1 Тема: « Югорская Атлантида» Автор: Михайлов Владислав, ученик 7 класса, МБОУ «Сайгатинская СОШ». Введение. Человек всегда использовал окружающую среду в основном как источник ресурсов. В течение очень длительного времени его деятельность не оказывала заметного влияния на биосферу. Лишь в конце прошлого столетия изменения биосферы под влиянием хозяйственной деятельности обратили на себя внимание ученых. В первой половине нынешнего века эти изменения нарастали, и в настоящее время лавиной обрушились на человеческую цивилизацию. Стремясь к улучшению условий своей жизни, человек постоянно наращивает темпы материального производства, не задумываясь о последствиях. Результаты антропогенной (производимой человеком) деятельности проявляются в истощении природных ресурсов, загрязнении биосферы отходами производства, разрушении природных экосистем, изменении структуры поверхности Земли, изменении климата. Антропогенные воздействия приводят к нарушению практически всех природных биогеохимических циклов. Гипотеза: Если человек, нарушая равновесие в природе, не будет анализировать и контролировать состояние окружающей среды, то территория ХМАО –Югры повторит горькую участь Атлантиды. Объект исследования: Территория ХМАО – Югры. Предмет исследования: Уровень поверхностных вод. Цель работы: Рассмотреть последствия, к которым может привести глобальное потепление климата на территории ХМАО-Югры. Привлечь внимание учащихся к экологическим проблемам округа. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Задачи: Изучить некоторые аспекты последствий «парникового» эффекта. Сделать расчеты изменения уровня воды Мирового Океана во времени. Изучить особенности рельефа ХМАО-Югры. Создать графическую модель изменения облика земной поверхности округа. Сделать выводы. Подготовить учебную презентацию. Методы исследования: 1. 2. 3. Обобщение научной литературы. Практическая работа на карте. Использование технических средств. 2 1. «Парниковый» эффект и его последствия. Состав атмосферы, как и расстояние от Земли до Солнца, определяет «бюджет» энергии атмосферы, который, в свою очередь, обусловливает все – от температуры у поверхности Земли до характера атмосферной циркуляции, перераспределяющей солнечную энергию над поверхностью. Поток солнечного излучения содержит лучи инфракрасной (УФ) частей спектра, но максимум приходится на видимое излучение. Атмосфера относительно прозрачна для видимых лучей. Земля и атмосфера поглощают примерно 67% солнечного излучения. Около 33% излучения атмосфера и поверхность Земли отражают обратно. Лучше всего отражают облака, атмосферная пыль, молекулы атмосферных газов, снег и земля, лишенная растительности. Доля падающего излучения, которое отражается обратно в космос, может существенно колебаться при изменении климата, росте концентрации пыли во время извержения вулканов, вырубке леса на больших территориях. Уменьшение или рост отраженного излучения приведут к нагреванию или охлаждению Земли. В среднем поверхность Земли передает атмосфере количество энергии, равное тому, которое она поглощает. Средняя глобальная температура у поверхности Земли составляет около 15С. Именно такая температура необходима для поддержания на Земле теплового равновесия. Средние колебания температуры не превышают 10° С за 105 лет, 10 С за 10 3 лет и составляют десятые доли градуса Цельсия за последние 100 лет. По закону сохранения энергии в отсутствие атмосферы тепловой поток от Земли должен был бы совпадать с потоком солнечной энергии, поглощенной поверхностью Земли. Расчеты показывают, что при этом температура поверхности Земли составляла бы 5 0 С. Тот факт, что реальная температура земной поверхности на 10 0 С выше, связан с наличием атмосферы, играющей роль фильтра с односторонним пропусканием, за счет чего создается так называемый « парниковый» эффект». Водяной пар и углекислый газ являются одним из главных виновников «парникового эффекта», потому что другие известные «парниковые газы» (а их известно около сорока) определяют лишь примерно половину глобального потепления. Подобно тому, как в парнике стеклянная крыша и стены пропускают солнечную радиацию, но не дают уходить теплу, так и «парниковые газы» практически прозрачны для солнечных лучей, но задерживают тепловое излучение Земли, не дают уходить ему в космос. При этом часть его уходит в космическое пространство, а часть возвращается обратно на поверхность Земли и оттуда 3 вновь поступает в атмосферу. В результате температура приземного слоя воздуха повышается. Ежегодно на Земле сжигается около 2 млрд. т ископаемого топлива, что означает поступление в атмосферу почти 5,5 млрд. т углекислого газа. Еще приблизительно 1,7 млрд. т СО 2 поступает туда же за счет сведения и выжигания тропических лесов и окисления органического вещества почвы ( гумуса). Значительно усугубляют проблему «парникового эффекта» некоторые другие газы, выбрасываемые человеком в атмосферу, особенно метан, хлорфторуглеводороды ( фреоны) и оксиды азота. Установлено, что содержание углекислого газа в атмосфере за последние 100 лет увеличилось на 25%. За этот период глобальная температура увеличилась примерно на 0,5оС. Прогностические оценки показывают, что к 2030-2040гг. (при удвоении содержания углекислого газа) – на 3-4оС (примерно на 0,2-0,5оС за десятилетие). Предстоящее увеличение средней глобальной температуры воздуха должно неминуемо привести к еще более значительному уменьшению континентальных ледников. Расчеты и измерения показали, что за последние 100 лет объем высокогорного оледенения сократился приблизительно на 2000 км3, ежегодное сокращение составило в среднем 0,06% от всей массы высокогорного льда. Потепление климата ведет к таянию полярных льдов и повышению уровня Мирового океана. За последние 20 лет скорость его повышения увеличилась вдвое и достигла 2,5 см/год. По прогнозам ученых, к 2050г. возможное повышение уровня океана составит 150 см, и тогда обширные области океанических и морских побережий, где сейчас проживает множество людей, окажутся под водой. 2. Предотвращение и адаптация Широкий консенсус среди учёных-климатологов относительно продолжения роста глобальных температур привёл к тому, что ряд государств, корпораций и отдельных людей пытаются предотвратить глобальное потепление или же приспособиться к нему. Многие экологические организации ратуют за принятие мер против изменения климата, в основном потребителями, но также на муниципальном, региональном и правительственном уровнях. Некоторые также выступают за ограничение мирового производства ископаемых видов топлива, ссылаясь на прямую связь между сжиганием топлива и выбросами CO2. На сегодняшний день основным мировым соглашением о противодействии глобальному потеплению является Киотский протокол (согласован в 1997, вступил в силу в 2005), дополнение к Рамочной конвенции ООН об изменении климата. Протокол включает более 160 стран мира и покрывает около 55 % общемировых выбросов парниковых газов. Первый этап осуществления протокола закончится в конце 2012 года, международные переговоры о новом соглашении начались в 2007 году на острове Бали (Индонезия) и были продолжены на конференции ООН в Копенгагене в декабре 2009. В 1980 году более 100 миллионов тонн CO2 было выброшено в атмосферу в восточной части Северной Америки, Европе, западной части СССР и крупных городах Японии. Выбросы CO 2 развитых стран в 1985 году составили 74 % от общего объёма, а доля развивающихся стран составила 24 %. Ученые предполагают, что к 2025-му году доля развивающихся стран в производстве углекислого газа возрастет до 44 %. В декабре 1997 года на встрече в Киото (Япония), посвященной глобальному изменению климата, делегатами из более чем ста шестидесяти стран была принята конвенция, обязывающая развитые страны сократить выбросы CO2. Киотский протокол обязывает 4 тридцать восемь индустриально развитых стран сократить к 2008—2012 годам выбросы CO2 на 5 % от уровня 1990 года: Европейский союз должен сократить выбросы CO2 и других тепличных газов на 8 %. США — на 7 %. Япония — на 6 %. Протокол предусматривает систему квот на выбросы тепличных газов. Суть его заключается в том, что каждая из стран (пока это относится только к тридцати восьми странам, которые взяли на себя обязательства сократить выбросы), получает разрешение на выброс определенного количества тепличных газов. При этом предполагается, что какие-то страны или компании превысят квоту выбросов. В таких случаях эти страны или компании смогут купить право на дополнительные выбросы у тех стран или компаний, выбросы которых меньше выделенной квоты. Таким образом предполагается, что главная цель — сокращение выбросов тепличных газов в следующие 15 лет на 5 % — будет выполнена. Существует конфликт и на межгосударственном уровне. Такие развивающиеся страны, как Индия и Китай, вносящие значительный вклад в загрязнение атмосферы тепличными газами, присутствовали на встрече в Киото, но не подписали соглашение. Развивающиеся страны вообще с настороженностью воспринимают экологические инициативы индустриальных государств. Аргументы просты: основное загрязнение тепличными газами осуществляют развитые страны ужесточение контроля на руку индустриальным странам, так как это будет сдерживать экономическое развитие развивающихся стран. загрязнение тепличными газами накоплено развитыми странами в процессе их развития. 5 2. Расчеты изменения уровня воды Мирового Океана во времени. Чтобы рассчитать возможный уровень подъема воды в Мировом океане вследствие таяния льдов Антарктиды, воспользуемся следующими данными: Площадь Мирового океана (sO) = 361 млн. км2. Площадь Антарктиды, включая шельфовые ледники, (SА) =14 млн. км2. Средняя толщина ледникового щита Антарктиды (hА) = 2км. Плотность пресной воды (pВ) = 1000кг/м3. Плотность льда (pЛ) =900кг/м3. Решение: 1.Узнаем объем (VA) льдов Антарктиды. VA = hА*SA = 28 млн.км3 2. Исходя из равенства mЛ = mЛ = pЛ *VЛ, mВ (mЛ-масса льда, mВ-масса воды), где mВ = pВ*VВ получаем равенство pЛ *VЛ = pВ *VВ . 3.Находим объем воды (VВ) льдов Антарктиды. VВ = (pЛ *VЛ): pВ = 25,2 млн. км3. 4. Уровень подъема Океана (Δho) вычисляем по формуле Δho = VВ: SА = 70 м. vΔh ) повышения уровня воды Океана постоянна (2,5 см в год), 5. Считая, что скорость ( узнаем, через какой t= Δho: o временной период ( t) исчезнут льды Антарктиды: vΔh =2800 лет. o Так как трудно представить, что скорость будет постоянной, то, видимо, деятельность человека может, как приблизить данное событие, так и его отдалить, если верить, что Человек – царь Природы!? Хотя последние события на Земле говорят скорее обратное: Природа вершит судьбу человечества. Влияние человека на природу минимально, а погубить Он может только себя. 6 3.Особенности рельефа ХМАО-Югры. Территориально Ханты - Мансийский автономный округ расположен в пределах Западно-Сибирской равнины и восточных склонов Северного и Приполярного Урала. На Физической карте России Западно–Сибирская равнина обозначена довольно ровным зеленым цветом, соответствующим высотам ниже 200 м над уровнем моря, что вполне оправдывает ее классификацию как низменной равнины (приложение I). Западно-Сибирская равнина – одна из величайших равнин мира, но такая ли она плоская и однообразная? Изучение геологической истории и съемки, проведенные в 60-е годы, изменили наше представление об однообразии рельефа Западно-Сибирской равнины, но, пожалуй, особым разнообразием отличается рельеф в пределах Ханты – Мансийского автономного округа. Западная граница округа проходит почти на всем протяжении по водоразделу Уральских гор, ширина восточного которых в пределах округа достигает 10-30 км, а протяженность- более 450 км. Урал представлен двумя горными областями – Северо – Уральский и Приполярно – Уральский. В современном рельефе Северный и Приполярный Урал выражен группой горных хребтов и гряд, вытянутых в субмеридиональном направлении. Наиболее высокие хребты Северного Урала имеют абсолютные отметки 800-1200 м, Приполярного Урала, который является самой высокой областью всего Урала, -1500-1800 м. Восточнее полосы Уральских хребтов расположена вытянутая в Субмеридиональном направлении и повторяющая рельеф гор полоса низкогорий и грядово-волнистых возвышенных предгорий. Основную часть территории округа занимают такие крупные формы рельефа, как увалы, возвышенности и низменности, ориентированные в двух основных направлениях субширотном и субмеридиональном. Ниже приводится описание наиболее крупных форм рельефа Ханты – Мансийского округа. Северо-Сосьвинская возвышенность расположена между Уральскими горами и долиной р. Оби и представлена рядом ярко выраженных куполовидных возвышенностей высотой 250-300м над уровнем моря. Полуйская возвышенность. В северной части округа расположена южная часть Полуйской возвышенности, отделяемой от возвышенности Сибирские увалы р.Казым. Как и вся возвышенность, южная часть представлена рядом обособленных возвышенностей высотой до 200-230 м. Возвышенность Белогорский материк вытянута в субмеридиональном направлении вдоль правого берега р.Оби и представляет собой гряду в виде невысоких «гор» с сильно расчлененной поверхностью. Северная часть возвышенности незаметно переходит в Сибирские Увалы. В восточном направлении с понижением склонов возрастает заболоченность. Возвышенность Сибирские Увалы вытянута в широтном направлении вдоль северной границы территории округа и представляет собой слабовсхолмленную водораздельную поверхность между заболоченными бассейнами правобережных притоков р.Оби с юга и притоками рек Надыма, Пура и Таза с севера. Абсолютные отметки наивысших точек не превышают 151 м. Средне-Обская низменность расположена южнее возвышенности Сибирские Увалы и занимает центральную часть территории Ханты-Мансийского автономного округа, лежащую вдоль субмеридионального течения р. Оби. Для этой территории характерно незначительное колебание высот, абсолютные отметки поверхности изменяются здесь от 70 до 80 м. 7 В структуру рельефа Средне-Обской низменности входят Сургутская и Ваховская низины. Сургутская низина расположена в центральной части округа к северу от города Сургута. Ваховская низина расположена на востоке округа в бассейне р. Вах. Абсолютные отметки в пределах Сургутской и Ваховской низин изменяются в пределах 60—90 м. По характеру рельефа — это озерно-болотное полесье. Кондинская низменность расположена южнее Северо-Сосьвинской возвышенности в бассейне рек Конды и Иртыша. Абсолютные отметки поверхности около 70 м. Нижнеобская низменность протянулась узкой полосой вдоль р. Оби между двумя возвышенностями — Северо-Сосьвинской и Белогорский материк. 4. Графическая модель изменения облика земной поверхности округа. Сопоставив полученные результаты расчетов повышения уровня воды Мирового океана, приведенные во второй главе, и особенности рельефа ХМАО, нами составлена графическая модель изменения облика земной поверхности округа. Анализируя полученные результаты, видим, что более 80% территории округа окажутся под водой мощностью 10-15 м, потому что средние абсолютные отметки основных форм рельефа не превышают 60-90 м. Нами выполнена гипотетическая карта округа и профильный разрез по линии СЗ - ЮВ ( г.Народная – г.Сургут). Эти модели приводятся в приложениях II, III и в презентации «Есть ли у нас будущее?». 5. Выводы. Выполнив данную работу, мы пришли к следующим выводам: 1. В результате глобального потепления климата уровень Мирового океана в течение 2800 лет поднимется на 70 м, при условии, что темпы роста температуры будут оставаться неизменными. 2. Так как большая часть территории округа представлена низменностями с абсолютными отметками менее 100 м, то можно предположить, что 80% территории окажется под водой. 3. Мы предполагаем, что жизнь человека на территории округа будет практически невозможна: - В ближайшее тысячелетие все города, расположенные в долине р.Оби и ее притоках, исчезнут с поверхности Земли. - Важнейшие месторождения нефти и газа постепенно уйдут под воду. Видимо придется применять новые технологии для добычи полезных ископаемых, искать альтернативные источники энергии. - Исчезнут лесные массивы, плодородные пойменные почвы, нарушится экологическое равновесие. Заключение. Человек, нарушая равновесие в природе, совершает самоубийство. Без анализа и контроля за состоянием окружающей среды человечество не сможет долго существовать на Земле, а территория округа будет поглощена Водами Мирового Океана, т.е. повторит горькую участь Атлантиды. 8 Список литературы: 1. Алексеев С.В. Экология: Учебное пособие для уч-ся 9класса. СПб: СМИО Пресс, 2005. 2. БакулинВ.В. и др. География Ханты-Мансийского автономного округа: Учебное пособие для 8-9 классов.-М.: Экопрос, 2006. 3. Климанова О.А., НаумовА.С. Олимпиады по географии: Метод. пособие для 6-11кл.М.: Дрофа, 2003. 4. Сергеев А., Глобальное потепление, или Высокий градус политики // Вокруг света, 2006 № 7. 5. http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Глобальное_потепление&oldid=50126050» 6. http://www.lenta.ru/conf/kapitsa/ | Интернет-пресс-конференция Андрея Петровича Капицы, членкор-та РАН, завкафедрой МГУ. 9 Тема: « Югорская Атлантида» Автор: Михайлов Владислав, ученик 7 класса, МБОУ «Сайгатинская СОШ», д.Сайгатина, Сургутский район Аннотация. В данной работе анализируется последствия глобального потепления климата и выполнены расчеты повышения уровня воды Мирового Океана во времени в результате таяния льдов Антарктиды; демонстрируется графическая модель изменения облика земной поверхности Ханты-Мансийского округа - Югра. Приведенные расчеты позволяют сделать вывод, что в ближайшее тысячелетие все города, расположенные в долине р.Оби и ее притоках, исчезнут с поверхности Земли, как когда-то исчезла Атлантида. 10 Всероссийская научно-социальная программа для молодежи и школьников «Шаг в будущее». III районный конкурс исследовательских работ школьников «Юниор» Тема: «Югорская Атлантида». Автор: Михайлов Владислав Сургутский район, д.Сайгатина МБОУ «Сайгатинская СОШ»,7 класс Научный руководитель: Мулакова Светлана Николаевна учитель географии, МБОУ «Сайгатинская СОШ», д. Сайгатина 11 Сургутский район 2012г.