на среднем берегу Тидунг-Бесар насчитывался 121 вид каменистых кораллов (Cleary et al., 2016). По сравнению с рифами Тысячи островов рифы залива Джакарта имели значительно более низкий покров из ветвящихся, листоватых, грибовидных и субмассивных кораллов и гораздо более высокий песчаный покров (Cleary et al., 2016). В то время как прибрежные рифы под влиянием наземных воздействий превратились в бентические сообщества, в которых доминируют гетеротрофные и фильтрующие организмы и биоэродерные организмы (Tomascik et al.
, 1993), деградация рифов дальше от берега за последние два десятилетия замедлилась, хотя и широко распространена. обесцвечивание в 2010 году привело к замедлению восстановления кораллов (Cleary et al., 2014). Рифы Тысячи островов в основном страдают от таких воздействий, как постоянное разрушительное рыболовство, строительные работы и локальное загрязнение, в основном из-за растущего уровня туризма, а некоторые из самых отдаленных рифов в настоящее время содержат большое количество мертвых кораллов и щебня (Баум, Януар, Ферс и Кунцманн, 2015; Клири и др., 2008).
Первые вспышки коралловой морской звезды Acanthaster planci в Индонезии были зарегистрированы на Тысяче островов в 1969 г., с тех пор было еще несколько вспышек (Baird, Pratchett, Hoey, Herdiana, & Campbell, 2013), что привело к значительной потере кораллов (рис.21.6) (ДеВантье и др., 1998). Крупномасштабное обесцвечивание кораллов затронуло Тысячу островов в 1983 г., вызвав массовую гибель местных жителей (Brown & Suharsono, 1990).
Обесцвечивание 2010 г. затронуло рифы Тысячи островов, Каримунджава, Ситубондо и Баньюванги, хотя и не так сильно, как в 1983 г. (Cleary et al., 2014; Tun et al., 2010). Деструктивный промысел, в частности использование взрывной ловли, муро-ами и цианида, был широко распространен на Тысяче островов и Каримунджаве в 1980-х и 1990-х годах, и хотя в последние годы он стал менее частым, он все еще сохраняется (Campbell, Mukminin , Kartawijaya, Huchery, & Cinner, 2014; Erdmann, 1998).
Рис. 21.6. Увеличение числа вспышек поглощающей кораллы морской звезды терновый венец, Acanthaster planci , было связано с эвтрофикацией и способствовало чрезмерному вылову хищников морской звезды и ее личинок.
(Фото: Себастьян Ферс.)Информационный бюллетень клуба Coati
Коати (co-AH-tee) — родственник енота с длинным носом, маской на лице и полосатым хвостом. Коати любопытны и энергичны, как дети!
Новости клуба Коати, январь 2014 г.
Это январь, сезон выставок драгоценных камней и минералов, и Музей пустыни готовится к семейным мероприятиям Mineral Madness и распродаже минералов, которые состоятся в субботу и воскресенье, 18 и 19 января 2014 года.
Конечно, все члены клуба Коати могут принять участие. И даже если вы не сможете попасть на мероприятие, вы сможете оторваться в следующий раз, когда придете в музей.
Ты можешь в это поверить? Детскому клубу Coati в этом году исполняется 20 лет! 22 ноября у нас будет большой праздник в честь дня рождения. А пока мы хотим услышать мнение старых членов клуба Коати. Что ты сейчас делаешь? Как клуб Коати повлиял на вас? Пожалуйста, свяжитесь с Робином Кроппом по адресу [email protected], чтобы мы могли связаться с вами!
Возиться на свалке шахты
Если вы были в музее пустыни, то наверняка видели нашу шахтную свалку.Когда вы выходите из минеральной галереи нашей пещеры, вы проходите через шахтный туннель, сделанный из настоящих шахтных бревен из Бисби. Свалка снаружи, у основания машины, называемой погрузчиком или мусороуборочной машиной. Наш горняк заходил в шахту после взрыва и выгребал тонны щебня. Он был добыт из настоящей шахты и работал, когда мы его получили 35 лет назад.
Кругом помойка… и в ней есть действительно хорошие вещи! Вы всегда можете покопаться в нем и выбрать один или два маленьких кусочка, чтобы забрать их домой.Вы можете найти азурит, малахит, пирит, кварц, кальцит или флюорит. На свалке есть знак, который поможет вам определить некоторые минералы, которые вы там найдете. На нашей свалке никогда не заканчиваются полезные ископаемые, потому что мы ее «солим». Каждое утро мы разбрасываем новые минералы, чтобы такие люди, как вы, могли их найти. Где мы берем полезные ископаемые? Мы собираем их на отвалах медных рудников в южной Аризоне и Нью-Мексико. Владельцы шахт приглашают нас сделать это. Иногда торговцы полезными ископаемыми или коллекционеры также дают нам полезные ископаемые.Получайте удовольствие, гадя!
Вы скалолаз?
- Вы берете камень, потому что вам нравится его цвет?
- Вы берете его, потому что вам нравится его форма?
- Вам нравится, потому что он блестит?
- Вы кладете камень в карман, берете его домой и добавляете в коллекцию?
Если вы ответили «да», вы на пути к тому, чтобы стать рок-гончей.
Очень весело искать камни, где бы вы ни находились. Горные породы состоят из одного или нескольких материалов, называемых минералами, а минералы состоят из неживых химических веществ, встречающихся в природе на Земле.В земной коре встречаются всевозможные полезные ископаемые, около 2000 видов.
Горные породы и минералы в нашем отвале обычно встречаются в районе пустыни Сонора. Распечатайте этот Mystery Mineral Word Search и попытайтесь найти эти восемь распространенных минералов: малахит, азурит, кварц, кальцит, гипс, оливин, пирит и хризоколла. Слова идут вперед или вниз. Нарисуйте линию вокруг каждого слова, которое вы найдете, и перечислите его в пустых местах ниже. Затем расставьте обведенные буквы, чтобы получить загадочный минерал.(Подсказка: это минерал штата Аризона.)
Хотите начать коллекционировать минералы? Посетите веб-сайт Смитсоновского института, чтобы получить несколько полезных советов! И приходите на наше мероприятие Mineral Madness, чтобы получить бесплатные минералы на станциях активности вокруг территории!
Как вырастить кристалл: эксперимент, который стоит попробовать
Глубоко внутри земли так жарко, что минералы в горных породах тают! Этот расплавленный материал называется магмой.
Когда магма остывает, минералы начинают образовывать кристаллы.Разные кристаллы имеют разную форму. Кристалл растет, добавляя слои своего минерала на поверхность.
Хотите увидеть, как растет кристалл? Вот что нужно сделать: (Возможно, вам понадобится взрослый, чтобы помочь вам.)
- Возьмите литровую банку и наполните ее примерно на 2/3 горячей водой. Медленно добавляйте соль, помешивая, пока она не растворится. Продолжайте добавлять соль и помешивать, пока не увидите в воде нерастворившиеся частички соли. (Лучше всего подойдет каменная или кошерная соль.)
- Проденьте кусок пряжи через пуговицу или вокруг небольшого камня и завяжите.Обвяжите другой конец нити вокруг карандаша. Поместите карандаш на верхнюю часть банки так, чтобы пуговица или камень висели в соленой воде. Поместите банку в место, где ее никто не побеспокоит, но где вы сможете наблюдать за ней.
- Чаще проверяйте свой эксперимент. По мере остывания воды на пряже должны расти кристаллы соли.
Потерпи. Это может занять день или два.
Потерпи. Это может занять день или два. Чтобы узнать о других безопасных и увлекательных экспериментах по выращиванию кристаллов, которые вы можете провести дома, перейдите по этой ссылке:
http://chemistry.about.com/od/crystalsforkids/
Ученые использовали новаторскую технологию, чтобы выяснить, как Земля выглядела миллиард лет назад — Кварц
К тому времени, когда Дитмар Мюллер поступил в Техасский университет в качестве аспиранта в середине 1980-х годов, ученые уже давно усвоили некогда удивительная идея: континенты, на которых разворачивалась вся человеческая история, а не приспособления постоянства, были сиротами бывшего великого суперконтинента под названием Пангея. Осыпанные наградами пионеры этой теории — тектоники плит — в общем и целом рассеялись в поисках следующей большой задачи.
Но Мюллер и его одноклассники чувствовали, что есть куда стремиться. Три десятилетия спустя Мюллер, теперь работающий в Сиднейском университете, участвует в новом перевороте в тектонике, на этот раз вызванном достижениями в области вычислительной мощности.
Те же скачки в анализе больших данных, суперкомпьютерах и интеллектуальных алгоритмах, которые потрясли финансы, генетику и шпионаж, меняют наш взгляд на неуловимый древний мир.
Эти инструменты позволяют Мюллеру и смелой группе ученых, известных как палеогеологи, наносить на карту не только Пангею, но суперконтиненты, существовавшие до нее, с целью создания самой точной карты Земли и ее природных ресурсов, когда-либо известных. .
«Это как детективная работа. У вас есть доказательства. Вы должны найти того, кто совершил преступление».
Команда Мюллера совместно с сотрудниками из Университета Осло и Калифорнийского технологического института уже завершила потрясающе подробную цифровую реконструкцию 410 миллионов лет земной истории, восходящей к столкновению существовавших на тот момент континентов, которое создало Пангею. В январе они планируют выпустить версию 2.0 GPlates, модели программного обеспечения с открытым исходным кодом, которую каждый может использовать, чтобы вернуться в прошлое, к ранним дням Земли.
Затем они готовятся к экспертной оценке расширения модели до 1 миллиарда лет назад — эпохи предка Пангеи, суперконтинента под названием Родиния. Затем они снова рванут — к 2 миллиардам лет, еще одному суперконтиненту и эволюции первой многоклеточной жизни.
EarthByte
GPlates.В какой-то степени палеогеология — это просто академический энтузиазм. Но это тоже серьезное дело. Это необходимо, например, практически для всех глубоководных нефтеразведочных работ: нефтяные компании отмечают, где уже была обнаружена нефть, и расшифровывают, где находился этот резервуар во времена Пангеи; в так называемой «аналоговой разведке» они затем внимательно изучают горную породу, с которой она была соединена 200 миллионов лет назад, и часто тоже бурят там.Когда дело доходит до драгоценных камней и минералов, шкала времени превышает 1 миллиард лет.
Тектоника плит также влияет на современную политику: она создала географию и геологию, которые устанавливают границы стран, распределяют их природные богатства и определяют, которые будут поражены землетрясениями, цунами и извержениями вулканов.
Более того, некоторые геологи, изучающие Вселенную, считают, что тектоника плит, сыгравшая решающую роль в эволюции сложной жизни на Земле, может быть предпосылкой (pdf) для ее возникновения и на других планетах.Если это так, это сузило бы поиски жизни в других местах галактики; ученые уже разрабатывают способы обнаружения признаков тектоники на экзопланетах, таких как следы вулканической активности, которые могут быть обнаружены с помощью телескопов ближайшего будущего.
«Это похоже на детективную работу, — сказал Мюллер. — У вас есть улики. Вы должны найти того, кто совершил преступление».
Случайное открытие внутреннего двигателя Земли
publish.illinois.edu
Альфред Вегенер во время злополучной экспедиции в Гренландию. История тектоники плит восходит к 1912 году, когда немецкий физик атмосферы Альфред Вегенер посмотрел на карту и заметил, что противоположные береговые линии Африки и Южной Америки кажутся странно совпадающими, как совпадающие кусочки головоломки.
Другие геологи отмечали то же самое и даже писали, что когда-то эти два континента были соединены. Но каким-то образом эти заявления ускользнули как от серьезного изучения, так и от всеобщего внимания.
Вегенер, не обремененный какими-либо предшествующими геологическими знаниями, приступил к лихорадочным исследованиям.Среди фактов, которые он обнаружил, было то, что высокогорье Шотландии, казалось, продолжалось в Аппалачах Соединенных Штатов, разделенных только Атлантическим океаном; окаменелости подобных животных и растений были найдены на обоих континентах. В заключение он сделал широкое замечание: земли, какими мы их знали, образовались в результате дрейфа континентов, процесса, в результате которого все континенты начали свое существование, слившись в одно гигантское пространство, которое он назвал Пангеей, или Вся Земля.
Он убедил немногих современников. По словам Мотта Грина, автора новой биографии, Вегенера во всем мире, особенно в Соединенных Штатах, враждебно настроенные геологи назвали Вегенера дилетантом, поверхностным нарушителем и просто совершенно неправым.
По их словам, сходство с побережьем было случайностью. В 1930 году дискредитированный Вегенер умер в Гренландии в очередной попытке найти физическое доказательство теории.
До недавнего времени большая часть исследований в области тектоники плит проводилась с помощью примитивных инструментов.
Прошло четыре десятилетия, прежде чем случайное открытие возродило его теории. Во время Второй мировой войны ВМС США записывали гидролокаторы и другие показания, чтобы отслеживать и уклоняться от немецких подводных лодок, в результате чего были созданы впечатляющие карты морского дна. Военно-морской флот был настолько обманут, что, как только боевые действия закончились, он вложил средства в продолжение исследований океана. В 1950-х американские и британские ученые, изучавшие земную кору на морском дне, обнаружили, что магнитное поле Земли не было стационарным, как предполагалось, а регулярно переворачивалось на протяжении всей истории.«Магнитная подпись», которую он оставил в горных породах, когда они охлаждались и образовывали куски коры, показывала, что иногда магнитный север находился рядом с географическим северным полюсом, а иногда — с южным полюсом.
Но подписи сбивали с толку — из-за них казалось, что магнитные полюса не просто перевернулись, но и переместились по всей поверхности Земли. Однако в шквале статей 1960-х годов ученые все прояснили: сдвинулись континенты. Вообще говоря, Вегенер был прав.
Только в общих чертах. Сами континенты на самом деле не дрейфовали; вместо этого было обнаружено, что они лежат, как легкий пенополистирол, на плитах плотной породы — тектонических плитах размером в миллионы квадратных миль, сделанных из кремния, магния и алюминия. Это были плиты, которые боролись за место, толкая горы, сдвигаясь и вызывая землетрясения, взаимодействуя с мантией внизу в системе взбалтывания, которая производила вулканы — по сути, живая машина, увлекающая за собой массивы суши.
Тектоника плит стала сенсацией. Газеты всего мира описали это как революционный концептуальный прорыв, сравнимый с дарвиновской теорией эволюции.
Однако до недавнего времени большая часть исследований проводилась с помощью примитивных инструментов, которые давали лишь самую смутную картину того, что происходит на самом деле.
Поиски тектонической машины времени
Когда Земля образовалась 4,6 миллиарда лет назад, на ней не было тектоники плит, и никто не знает, когда и как этот процесс начался.Тем не менее жизнь, какой мы ее знаем , просто не существовала бы без него.
По сути, Земля представляет собой двигатель с тепловым двигателем, температура в ядре которого составляет 6000°C (почти 11000°F), а на поверхности максимум 40°C или около того. Разница температур вызывает потоки в магме, расплавленной породе под земной корой. Тектонические плиты движутся над этими течениями. Их движения приводят в действие основную систему рециркуляции углерода, которая — до появления нашей индустриальной цивилизации — поддерживала оптимально сбалансированный уровень углекислого газа (CO2) в атмосфере; они не позволили Земле превратиться в перегретую пустошь, подобную Венере.
Жизнь, какой мы ее знаем, просто не существовала бы без тектоники плит.
Аналогичный процесс также обогащает атмосферу азотом, который необходим бактериям и растениям, которые превращают CO2 в кислород, делая возможными более сложные формы жизни.
(До того, как зародилась жизнь, в атмосфере был только след кислорода.)
Наконец, тектоника плит частично отвечает за магнитное поле Земли. Это поле защищает планету от солнечного ветра, потока заряженных частиц и солнечной радиации, которая, если бы она не была отражена, истощила бы атмосферу и угрожала самой жизни.
Для Мюллера, учитывая все это в начале 1990-х годов, теперь с его докторской степенью и должностью лектора в Сиднейском университете, чего не хватало, так это надежной, математически обоснованной модели, которая могла бы объяснить все геологическое шоу с самого начала. заканчивать.
Как область, палеогеология оставалась на пике популярности. После того, как Пангея была принята, ученые вызвали новый ажиотаж, собрав геологические свидетельства существования прежних суперконтинентов: сначала Кенорленда, который должен был разрушить около двух.4 миллиарда лет назад, затем Нуна, а после этого, около 1 миллиарда лет назад, Родиния. К этому времени в океанах уже появились многоклеточные организмы, но на суше по-прежнему не было ничего, кроме бактерий и некоторых водорослей.
Родиния породила Пангею, которая вобрала в себя всю сложную историю растений и животных, с которой мы знакомы.
Но как выглядели эти суперконтиненты и как они визуально взаимодействовали с земным ядром и атмосферой? Мюллер был хорошо знаком с широко доступными короткими анимациями о распаде Пангеи (такими, как приведенный ниже), потому что многие из них восходили к его руководителю в Остине, пионеру в этой области по имени Кристофер Скотезе.Были также нарисованные от руки иллюстрации пышных пейзажей, кишащих странными летающими и наземными рептилиями, саваннами, кораллами и джунглями. Но ни Скотезе, ни Мюллер, ни кто-либо другой не могли быть уверены, что они надежны.
Это определяющее напряжение, лежащее в основе полувекового исследования суперконтинентов: в отличие от других областей, занимающихся очень старым, у ученых не было машины времени. Астрономы, глядя в телескопы на галактики, находящиеся за миллиарды световых лет от нас, переносятся обратно в раннюю Вселенную.
Палеонтологи, наткнувшись на древние окаменелости, могут прямо взглянуть на остатки доисторической жизни. Но ни один инструмент или доказательство никогда подобным образом не телепортировали своих товарищей-палеогеологов назад в эпоху суперконтинентов.
Вместо этого палеогеологи кропотливо собирали воедино свои теории, используя разрозненные фрагменты подсказок, в основном из магнитных сигнатур в старых горных породах. Сначала, чтобы придать своей области лицо, они переводили эти подсказки в вырезанные фигуры на бумаге или в Adobe Illustrator и соединяли их вместе в мозаичные анимации, которые до сих пор можно найти в Google.
Мир Пангеи и ее распад, представленный в анимации, был более или менее информированным вымыслом.
Но, несмотря на то, что они были довольно хороши, большинство таких изображений были ошибочными в важных отношениях. Среди неизбежных несовершенств была их типичная зависимость от «плоской Земли», двухмерных иллюстраций, которые искажали внешний вид и движение континентов.
Кроме того, они обеспечивали движение платформ, но игнорировали неразрывную систему, которая проникает на тысячи миль в недра Земли и на всем протяжении связана с ядром.
Потом была проблема с долготой. Палеомагнитная сигнатура дала ученым свидетельство широты давно исчезнувшей земли — насколько далеко она находилась на севере или юге, — но не ее долготу, ее положение на востоке или западе. И даже по широте ошибки до 10 или 20 градусов, то есть целых 1400 миль, могут появиться, если вы уйдете достаточно далеко назад, и возраст горных пород может отличаться на целых 60 миллионов лет. Также по магнитной сигнатуре нельзя было сказать, находится ли континент к северу или к югу от экватора, правильной стороной вверх или вверх ногами.
Наконец, классические изображения суперконтинентов восприняли ошибочный первоначальный тезис Вегенера о дрейфе. Они позволили континентам блуждать по земному шару без оглядки на анкерные плиты. На самом деле у континентов есть своего рода базовый киль, который соединяет их с их плитой, что препятствует их независимому движению.
Таким образом, мир Пангеи и ее распад, представленный в анимации, был более или менее информированным вымыслом — близким приближением, но со значительными недостатками.
Мюллер и его сотрудники решили изменить это — создать модель, основанную на тектонической геометрии, показывающую границы и плавное движение дюжины или около того крупных плит, без промежутков между ними, полностью интегрированную с конвектирующей мантией и включающую более строгая оценка правильной долготы. Это будет то, что он назвал виртуальной машиной времени, которая позволит любому выбрать практически любую точку в давно минувших геологических эпохах на Земле и вернуться туда.
«Мы хотим отправиться в геологическое прошлое и понять, как выглядела планета не только на поверхности, но и… вплоть до ядра.”
Как бы то ни было, никакое общедоступное программное обеспечение не могло выполнить все это. У нефтяных компаний и некоторых других небольших групп геологов были системы, которые они создали, но не делились ими с другими.
В любом случае не было ясно, достигла ли какая-либо из них целей Мюллера. Поэтому Мюллер вместе с геофизиком Майком Гурнисом из Калифорнийского технологического института и геологом Трондом Торсвиком из Университета Осло объединились, чтобы создать его с нуля. Мюллер назвал свою команду EarthByte, а система, которую он создал с Гурнисом и Торсвиком, теперь называется GPlates.
«Мы не просто хотим делать выводы о том, что произошло в прошлом, — сказал Мюллер. «На самом деле мы хотим отправиться в геологическое прошлое и понять, как выглядела планета не только на поверхности, но и в глубине, вплоть до ядра».
Применение правил тектоники плит
Сиднейский университет
Дитмар Мюллер. Первоначальная цель Мюллера не была в высшей степени амбициозной. Он просто стремился создать платформу с открытым исходным кодом, на которой геологи могли бы реконструировать Землю после Пангеи в цифровом виде, чтобы современная палеогеология «глубокого времени» больше не была прерогативой исключительно нефтяных компаний и богатых исследовательские группы.
И даже когда он и его сотрудники пошли дальше и начали реконструировать суперконтиненты, они не осмелились исследовать всю земную историю с нуля. Скорее, подобно Вегенеру, они будут синтезировать десятилетия исследований, которые уже проводились. Используя быстрые суперкомпьютеры, они опробовали различные возможные сценарии эволюции континентов, а затем остановились на изображении, которое лучше всего соответствует существующим данным и тому, как, как известно, работает тектоника.
Континенты не могут прыгать на север, затем на юг и снова на север.Они также не могут прыгать, крутиться, шататься или прыгать.
Первой целью команды было создать программу, которая моделировала бы движение тарелки не на плоском листе бумаги, а на сфере. Континентам было дано несколько осей или вращений, позволяющих земле и плитам двигаться независимо друг от друга, что они, кажется, делают, если вы не знаете, что они связаны. (Старые модели, как правило, правильно отображали континенты, но не учитывали границы и движение плит.
)
Одним из их самых больших достижений было строгое моделирование земного шара в соответствии с набором законов — «правилами тектоники плит». ” — что ученые почерпнули из десятилетий тщательного изучения морского дна.Одна версия этих правил восходит к Scotese, но Сиднейская группа и другие лица обновили их.
Например, скорость ни на одном континенте не может превышать 20 сантиметров в год, но дно океана может двигаться быстрее, чем континенты. Вообще говоря, континенты не могут совершать резких, резких движений (хотя, как говорит Скотезе, «время от времени… бац !»). Крупные континенты никогда не вращались полностью вокруг или даже на 180 градусов всего за несколько десятков миллионов лет.И, за исключением случайных ударов , дела на Земле в целом развивались медленно и гладко. Континенты не могут прыгать на север, затем на юг и снова на север. Они также не могут прыгать, крутиться, шататься или прыгать.
Вот изображение Сиднейской группы, показывающее скорость распада Пангеи.
Ключевым моментом, который сделал это возможным, стал скачок вычислительной мощности. Требуемая грубая сила, по словам Мюллера, обычно недоступна для использования академическими геологами.Когда время можно было упорядочить на быстром компьютере, могло уйти 10 дней или даже две недели на прогон десятков возможных конфигураций твердой Земли за период в 250 миллионов лет, чтобы выяснить, какая из них с наибольшей вероятностью будет правильной. Однако новейшие суперкомпьютеры могут выполнить ту же работу за три-четыре дня.
Один из исследователей Мюллера, Кара Мэтьюз, недавно закончила связывать воедино две модели до- и пост-пангейской эры — одну, относящуюся к 230 миллионам лет назад (230 млн лет назад, в стандартных обозначениях), и вторую оттуда к 410 млн лет назад.Первый принадлежит Мюллеру, а второй был создан Торсвиком из Осло и постдоком Мэтью Домейером. Обе части считаются стандартными произведениями, и задача Мэтьюза в основном заключалась в том, чтобы заставить их работать вместе.
В результате получается исчерпывающая модель с шагом в 1 миллион лет, гораздо более детализированная, чем интервалы в 10 миллионов лет, использованные в предыдущих описаниях.
Еще одним большим достижением является то, что новая модель стремится правильно разместить континенты в продольном направлении. Торсвик использовал экспериментальный метод , который, как он утверждает, правильно определяет долготу.(В апреле он будет награжден престижной медалью Артура Холмса отчасти за свою новаторскую работу над этим методом.) Он основан на том, что, по его мнению, является путеводной звездой — огромными кусками превосходно старой, глубоко погребенной породы с неизящными названиями Большая магматическая провинция (LIP) и Провинция для больших малых скоростей поперечной волны (LLSVP).
В статье 2014 года Торвсик утверждал, что его продольный метод работает, по крайней мере, еще во время кембрийского взрыва 540 млн лет назад, когда разнообразие жизни резко увеличилось.
Одной из ключевых причин является стабильность двух LLSVP (одна под Африкой и вторая под Тихим океаном), которые, в отличие от большей части суши Земли, по-видимому, оставались почти неподвижными после кембрийского взрыва. В то время как все остальное на планете перемещалось во времени, LLSVP — нет, и поэтому они являются фиксированными продольными ссылками.
Еще одно ключевое достижение комбинированной модели Мэтьюза заключается в объединении поверхности с недрами Земли вплоть до ядра. В отличие от конкурирующих анимаций, которые показывают только массивы суши на поверхности земного шара, модель GPlates показывает движущуюся, бурлящую Землю внизу, в дополнение к контрольному появлению реверсивных магнитных линий на расширяющемся Атлантическом океане.
Но, хотя это и захватывающе, это было бы почти анти-кульминацией, если бы команда Мюллера остановилась на этом — если бы они сейчас не решили распространить модель GPlates на Родинию и дальше. Что и произошло дальше.
Реконструкция Родинии
Когда существование Родинии было впервые предложено в 1970-х годах, она подверглась тем же насмешкам, что и исходная теория Вегенера.
Чжэн-Сян Ли, профессор Кертинского университета и один из ведущих мировых экспертов по Родинии, сказал, что на протяжении 1980-х годов он рисковал профессиональным презрением, чтобы предположить, что существовал цикл суперконтинентов — «циклы — плохое слово». он сказал.Самой смелой приемлемой гипотезой было то, что Пангея была случайностью или, самое большее, «эпизодом» — слова, которые не обязательно предполагали, что у нее были предшественники. Что касается Родинии, то ее название еще даже не было придумано. Ортодоксальность заключалась в том, что Пангея была уникальной и незаметной.
Это будет первая модель, представляющая период от 1 миллиарда до 410 миллионов лет назад как единое целое, связанное с тектоническими правилами.
Все изменилось в 1990-х годах с публикацией знаковых документов , которые начали документировать существование Родинии, начиная с наличия чрезвычайно старых каменных плит внутри существующих континентов — возрастом в миллиарды лет, как позже будет обнаружено, на основе калий-аргонового датирования.
Кратоны, как их называли, обычно были заключены в гораздо более молодые породы, что предполагает их отдельное происхождение задолго до этого. Часто они имели площадь в сотни тысяч квадратных миль и проникали вглубь Земли на сотни миль. Камни одинакового возраста были найдены разбросанными по всей планете — в Швеции, Мексике, Мозамбике, Австралии, Антарктиде — что позволяет предположить, что все они когда-то были частью одного и того же, гораздо большего пространства. Новый канон теперь включал Родинию.
Университет Сиднея
Эндрю Мердит. В прошлом году, когда Пангея была убрана, Мюллер поручил аспиранту Эндрю Мердиту, эксперту по опалам с растрепанными волосами, начать работу по распространению модели GPlates на Родинию. Но как? Чем дальше в прошлое вы уходили, тем меньше и меньше камней вы встречали — доказательства, необходимые для создания какой-либо точной картины. Сами плиты были другими — некоторые были поглощены мантией Земли; многие разбились на куски; большинство из них были разной формы.
Возраст самых старых проверенных корок — в Австралии и Канаде — около 3.Им 8 или 4 миллиарда лет, но им очень повезло, что они избежали разрушения.
Однако Мердит начинала не с нуля. Существовали известные кратоны, на которые, как считалось, распалась Родиния: например, четыре части в Африке — Конго, Калахари и Сахара, не говоря уже о Западной Африке, которая была соединена с Амазонией (сегодняшней Южной Америкой) в дни Родинии. Также было четверть века исследований, в том числе работа над рисованной анимацией в Google (ниже).
Самое главное, у него была Ли, эксперт по Родинии в Кертине. Ли уже был одним из руководителей пятилетнего проекта, финансируемого Организацией Объединенных Наций, который завершил работу в 2004 году и создал модель суперконтинента, хотя она и не была загружена в Gplates. Он согласился сотрудничать с молодым человеком.
Полученная модель должна быть наиболее вероятным факсимиле. Он был первым, кто связал воедино постродинские плиты и представил период от 1 миллиарда до 410 миллионов лет назад не как фрагментарные снимки, а как единое целое, закрепленное в тектонических правилах.
Мердит сказал: «Мы не являемся экспертами в какой-либо конкретной области — по столкновению Австралии и Индии или по столкновению Южной Америки и Африки, — но мы разработаем модель, предоставим ее людям и скажем: «Отлично, знаете ли». больше о том, как работает Южная Америка, чем мы. Так что вы исправите это или сообщите нам, что не так, и мы сможем это исправить ». Это будет «эталонной основой, которую люди смогут использовать для улучшения своих моделей». В любом случае, это была его надежда и надежда Мюллера.
Детские шаги на миллиард лет назад
Когда работа Ли прибыла в Сидней, Мердит и его руководитель, британец по имени Саймон Уильямс, поняли, что кое-что не так.Модель Ли нарушила как минимум пару более серьезных тектонических правил. «Мы прошли через это, и были периоды времени, когда Китайская и Сибирская плиты творили сумасшедшие вещи, двигались очень быстро и вращались», — сказал Мердит. «Если в 900 миллионов лет он был на севере, то в 800 году он был обращен на юг, а затем в 700 — на восток или запад, что, если судить по тектоническим правилам, непостоянно и слишком быстро».
Существующие модели Родинии больше походили на догадки и напоминали теорию дрейфа Вегенера.
Но это относительно легко исправить. Более сложная задача заключалась в том, что, хотя модель Ли была уважаемым изображением распада Родинии и движения последующих континентов, она не пыталась найти границы тектонических плит, на которых лежали континенты. Когда Кара Мэтьюз сделала свой раздел Пангеи модели GPlates, границы плит уже были настроены ее сотрудниками из Осло. Но между эпохами Родинии и Пангеи некоторые плиты раскололись или изменились, а геологических свидетельств того, что существовало так давно, было гораздо меньше.В этом отношении существующие модели Родинии больше походили на догадки и отдавали вегенеровской теорией дрейфа.
Сам Мердит, таким образом, должен был решить размер, форму и границы пластин. Чтобы добраться туда, он взял под рукой подсказки, такие как известный возраст и наклон горного хребта, кратоны и палеомагнитные свидетельства. Он знал, что если бы он мог получить правильную модель от 410 млн лет назад, когда работа Мэтьюза закончилась, до 750 млн лет назад, он был бы в значительной степени дома, потому что Родиния не сильно сдвинулась бы, если бы вообще сдвинулась с того времени на 1 миллиард лет назад.
примерно тогда же сформировался суперконтинент.Так что он должен был задокументировать разрыв примерно в 350 миллионов лет.
Приступая к работе, Мердит внесла коррективы в неустойчивый Китай и Сибирь Ли, найдя интерпретацию данных, которая переместила их из центра действия на периферию основных блоков земли и позволила более плавно сталкивать континенты. . Это была художественная лицензия; можно было смотреть на одни и те же данные и делать разные выводы о появлении геологических сцен.
Теперь Мердит начал методично продвигаться через весь период.Он ставил перед собой небольшие ежедневные цели — работать с временным интервалом от 50 до 100 миллионов лет в одной части земного шара, затем в другой и третьей. Во-первых, он занялся континентом Гондвана, от 520 до 650 млн лет назад, периодом, о котором у него было больше всего информации. Он просмотрел академические статьи, написанные за эти годы, с прицелом на выяснение всех важных границ плит. Он увидел, что время для столкновений Австралии, Антарктиды, Африки и Индии казалось неподходящим — они не согласовывались с новыми данными, которые он собрал.
Поэтому он начал соответствующим образом корректировать модель. Он соединил воедино кусочки Африки, но теперь обнаружил, что это вытеснило Австралию из картины. Ему пришлось вернуться к данным по Австралии. Он сделал новую настройку, которая заработала обратно. Теперь он перешел к Южной Америке и существовавшим тогда континентам Лорентия, Балтика и Рио-де-ла-Плата, которые более или менее являются современным Уругваем.
Но все это происходило с натяжкой. Он обнаружил, что может закончить небольшой участок земли в Южной Африке за несколько дней; но он провел несколько недель на более крупных блоках, таких как Индия и Австралия.
Модель двигалась с шагом в 20 или 30 миллионов лет, что гораздо меньше, чем детализация в 1 миллион лет в модели эпохи Пангеи Мэтьюза, но это было возможно благодаря данным. В некоторых местах вообще не было данных, что вынуждало его рисовать от руки то, что имело наибольший смысл с учетом тектонических правил.
К октябрю у Мердита был черновой вариант, охватывающий период от 500 до 650 млн лет (см.
ниже). Теперь он прыгнул назад к 750 млн лет назад, когда Родиния начала распадаться. Он все еще корректировал границы плит, надеясь, что, когда он закончит, результат совпадет с тем, что он создал для 650 млн лет назад, «и действительно сольется вместе.У Мердита был личный крайний срок — он собирался жениться в середине декабря и к тому времени должен был достичь возраста 750 млн лет с моделью, в которой «все [двигалось] как один большой блок на поверхности Земли».
Эндрю Мердит/EarthByte
Распад Родинии 650 миллионов лет назад в модели Мердита.«Это детские шажки», — сказал он. «Ты делаешь понемногу каждый день, и не кажется, что ты делаешь много. Затем вы оглядываетесь назад через несколько месяцев, и у вас есть модель, которая прекрасно сочетается.
Приложения для геологии и изменения климата
Система GPlates, разработанная командой Мюллера, хороша не только для отслеживания эволюции континентов. Это картографическое программное обеспечение общего назначения, которое позволяет ученым визуализировать все виды данных о Земле. Он использовался для создания карты того, как гравитация меняется вокруг планеты, и как потоки жидких горных пород глубоко в мантии постепенно искажают поверхность Земли. А в 2014 году Адриана Дуткевич, палеогеолог польского происхождения и жена Мюллера, использовала его для решения проблемы, очень актуальной и по сей день: как морское дно взаимодействует с атмосферой и влияет на изменение климата.Она возглавит проект, который впервые с 1970-х годов позволит составить полную карту морского дна, на этот раз в цифровом виде.
Идея витала в воздухе уже давно — собрать базу данных примерно из 200 000 образцов корки морского дна, собранных с 1950-х годов во время исследовательских океанских круизов и хранящихся в Национальном управлении океанических и атмосферных исследований США (NOAA). Но до Дуткевича никто не был готов продираться через гору отчетов NOAA.
Вместе с командой, в которую входили ее муж и специалист по машинному обучению, Дуткевич начала исследовать образцы.Во-первых, были плохие новости; база данных была неисправна.
То, что было написано в индивидуальных описаниях первоначальных образцов горных пород, на которые она смотрела, не всегда соответствовало самим образцам. Поэтому ей приходилось читать исследовательскую работу, прилагаемую к каждому образцу. Только тогда она сможет узнать, какие из них соответствуют стандартам Gplates.
Через три месяца Дуткевич получил 14 500 твердых образцов. Команда ввела их в алгоритм машинного обучения, предназначенный для визуального отображения ее выводов.Он выдал интерактивную трехмерную геологическую карту морского дна — виртуальный вращающийся глобус (видео ниже), о котором она объявила в статье в августе 2015 года в журнале Geology. (Вы также можете играть с интерактивной моделью онлайн.)
Она была широко подхвачена основными цифровыми СМИ. «Людям очень нравится играть с такими вещами на своих компьютерах, — сказал Дуткевич. «Для обычного человека вы могли видеть, что это не просто глубокая темная яма, полная грязи».
Карта означает, что впервые появилась привязанная цифровая модель, соединяющая данные с поверхности моря, наиболее подверженной воздействию атмосферы и непосредственного воздействия сжигания ископаемого топлива, на само морское дно.
Фитопланктон — микроскопические морские растения — поглощают углекислый газ из атмосферы на поверхности. Когда они умирают, они опускаются и покрывают морское дно отложениями, удерживая там углерод. В совокупности они поглощают гораздо больше углерода из атмосферы, чем растения на суше, сказал Дуткевич. Ее карта показывает, где сосредоточены эти поглотители углерода.
Но Дуткевич сказал, что модель показывает, что ученые понимают раковины гораздо меньше, чем они думали. В частности, прямой связи между поверхностью и морским дном меньше, чем считалось ранее, а состав отложений намного сложнее. Необходимы дополнительные исследования. «Нам срочно нужно понять, как океан реагирует на изменение климата», — сказала она.
Суперкомпьютер и алгоритм сыграли решающую роль в создании карты. Это позволило ей соединить разные наборы данных вместе — «действительно больших набора данных», — сказала она. «Без компьютера не обойтись. Человеческий разум не может обработать всю эту информацию».
К геологической машине времени
Как далеко в историю Земли вы можете зайти?
Майк Тетли, бросивший школу, бывший рок-басист и один из лучших аспирантов Мюллера, сказал, что палеогеологически можно вернуться на 3 миллиарда лет назад.До этого недостаточно камней или коррелирующих данных, чтобы делать какие-либо выводы. По крайней мере, не сейчас.
Университет Сиднея
Майк Тетли В 2014 году Тетли разговаривал с Ли, экспертом по Родинии, который вслух задавался вопросом, не существует ли нового способа нанести на карту давний мир, включая долготу. Палеомагнитные инструменты, используемые для датирования горных пород, основаны на поведении магматических пород (тех, которые образовались из остывающей магмы) при так называемой «температуре Кюри». Когда магматические породы остывают до точки Кюри, на них остается неизгладимый отпечаток магнитного поля в этот момент времени.Исходя из этого, исследователи расшифровывают широту, на которой образовалась скала, но не могут определить долготу, потому что магнитное поле Земли направлено с севера на юг, а не с востока на запад.
Ли предложил Тетли попробовать другой экспериментальный метод — взглянуть на базальт, одну из самых распространенных горных пород на Земле. Считалось, что базальт непроницаем для обнаружения его физического происхождения, без какой-либо сигнатуры направления, но у Ли было предчувствие, что можно написать алгоритм, который раскроет его секреты.Только он понятия не имел, с чего начать.
«Я говорю: это базальт из зоны субдукции. Узнать его. Это базальты срединно-океанических хребтов — изучите их». Он изучает структуру вещей».
Тетли предложил попробовать. Один кусок базальта казался человеческому глазу неотличимым от другого, но Тетли решил проблему, используя машинное обучение. Он загрузил базальтовые данные за 500 миллионов лет, полученные из образцов горных пород, каталогизированных во всемирном архиве. «Я сказал ему: «Вот как выглядит базальт».Это как роботы 50-х — «Вот так выглядит женщина». А я говорю: «Это базальт из зоны субдукции». Узнать его. Это базальты срединно-океанических хребтов — изучите их».
Он изучает закономерности всех вещей».
Если бы этот метод был успешным, сказал Тетли, он мог бы решить проблему долготы — «знание того, где на Земле все это произошло», — потому что сигнатура долготы может быть зафиксирована в базальте способом, ранее незаметным для людей, но это алгоритм может сработать.«Вы вводите все данные, а алгоритм с ними справится», — сказал он. «Это эффективно позволяет вам идентифицировать камень из любого периода времени, если у вас есть некоторые измерения».
Тетли написал код, и они с Ли провели тест. Они взяли модель Земли между 5 и 30 млн лет назад на основе палеомагнитных данных. Затем они попросили алгоритм Тетли предсказать, как континенты будут двигаться за тот же период времени, используя только загруженные им базальтовые данные. Совпадение составило 75%, «что для алгоритма очень хорошо», — сказал Тетли.— Потому что мы ничего ему не сказали. Он использовал то, что знал из данных, и делал прогнозы о вещах, не входящих в его набор данных».
По крайней мере, сейчас алгоритм Тетли нельзя использовать изолированно — для надежного результата ему нужен второй источник данных привязки, сказал он. Но это предполагает, что машинное обучение можно использовать для уточнения палеогеологических карт в древние времена.
Мюллер назвал Тетли «одним из тех типов, которых один на миллион», который «фактически находится на пути революционного, я бы сказал, способа выполнения этих реконструкций пластин глубокого времени.Для Мюллера это долгожданный телетранспортер. «Если видение — это машина времени, — сказал он, — то это не просто путешествие в определенное место в прошлое, а настоящий анализ. Вы знаете, что происходило в тот период по-разному».
Следующий миллиард лет
Следующим шагом будет объединение данных Эндрю Мердита о Родинии — после того, как они пройдут экспертную оценку и будут опубликованы — с алгоритмом Тетли, который должен уточнить продольное расположение плит и континентов.Они добавят в базу данных по полезным ископаемым.
Результат, среди прочего, надеется Мюллер, станет инструментом прогнозирования для горнодобывающих компаний. «Он скажет вам, в каких местах, вероятно, образовались месторождения меди и золота», — сказал он.
И это может помочь ответить на следующую большую проблему — как вернуться до Родинии во времена ее предшественника, суперконтинента Нуна, о котором почти не было данных, который должен был сформироваться почти 2 миллиарда лет назад. У Ли уже есть фора в картографировании и этого.«Это даст нам возможность, я думаю, впервые реально изучить эволюцию Земли через несколько циклов суперконтинентов — слияние и рассредоточение суперконтинентов, а также изучить, как это повлияло на недра Земли», — Мюллер. сказал. Он сделал паузу. «Это займет время. Очевидно, история научила нас, что все всегда занимает больше времени, чем мы думаем. Но у нас здесь много критической массы и импульса, и я думаю, что в ближайшие несколько лет мы увидим много захватывающих вещей.”
Посмотрите самый подробный снимок поверхности Солнца из когда-либо сделанных
Новый солнечный телескоп на Гавайях сделал свою первую фотографию и фильм о Солнце.
Снимки представляют собой изображения нашей звезды с самым высоким разрешением, показывающие детали на поверхности Солнца размером около 18 миль.Солнечный телескоп Даниэля К. Иноуэ расположен на вулкане Халеакала на острове Мауи. Основное зеркало шириной 4 метра (около 13 футов) делает его самым большим солнечным телескопом на Земле, и он сможет разрешать более мелкие детали на Солнце, чем когда-либо прежде.Благодаря сложным инструментам телескопа и высокому разрешению ученые надеются лучше понять остающиеся загадки о ближайшей к нам звезде.
НСО/АУРА/НСФ
Пузырящаяся звезда
Зернистый узор на изображении телескопа «первого света» — это след плазматических клеток на поверхности Солнца. Горячая плазма изнутри Солнца поднимается на поверхность, охлаждается и опускается обратно в процессе, называемом конвекцией, подобно бурлению воды в кипящем котле.
Более горячие участки, где новая плазма только что поднялась снизу, кажутся яркими на фотографии, а места, где более холодная плазма опускается вниз, кажутся темными. Зерна на этом первом изображении с телескопа размером примерно с Техас.
Бурлящие движения горячей плазмы на Солнце связаны с некоторыми из величайших оставшихся тайн нашей звезды. Поскольку плазма электрически заряжена, ее движения могут создавать магнитные поля. Магнитные поля Солнца ответственны за большую часть его наиболее динамичного поведения, например, за солнечные бури, которые могут нарушить работу спутников и энергосистем на Земле.
«Большинство солнечных бурь возникает в местах на Солнце, где наблюдается сильный магнетизм, сильная концентрация магнитных сил», — сообщает Astronomy Ребекка Сентано Эллиотт, специалист по солнечной энергии из Национального центра атмосферных исследований.
Сказка Путина о единстве русских и украинцев побуждает казанского ученого говорить о реальном единстве тюркских народов
Рафаэль Хакимов, казанский историк и бывший советник президента Татарстана Минтимира Шаймиева (Фото: Султан Исхаков для Milliard.
татар)
Россия
Эссе Владимира Путина, в котором утверждается, что русские и украинцы — один народ, побудило Рафаэля Хакимова, ведущего татарского историка и бывшего политического советника Минтимира Шаймиева, задуматься о том, что означает применение тезисов Путина для будущего тюркского мира. Выводы Хакимова — это не то, что Путин хотел бы, чтобы кто-то сделал.«Исторически, — говорит Хакимов, — тюркские народы формировались на территории Тюркского ханства… простиравшегося от Каспия до Дуная.Они были «близки по культуре и языку», и даже заимствования из арабского и персидского, а позже и из русского не изменили того принципиально.
Столетия назад у татар была письменность. Он служил lingua franca тюркских народов и дипломатическим языком русских правителей с Персией, продолжает историк.
Но, несмотря на это, сначала царская Россия, а затем Советы делали все возможное, чтобы разделить этот простой народ на отдельные группы, чтобы уменьшить значение целого.
После большевистского переворота Москва рассматривала существование «огромной массы татар в центре страны» как «угрозу, особенно когда татарам удалось на короткое время создать Идель-Уральское государство. Подавив это, Советы приступили к разделу тюркских народов, начиная с разделения татар и башкир.
Для достижения своих целей Советы стали рассматривать «этнографические и территориальные различия… как маркеры отдельных народов и наций», хотя в прошлом они никогда не имели значения как разделительные линии.И, разделив эти народы, Москва быстро двинулась к тому, чтобы лишить их всех реальных полномочий.
Центр построил Башкортостан, чтобы ослабить Татарстан, но в конце советских времен Татарстан выбрал более независимое прошлое и вырвался вперед, оставив Башкортостан позади, говорит Хакимов.
Но это было не единственное и не самое главное, что происходило при этом.
Он указывает, что «татарский язык, на котором говорят не только татары, но и значительная часть башкир, был признан западным диалектом башкирского; а появление Интернета сблизило эти языки, вернувшись почти к тому же языку, которым они были в прежние века.
В результате «старая и проверенная политика разделения татар и башкир» Москвы теперь сталкивается с серьезными вызовами, поскольку «развитие Интернета ослабляет значение административных и государственных границ», тем более, что Татарстан снисходительно относится к запуску сайтов, и башкиры обращаются к ним все чаще.
Хакимов отмечает, что «время от времени» российские СМИ наполняются сюжетами о возможности объединения регионов для улучшения управления страной в целом.Этот разговор на самом деле не взлетел, но, безусловно, мог бы. Создание Волго-Уральской республики, безусловно, было бы уместно, хотя против этого выступает Москва.
Действительно, говорит он, центральное русское правительство использует любые разговоры о таком образовании как очередной шаг к распаду страны.
Но он мог бы стать основой для создания в России настоящего федерализма, такого, который в Среднем Поволжье опирался бы на новое разделение финансовых властей и признание общности татар и башкир.
Подробнее:
Украине нужна независимая журналистика. И ты нам нужен. Присоединяйтесь к нашему сообществу на Patreon и помогите нам лучше связать Украину с миром. Мы будем использовать ваш вклад для привлечения новых авторов, обновления нашего веб-сайта и оптимизации его SEO. Всего за одну чашку кофе в месяц вы можете помочь навести мосты между Украиной и остальным миром, а также стать соавтором и проголосовать за темы, которые мы должны затронуть дальше. Станьте покровителем или посмотрите другие способы поддержки.Станьте покровителем!Тэги: башкиры, Башкортостан, искажение истории, нацменьшинства, История, Идель Урал, коренные народы России, казанские татары, народы Среднего Поволжья, малочисленные народы России, Московия, Московская история, Путин, регионализм, Россия, русская история, Русский империализм, русский неоколониализм, русификация языков меньшинств, Татарстан, Украина
.