Ավելին

5.8. Երկրի փոփոխվող մակերեսը - երկրագիտություններ


Երկրաբանները գիտեն, որ Վեգեները ճիշտ էր, քանի որ մայրցամաքների շարժումները շատ բան են բացատրում մեր տեսած երկրաբանության վերաբերյալ: Երկրաբանական գործունեության մեծ մասը, որը մենք այսօր տեսնում ենք մոլորակի վրա, շարժվող սալերի փոխազդեցության պատճառով է: Հյուսիսային Ամերիկայի քարտեզում որտե՞ղ են տեղակայված լեռնաշղթաները: Օգտագործելով այն, ինչ սովորել եք ափսեային տեկտոնիկայի մասին, փորձեք պատասխանել հետևյալ հարցերին.

  1. Ո՞րն է Կասկադների շարքի երկրաբանական ծագումը: Կասկադները հրաբուխների շղթա են Խաղաղ օվկիանոսի հյուսիս-արևմուտքում: Դրանք գծանշման վրա պիտակավորված չեն, բայց դրանք ընկած են Սիեռա Նեվադայի և առափնյա շարքի միջև:
  2. Ո՞րն է Սիեռա Նեվադայի երկրաբանական ծագումը: (Ակնարկ. Այս լեռները պատրաստված են գրանիտային ներխուժումներից):
  3. Ո՞րն է Արեւելյան ԱՄՆ – ի երկայնքով Ապալաչյան լեռների երկրաբանական ծագումը:

Հիշե՛ք, որ Վեգեներն իր մայրցամաքային շեղման վարկածի վկայությունն օգտագործեց Ատլանտյան օվկիանոսի արևմտյան և արևելյան կողմերի լեռների նմանությունը: Ապալաչյան լեռները գոյացել են կոնվերգենտ ափսեի սահմանում, երբ Պանգեյան միավորվել է:

Մինչ Պանգեայի միավորումը, մայրցամաքները բաժանվում էին օվկիանոսով, որտեղ այժմ գտնվում է Ատլանտյան օվկիանոսը: Խաղաղ օվկիանոսի աճի հետ մեկտեղ պրոտատլանտյան օվկիանոսը կծկվեց: Ներկայումս Խաղաղ օվկիանոսը նեղանում է, քանի որ Ատլանտյան օվկիանոսը մեծանում է: Այս գերմայրցամաքային ցիկլը պատասխանատու է մեր տեսած երկրաբանական առանձնահատկությունների մեծ մասի և շատ այլ վաղուց անցյալի համար:


ՔԱՐՏԵՆԵՐ. ԲՈTՈՆՆԵՐ, ՊՐՈՖԻԼՆԵՐ ԵՎ ԱՇԽԱՏԱՆՔ - Ձեր լաբորատորիայի ձեռնարկի 45-ից 58 էջերը

ՀԱԿՈՒՐՎԱ Գ LԵՐ - Ներկայացնում են խորքերը, հրաբխային խառնարանները և ավազանները: Ներքին հաչված ուրվագիծն ունի ամենացածր բարձրությունը, իսկ ամենաառաջին հաչված ուրվագիծը ՝ ամենաբարձր բարձրությունը:

«V- ների» ԿԱՆՈՆ - Եզրագծային գծերը կազմում են «V», երբ անցնում են առվակը կամ գետը: V կետի կետը վերև է բարձրանում «V» կետի ոտքերը դեպի ներքև:

Եզրագծային գծերը միմյանց մոտ = կտրուկ թեքություն

Գրադիենտ - Տեղագրական քարտեզները պարզապես չեն օգտագործվում բարձրությունը որոշելու համար, դրանք կարող են օգտագործվել նաև տեղագրությունը պատկերացնելու համար: Հիմնադրամային տեղագրական դիտումներից մեկը, որը կարող է կատարվել, գետնի մակերևույթի գրադիենտն է (կամ թեքությունը):

Բարձր (կամ կտրուկ) գրադիենտները տեղի են ունենում այն ​​տարածքներում, որտեղ բարձրության մեծ փոփոխություն կա կարճ հեռավորության վրա: Lowածր (կամ նուրբ) գրադիենտները տեղի են ունենում, երբ բարձրության վրա փոքր հեռավորություն կա նույն հեռավորության վրա:

Գրադիենտը պարզապես վազքի կամ թեքության բարձրացումն է (y- ի փոփոխություն (բարձրություն) բաժանված x- ի (հեռավորության) փոփոխությամբ): Գրադիենտը հավասար է հորիզոնական հեռավորության վրա բաժանված բարձրության փոփոխությանը:

Քանի որ գետերի մեծ մասը կոր գծանման է, մենք չենք կարող ուղղակիորեն օգտագործել քանոնը `դրանց երկարությունները չափելու համար: Փոխարենը մենք պետք է կատարենք լրացուցիչ քայլ, այն է, որ մենք պետք է օգտագործենք մի լար և զգուշորեն պարանը շարենք գետի կորի գծերի երկայնքով: Երբ այդ երկարությունը ստացանք լարի վրա, ապա մենք գնում ենք և չափում այդ երկարությունը քանոնի վրա: Միայն այդ դեպքում մենք կչափենք իրական երկարությունը գետի ճկման գծերի երկայնքով:

Ռելիեֆ - Լանդշաֆտի կարևոր հատկությունը նրա ռելիեֆն է. Բարձրության տարբերությունը ամենաբարձր և ամենացածր կետերի միջև

Ստորև բերված քարտեզի համար պիտակով բոլոր ուրվագծերը նշում են այն ուղղությունը, որով հոսքը հոսում է, A և B կետերի միջև ընկած հոսքի միջին գրադիենը հաշվարկում է քարտեզի վրա առավելագույն և նվազագույն ռելիեֆը և տալիս հնարավորությունները D, E և F կետերի համար: Հատված գծերը հոսքեր են:

Սանդղակը մեկ դյույմ է = 5 մղոն: The C.I. 50 ոտնաչափ է: C կետի բարձրությունը 774 ոտնաչափ է:

Նշեք ուրվագծերը - Նախ որոշեք, թե որտեղ է հոսքը հոսում (V- ների կանոն), այնպես որ դուք կտեսնեք, թե որտեղ են բարձր և ցածր ուրվագծերը:

Հոսքի հոսքի ուղղությունը - Waterուրը հոսում է ներքև, նայելով քարտեզին (Vs) ՝ մենք տեսնում ենք, որ հոսքը հոսում է հյուսիս:

Գրադիենտ A և B կետերի միջև = 11,85 ոտնաչափ / մղոն (տե՛ս ստորև բերված հաշվարկները): Ես օգտագործեցի ձեր լաբորատոր ձեռնարկը գետի երկարությունը չափելու համար:

Ստորև բերված քարտեզի համար պիտակով բոլոր ուրվագծերը նշում են այն ուղղությունը, որով հոսքը հոսում է, A և B կետերի միջև ընկած հոսքի միջին գրադիենը հաշվարկում է քարտեզի վրա առավելագույն և նվազագույն ռելիեֆը և տալիս հնարավորությունները D, E և F կետերի համար: Հատված գծերը հոսքեր են:

Սանդղակը 1 = 50,000 է: The C.I. 100 ոտնաչափ է: C կետի բարձրությունը 546 ոտնաչափ է:

Նշեք ուրվագծերը - Նախ որոշեք, թե որտեղ է հոսքը հոսում (V- ների կանոն), այնպես որ դուք կտեսնեք, թե որտեղ են բարձր և ցածր ուրվագծերը:

Հոսքի հոսքի ուղղությունը - Waterուրը հոսում է ներքև, նայելով քարտեզին (Vs) ՝ մենք տեսնում ենք, որ հոսքը հոսում է հյուսիս:

Գրադիենտ A և B կետերի միջև = 266,67 ֆուտ մեկ մղոնի վրա (տե՛ս ստորև բերված հաշվարկները): Ես օգտագործեցի ձեր լաբորատոր ձեռնարկը գետի երկարությունը չափելու համար:

Ստորև բերված քարտեզի համար պիտակով բոլոր ուրվագծերը նշում են այն ուղղությունը, որով հոսքը հոսում է, հաշվարկում է A և B կետերի միջև հոսքի միջին գրադիենտը, հաշվարկում քարտեզի վրա առավելագույն և նվազագույն ռելիեֆը և տալիս D, E և D կետերի հնարավոր բարձրությունները: F. Կտրտված գծերը հոսքեր են:

Սանդղակի ձողի երկարությունը 2000 ոտնաչափ է: The C.I. 25 ոտնաչափ է: C կետի բարձրությունը 467 ոտնաչափ է:

Նշեք ուրվագծերը - Նախ որոշեք, թե որտեղ է հոսքը հոսում (V- ների կանոն), այնպես որ դուք կտեսնեք, թե որտեղ են բարձր և ցածր ուրվագծերը:

Հոսքի հոսքի ուղղություն. Waterուրը հոսում է ներքև, նայելով քարտեզին (Vs) ՝ մենք տեսնում ենք, որ հոսքը հոսում է հարավ:

Գրադիենտ A և B կետերի միջև = 37,5 ոտնաչափ / մղոն (տե՛ս ստորև բերված հաշվարկները): Ես օգտագործեցի ձեր լաբորատոր ձեռնարկը `գետի երկարությունը և մասշտաբը չափելու համար:

Ստորև բերված քարտեզի համար, բոլոր ուրվագծերը պիտակի վրա գծագրում են պրոֆիլը AB գծի երկայնքով, քարտեզի տակ տրված ցանցի վրա, նշում են այն ուղղությունը, որով հոսքը հոսում է, որոշում է պրոֆիլի ուղղահայաց ուռճացումը, հաշվարկում է միջին գրադիենը հոսքի երկայնքով M և N կետերի միջակայքում: քարտեզի տարածքի առավելագույն ռելիեֆը: Նշեք պրոֆիլի համար նախատեսված մեկ դյույմ սանդղակը: Կտրված գծերը հոսքեր են:

Հորիզոնական մասշտաբ 1 = 62,500. The C.I. 50 ոտնաչափ է: X կետի բարձրությունը 727 ոտնաչափ է:

Նշեք ուրվագծերը. Նախ որոշեք, թե որտեղ են հոսում հոսքերը (V- ների կանոն), այնպես որ կտեսնեք, թե որտեղ են բարձր և ցածր ուրվագծերը:

Նկարեք պրոֆիլ A-B գծի երկայնքով. Յուրաքանչյուր կետից, երբ ուրվագծային գիծը դիպչում է A-B գծին, ուղղահայաց գիծ գծեք պրոֆիլի վրա (համոզվեք, որ այդ գիծը ուղիղ է և պրոֆիլի գծերից ուղիղ 90 աստիճանի վրա): Տե՛ս ստորև բերված ամբողջական գծապատկերը:

Հոսքի հոսքի ուղղություն. Waterուրը հոսում է ներքև, նայելով քարտեզին (Vs) մենք տեսնում ենք, որ ձախից հոսքը հոսում է հյուսիս-արևելք, իսկ աջը ՝ հարավ-արևմուտք:

Պրոֆիլի ուղղահայաց չափազանցություն - Հորիզոնական սանդղակը ուղղահայաց սանդղակով սուզվելով (նույն միավորներով բոտի չափումներ), մենք տեսնում ենք, որ VE = 52.08 (տե՛ս ստորև բերված հաշվարկները):

Գրադիենտ M և N = 62,5 ոտնաչափ / մղոնի միջև (տե՛ս ստորև բերված հաշվարկները): Ես օգտագործեցի ձեր լաբորատոր ձեռնարկը գետի երկարությունը չափելու համար:

Առավելագույն ռելիեֆ - Վերցրեք հնարավոր ամենաբարձր կետը մոտ 850 'և հանեք հնարավոր ամենացածր կետը մոտ 500': 850 '- 500' = 350 ': Առավելագույն ռելիեֆը պարզապես պակաս է. 150 '

Ստորև բերված քարտեզի համար, բոլոր ուրվագծերը պիտակի վրա գծագրում են պրոֆիլը AB գծի երկայնքով, քարտեզի տակ տրված ցանցի վրա, նշում են այն ուղղությունը, որով հոսքը հոսում է, որոշում է պրոֆիլի ուղղահայաց ուռճացումը, հաշվարկում է միջին գրադիենը հոսքի երկայնքով M և N կետերի միջակայքում: քարտեզի տարածքի առավելագույն ռելիեֆը: Նշեք պրոֆիլի համար նախատեսված մեկ դյույմ սանդղակը: Կտրված գծերը հոսքեր են:

Հորիզոնական մասշտաբ 1 = 62,500. The C.I. 20 ոտնաչափ է: X կետի բարձրությունը 623 ոտնաչափ է:

Նշեք ուրվագծերը. Նախ որոշեք, թե որտեղ են հոսում հոսքերը (V- ների կանոն), այնպես որ կտեսնեք, թե որտեղ են բարձր և ցածր ուրվագծերը:

Նկարեք պրոֆիլ A-B գծի երկայնքով. Յուրաքանչյուր կետից, երբ ուրվագծային գիծը դիպչում է A-B գծին, ուղղահայաց գիծ գծեք պրոֆիլի վրա (համոզվեք, որ այդ գիծը ուղիղ է և պրոֆիլի գծերից ուղիղ 90 աստիճանի վրա): Տե՛ս ստորև բերված ամբողջական գծապատկերը:

Հոսքի հոսքի ուղղություն. Waterուրը հոսում է ներքև, նայելով քարտեզին (Vs) մենք տեսնում ենք, որ երկու հոսանքներն էլ հոսում են հարավ:

Պրոֆիլի ուղղահայաց չափազանցություն - Հորիզոնական սանդղակը ուղղահայաց սանդղակով սուզվելով (նույն միավորներով բոտի չափումներ): VE = 65.1 (կատարեք հաշվարկները և տեսեք ՝ արդյոք կարո՞ղ եք ձեռք բերել նույն թիվը):

Գրադիենտ M և N կետերի միջև / մղոն 11.58 ոտնաչափ (կատարեք հաշվարկները և տեսեք, թե արդյոք կարո՞ղ եք ձեռք բերել նույն թիվը): Ես օգտագործեցի ձեր լաբորատոր ձեռնարկը գետի երկարությունը չափելու համար:

Առավելագույն ռելիեֆ - Առավելագույն ռելիեֆը պարզապես պակաս է ՝ 120 '(կատարեք հաշվարկները և տեսեք, թե կարո՞ղ եք նույն թիվը ստանալ):


Earth System Evolution Storyline - Փոփոխվող կյանք

Ստորև բերված են պատմվածքներ, որոնք մշակվել են Կոլորադոյի Լիտլտոն քաղաքի Կոլումբին ավագ դպրոցի երկրաբանության ուսուցիչ Չերիլ Մոսիերի կողմից:

  1. Changeամանակի ընթացքում արտադրված Երկրի միջոցով փոփոխություն, կայունության, աստիճանական փոփոխությունների և դրվագային փոփոխությունների արդյունքը մարդկային, երկրաբանական և ժամանակի և տարածության աստղագիտական ​​մասշտաբների վրա:
  2. Երկրային համակարգի հեղուկ ոլորտները ներառում են հիդրոսֆերան, մթնոլորտը և կրիոսֆերան, որոնք փոխազդում են և հոսում ՝ առաջացնելով անընդհատ փոփոխվող եղանակ, կլիմա, սառցադաշտեր, ծովանկարներ և ջրային ռեսուրսներ: Դրանք ազդում են մարդկային համայնքների վրա, ձևավորում հողը, փոխանցում երկրային նյութերն ու էներգիան և փոխում մակերեսային միջավայրը և էկոհամակարգերը: Երկրային գործընթացների և իրադարձությունների հետ կապված բնական վտանգները ներառում են երաշտ, ջրհեղեղներ, փոթորիկներ, հրաբխային ակտիվություն, երկրաշարժեր և կլիմայի փոփոխություն: Դրանք ռիսկեր են պարունակում մարդկանց, նրանց ունեցվածքի և համայնքների համար: Երկրագնդի գիտությունն օգտագործվում է բնական վտանգները ուսումնասիրելու, կանխատեսելու և մեղմելու համար, որպեսզի մենք կարողանանք գնահատել ռիսկերը, խելամիտ պլանավորել և համակերպվել բնական վտանգների հետևանքների հետ:
  3. Դինամիկ միջավայրը և էկոհամակարգերը արտադրվում են Երկրի մակերևույթի բոլոր գեոսֆերաների փոխազդեցության արդյունքում և ներառում են տարբեր միջավայրեր, էկոհամակարգեր և համայնքներ, որոնք ազդում են միմյանց վրա և ժամանակի ընթացքում փոխվում են:
  4. Մարդկային կյանքի առկայությունն ու որակը պահպանելու համար մարդիկ և համայնքները պետք է հասկանան իրենց կախվածությունը Երկրի ռեսուրսներից և միջավայրից, գիտակցեն, թե ինչպես են դրանք ազդում երկրային համակարգերի վրա, գնահատեն Երկրի կրողունակությունը, կառավարեն և պահպանեն չվերականգնվող ռեսուրսներն ու միջավայրերը, զարգացնեն էներգիայի այլընտրանքային աղբյուրներ: և մարդու ապրուստի համար անհրաժեշտ նյութեր և հնարել նոր տեխնոլոգիաներ:

Գործողություն 1 - Ներկայիս կլիմա ձեր համայնքում

Գործողություն 2 - պալեոկլիմատներ

Գործողություն 3 - Ինչպե՞ս են Երկրի ուղեծրերի տատանումներն ազդում կլիմայի վրա:

Գործողություն 4 - Ինչպե՞ս են ափսեային տեկտոնիկան և օվկիանոսի հոսանքները ազդում գլոբալ կլիմայի վրա:

Գործողություն 5 - Ինչպե՞ս են ածխածնի երկօքսիդի կոնցենտրացիան մթնոլորտում ազդում գլոբալ կլիմայի վրա:

Գործողություն 6 - Ինչպե՞ս կարող է գլոբալ տաքացումը ազդել ձեր համայնքի վրա:


Ինչպես են փոթորիկները փոխում երկրի մակերեսը

Արբանյակային GPS- ի շնորհիվ երկրաբանները կարող են չափել Երկրի մակերևույթի փոփոխությունները մեծ տարածքների և ժամանակի ընթացքում: Համակարգն օգտագործվում է դանդաղ տեկտոնական շարժումները չափելու համար, ինչպես մեծ խզվածքների սողանքը: Երկուշաբթի օրը Նեվադայի գեոդեզիական լաբորատորիան հրապարակեց մի քարտեզ, որը ցույց է տալիս, թե ինչպես են Հյուսթոնի շրջակայքում գտնվող GPS մոնիտորինգի կետերը օրական ունենում գրեթե 0,8 դյույմ ուղղահայաց շարժում:

Երկրաֆիզիկոս Քրիս Միլիների թվիթը, որը ցույց է տալիս գետնի շարժումը Հյուսթոնի շրջակայքում, 4 սեպտեմբերի, 2017 թ.

Կայանները, որոնք տեղակայված են ինչպես ալյուվիալ գետնի վրա (գետերի կողմից նստված փափուկ նստվածքներ), այնպես էլ ժայռոտ ելուստների վրա ցույց են տվել շարժման նույն տեմպերը: Ուստի դժվար թե Հյուսթոնում տեղի ունեցած ջրհեղեղի պատճառով հողի ջրով հագեցումը և խտացումը կարող են բացատրել միայն տեղաշարժերը: Փորձագետների կարծիքով, ավելի հավանական է, որ դիտարկված շարժման օրինաչափությունն առաջացել է Հյուսթոն լցված ամբողջ ջրի ծանրությունից:

«Հարվի» փոթորիկը տեղատարափ անձրև առաջացրեց և 255 տրիլիոն ֆունտ ստեռլինգ զանգվածին համարժեք 25-ից 33 տրիլիոն գալոն ջուր, որը համարժեք է 275 տրիլիոն ֆունտ ստեռլինգին, ծովից դուրս մղեց ափամերձ շրջաններ: Ավելացված զանգվածը բավական էր Երկրի մակերեսը ներքեւ մղելու համար: Երկրաբանության մեջ այս ազդեցությունը հայտնի է որպես իզոստազիա: Քանի որ Երկրի ընդերքի ստորին շերտերը կոշտ չեն, բայց ցրված են, նրանք արձագանքում են մակերեսի վրա զանգվածի բաշխման փոփոխություններին տեղական ճկումից: Massանգվածի ավելացումը կհանգեցնի գետնի խորտակմանը: Theանգվածը նորից հանելը հետադարձ հարված և բարձրացում կառաջացնի:

«Հարվի» փոթորիկը Տեխասի ափերի մոտ, առավելագույն ուժգնությամբ, 2017 թվականի օգոստոսի 25-ի ուշ երեկոյան: Աղբյուրը և. [+] Վարկ. RAMMB / CIRA SLIDER, պատկերը հանրային տիրույթում:

Ըստ 2013 թվականին հրապարակված որոշ նախնական հետազոտությունների ՝ փոթորիկները կարող են տեղահանել բավարար զանգված և փոխել տեղական տեկտոնական լարվածության դաշտը ՝ մեծացնելով ավելի փոքր երկրաշարժերի վտանգը: 2011 թվականին «Իրեն» փոթորիկը Վիրջինիա նահանգում ընկնելուց հետո տարածաշրջանում գրանցվեցին ավելի փոքր երկրաշարժեր: Ընդամենը մեկ շաբաթ առաջ 5,8 երկրաշարժ էր զգացվել ԱՄՆ-ի արևելքում և Կանադայի հարավ-արևելքում ՝ անցյալ դարի այս տարածաշրջանում տեղի ունեցած ամենամեծ իրադարձությունների շարքում: 5.8 երկրաշարժը հնարավոր է պատռեց տարածքում գտնվող տարբեր փոքր խզվածքները: Քանի որ Իրմայի կողմից առաջացած օդային ճնշման փոփոխությունները լրացուցիչ սթրես էին դնում ակտիվացված խզվածքների վրա, դրանք ավելի հեշտությամբ սայթաքում էին ՝ առաջացնելով փոքր հետցնցումներ:

Փոթորիկները կարող են հայտնաբերվել նաև սեյսմոմետրերով, որոնք օգտագործվում են երկրաշարժի հայտնաբերման ժամանակ: Երեքշաբթի օրը, երբ «Իրմա» փոթորիկը վերածվեց 5-րդ կարգի փոթորկի, 175 մղոն / ժամ արագությամբ քամու և ալիքների վրա ափին հարվածող աղմուկը բարձրացավ Կարիբյան ծովի հարավում գտնվող Գվադելուպե կղզու սեյսմոմետրերով:

Tweetլվլոց սեյսմոլոգ Սթիվեն Հիքսի կողմից, որը ցույց է տալիս սեյսմաչափում «Իրմա» մոտեցող փոթորիկը: [+] Գվադելուպայի ձայնագրությունները, 5 սեպտեմբերի, 2017 թ.

Պուերտո Ռիկոն և ԱՄՆ Վիրջինյան կղզիները արտակարգ դրություն են հայտարարել այս մուտքային փոթորկի պատճառով:


5.8. Երկրի փոփոխվող մակերեսը - երկրագիտություններ

Շրջանառություն և հորձանուտ

1. Բացարձակ անկյունային շարժիչի պահպանում

Պտտվող մարմնի վրա ծանրոցի շոշափելի գծային արագությունը կապված է մարմնի անկյունային արագության հետ կապված

(1)

Եթե ​​պտտվող երկրի վրա գտնվող կետի վրա կիրառվում է (1) հավասարումը, w- ը երկրի անկյունային արագությունն է, իսկ r- ը `ռոտացիայի առանցքի ճառագայթային հեռավորությունը, r = R cos , որտեղ R- ը երկրի շառավիղն է և լայնություն է [1]

Անկյունային իմպուլսը սահմանվում է որպես Vr, և ոլորող մոմենտների բացակայության դեպքում պահպանվում է բացարձակ անկյունային իմպուլսը (այսինքն ՝ անկյունային թափը տարածության մեջ անշարժ դիտորդի նկատմամբ)

(2)

որտեղ Վե երկրի մակերեսի շոշափելի արագությունն է:

(2) հավասարումը նշում է, որ օդի ծանրոցի բացարձակ անկյունային իմպուլսը `երկրի պտտվող մակերեսով և անկյունային թափով օդի ծանրոցին փոխանցվող անկյունային իմպուլսն է` պտտվող մակերեսի համեմատ օդային ծանրոցի շարժման պատճառով: երկրի վրա (որտեղ ցած է գրվում r «համեմատաբար« երկրի »համար)

(3)

Վերին տրոպոսֆերայի հասարակածի վրա Երկրի մակերևույթի նկատմամբ հանգստի վիճակում գտնվող օդային ծանրոցը շարժվում է դեպի հյուսիս դեպի 30N ՝ Հադլի բջիջի շրջանառության պատճառով: Ենթադրելով, որ բացարձակ անկյունային իմպուլսը պահպանված է, ո՞ր շոշափելի արագությունն է ունենալու օդային ծանրոցը երկրի նկատմամբ 30N- ին հասնելուն պես:

(1)

Նկատի ունեցեք, որ w- ը դրական է, եթե ռոտացիան ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ հակառակ է Հյուսիսային բևեռի համեմատ: Այսպիսով, V- ն դրական է, եթե գոտիային շարժման վեկտորը կողմնորոշված ​​է դեպի արևմուտք դեպի արևելք:

(2)

Լուծել V- ի համարզ, վերջնական լայնության վրա երկրի նկատմամբ շոշափելի արագությունը:

(3)

r = ճառագայթային հեռավորությունը ռոտացիայի առանցքին = (4)

(5)

որտեղ է երկրի անկյունային արագությունը, 7.292 X10 -5 s -1:

Փոխարինեք (5) –ը (3) –ում և պարզեցրեք ՝ սկզբնական V– ն տեղադրելովես = 0 և հիշելով, որ մենք ստանում ենք երկրի միջին շառավիղը 6378 կմ

Ակնհայտ է, որ չնայած քամու նման արագությունները վերին տրոպոսֆերայում 30 Ն-ում չեն նկատվում, այս վարժությունը ապացուցում է, որ վերին տրոպոսֆերայում պետք է լինի արագ շարժվող քամիների գոտի, որը կապ չունի բարոկլինիկայի նկատառումների հետ (այսինքն ՝ ջերմային քամի) և կապված է միայն բացարձակ պահպանման հետ: անկյունային թափ: Իրական մթնոլորտում նման արագություններ չեն նկատվում (մերձարևադարձային ռեակտիվ հոսքի արագությունը 200 կմ / ժամ է) ՝ մածուցիկության / շփման ազդեցության պատճառով:

Շրջանառությունը հեղուկի մեջ wswirl - ի մակրոսկոպիկ միջոցն է: Դա տվյալ փակ կորի երկայնքով հեղուկի միջին հոսքի ճշգրիտ չափիչ է: Մաթեմատիկորեն շրջանառությունը տրվում է ըստ

(4)

որտեղ դիրքի վեկտորն է: Բնական կոորդինատներում, , Pureուտ հորիզոնական հոսքի համար (4) հավասարումը նվազեցնում է մինչև

(5)

(6)

r 2 շրջանաձեւ խաչմերուկային տարածքով օդի սյունի համար, որը պտտվում է կայուն անկյունային արագությամբ w, որտեղ V = w r, հեռավորությունը s տրվում է 2 r շրջագծով, V s շրջանառությունը տրվում է

(7 ա)

(7 բ)

Ուշադրություն դարձրեք, որ «քվոմեգա» –ն (7 ա և բ) հավասարումների մեջ ներկայացնում է օդային ծանրոցի անկյունային արագությունը ՝ համեմատած երկրի մակերեսին ուղղահայաց առանցքի հետ:

(3) և (7 ա) հավասարումները մեզ ասում են, որ շրջանառությունը ուղիղ համեմատական ​​է անկյունային շարժմանը: Հորձանուտի հիմնարար սահմանումը (2 վտ) է, այսինքն ՝ կրկնակի տեղական անկյունային արագություն: Այսպիսով, վերադասավորումը (7 ա) ցույց է տալիս, որ մեկ միավորի տարածքի շրջանառությունը հորձանուտ է և ուղիղ համեմատական ​​է հեղուկի անկյունային արագությանը (բայց ոչ նույնը): Այսպիսով, պտտահողմը պտտման մանրադիտակային միջոցն է և հեղուկի տարրը իր զանգվածի կենտրոնով առանցքի շուրջ պտտելու միտման վեկտորն է:

Հյուսիսային բևեռում, երկրի մակերևույթի նկատմամբ շրջանաձեւ խաչմերուկային տարածքով օդային սյունը կունենա շրջանառություն տիեզերքում ստացիոնար դիտորդի համեմատ ՝ երկրի տեղական ուղղահայաց շուրջ երկրի պտույտի պատճառով, հավասարություն (7 գ) ,

(7 գ)

(7 դ)

Այսպիսով, երկրի պտույտով օդային սյունին հաղորդված շրջանառությունը պարզապես Կորիոլիսի պարամետրն է, քան օդային սյունի մակերեսը: Երկու կողմերն էլ ըստ տարածքի բաժանելը ցույց է տալիս, որ Կորիոլիսի պարամետրը պարզապես & մեջբերման հորձանուտն է: & quot

Տիեզերքում դիտորդը կնշի, որ օդային սյունի կողմից ապրած ընդհանուր կամ բացարձակ շրջանառությունը պայմանավորված է երկրի պտտվող մակերևույթով սյունին փոխանցված շրջանառությամբ և այն սյունով, որը ունի սյունը երկրի համեմատ:

Այսպիսով, բաժանելով (8) օդի սյունի մակերեսին, բերք է տալիս

(9)

որը նշում է, որ բացարձակ հորձանուտը հարաբերական հորձանուտն է ՝ գումարած երկրի հորձանուտը (Կորիոլիսի պարամետր):

Քանի որ շրջանառությունը համաչափ է անկյունային թափին, սա նշանակում է, որ և՛ բացարձակ շրջանառությունը, և՛ բացարձակ հորձանուտը անալագ են անկյունային շարժման համար: Քանի որ, ոլորող մոմենտների բացակայության դեպքում, բացարձակ անկյունային իմպուլսը պահպանվում է, ապա կարելի է փաստել, որ մոմենտների բացակայության դեպքում

(10)

Իհարկե, չնայած սա կարող է ճշմարիտ լինել սինոպտիկ և մակրոդիտում, այս ենթադրությունը ձախողվում է, ինչպես կտեսնենք, ընդհանուր առմամբ: Այնուամենայնիվ, դա թույլ է տալիս մեզ մի քանի օգտակար դիտարկում կատարել մթնոլորտի վարքի ձևի վերաբերյալ:

Օրինակ ՝ ենթադրենք, որ օդային սյունը հանգստանում է ՝ կապված հյուսիսային բևեռում գտնվող երկրի մակերեսի հետ: Ըստ հայեցակարգի, ի՞նչ հարաբերական շրջանառություն պետք է զարգանար (առկայության դեպքում), եթե այս օդային սյունը տեղափոխվեր հասարակած:

1. Հասարակածում երկրի մակերեսի նկատմամբ հանգստի վիճակում գտնվող օդային սյունն ունի 100 կմ շառավիղ: Այս օդային սյունը շարժվում է դեպի Հյուսիսային բևեռ: Որոշեք (ա) ինչ հարաբերական շրջանառություն, եթե այդպիսին կլինի, կզարգանա օդային սյունը և բ) ինչ կարող է զարգացնել շոշափելի արագությունը (կմ / ժ) օդային սյունի ծայրամասում Հյուսիսային բևեռ հասնելուն պես: Ենթադրեք, որ իրական մոմենտ չկա, և որ օդային սյունի տարածքը չի փոխվում:

2. Օդի սյունը, որն ի սկզբանե գտնվում է հանգստի վիճակում, երկրի մակերեսի նկատմամբ 60N- ով, ընդարձակվում է և կրկնապատկվում է իր սկզբնական մակերեսից `հորիզոնական շեղման պատճառով: Երկրագնդի համեմատությամբ ինչ շոշափելի արագություն (կմ / ժ) կզարգանա օդային սյունի ծայրամասում:

(11)

և որ բնական կոորդինատներում քամու բաղադրիչները V են և w դիրքի վեկտորի բաղադրիչներն են ds և dz, բացարձակ շրջանառություն կարելի է գրել

(12)

Բացարձակ շրջանառության փոփոխությունը (ենթադրենք, որ ds և dz չեն փոխվում) կտրվի ըստ

(13)

Առանց շփման, ոչ կորի հոսքի համար բնական կոորդինատներում շարժման հավասարումներն են

(14)

Եկեք ենթադրենք, որ ճնշման համակարգը չի փոխվում (լավ ենթադրություն չէ մեկ ժամից ավելի ժամանակահատվածների համար): Հիշենք նաև, որ g- ի մակերեսները զուգահեռ են z ուրվագծերին, և gdz- ի գծի ինտեգրալի գնահատումը կհանգեցնի 0-ի: Այնուհետև (14-ը) փոխարինելը (10) -ով և տերմինների հավաքագրմամբ բերք է ստացվում:

(15)

որտեղ dp- ը համարվում է ճնշման տատանումը, որը դիտարկվում է շղթայի երկարությամբ: Հավասար նշանի աջ կողմում գտնվող տերմինը հայտնի է որպես էլեկտրասրահի տերմին: Solenoid- ը trapezoidal գործիչ է, որը ստեղծվում է isobars- ի և isopycnics- ի հատման դեպքում: Տրված ճնշման դեպքում խտությունը հակադարձ համեմատական ​​է ջերմաստիճանին: Հետևաբար, էլեկտրական էլեկտրահաղորդիչը տրեպեզոիդային պատկերն է, որը ստեղծվում է իզոբարների և իզոտերմերի հատման դեպքում:

(15) հավասարում ասում է, որ շրջանառությունը կզարգանա (կավելանա կամ կկրճատվի) միայն այն դեպքում, երբ իզոտրամները հակված են իզոբարերի նկատմամբ (հայտնի է որպես «բարոկլինիկական» պետություն): Երբ իզոթերմերը զուգահեռ են իզոբարներին (հայտնի է որպես «բարոտրոպային» պետություն), շրջանառության որևէ զարգացում չի կարող առաջանալ: (Հիշեք, մենք ենթադրում ենք, որ շփման ոլորող մոմենտ չկա):

4. Bjerkenes շրջանառության թեորեմ

(8) –ի ժամանակային ածանցյալը վերցնելով ՝ լուծում տալով հարաբերական շրջանառության համար ՝ հավասարման փոխարինումը (15) եկամտաբերությունը

(16)

որը հայտնի է որպես Bjerkenes շրջանառության թեորեմ: (16) հավասարումը պատասխանում է կարևոր հարցին ՝ ինչպե՞ս է զարգանում շրջանառությունը երկրի մակերեսի համեմատ: Էլեկտրաէներգիայի տերմինը շատ կարևոր է ճակատների, ծովի փչող միջերեսների, արտահոսքի սահմանների, ռեակտիվ գծերի և այլնի, մերզոսկալի կամ ցածր մակարդակի սինոպտիկ մասշտաբի բոլոր հատկությունների մոտ: Սինոպտիկ և մակրոչափային առանձնահատկությունների մեծ մասի համար էլեկտրամագնիսական տերմինը կարող է անտեսվել `ըստ կարգի մեծության: Այնուամենայնիվ, Bjerknes շրջանառության թեորեմը բացառում է շրջանառությունը (և հորձանուտի փոփոխությունները) թեքվելու պատճառով:

5. Պարզեցված պտտահողմ հավասարումը

Վերը նշված քննարկումներից բացարձակ շրջանառությունը կարող է ասել, որ

(1)

որտեղ z- ը բացարձակ հորձանուտ է

Երկու կողմերի ժամանակային ածանցյալը վերցնելով

(2)

(3)

Կիրառելով տարաձայնությունների հիմնարար սահմանում

(4)

Հավասարումը (4) պարզեցված հորձանուտի հավասարումն է: Այնտեղ նշվում է, որ օդային ծանրոցի կողմից առաջացած բացարձակ հորձանուտի փոփոխությունը (բացարձակ անկյունային արագության համամասնորեն) պայմանավորված է տարաձայնությամբ կամ մերձեցմամբ: Սա մանրադիտակային մակարդակում կիրառվող բացարձակ անկյունային թափի պահպանման սկզբունքի անալոգ է: Սա այսպես կոչված «բալետ պարող» էֆեկտն է, որը կիրառվում է հեղուկ ծանրոցի վրա: Խնդրում ենք հիշել, որ (4) -ը պարզեցված է: Այն կիրառվում է միայն ծայրահեղ սահմանափակող հանգամանքներում: Ronակատների, ծովի հովերի սահմանների, արտահոսքի սահմանների և այլնի մոտ (4) հավասարումը չի գործի, քանի որ այն չի պարունակում դասարանում քննարկվող էլեկտրամագնիսական էֆեկտներ:

(4) հավասարումը կարող է ստացվել նաև ուղղակիորեն ստանալով շարժման հավասարության գանգուրը և կատարելով սինոպտիկ-մասշտաբացում (որի դեպքում թեքության, ձգման և էլեկտրամագնիսական տերմինները հանվում են ըստ մեծության կարգի) և կատարվում է սինոպտիկ-մասշտաբավորում:

(4) հավասարումը կարող է ընդլայնվել ՝ օգտագործելով պարզեցված հորձանուտի հավասարության լագրանգիական / ընդհանուր ածանցյալի սահմանումը:

(4 ա, բ, գ)

որտեղ 4 (բ) և 4 (գ) տարբերակները համապատասխանաբար ուղղանկյուն և բնական կոորդինատներում:

Քանի որ ուղղահայաց արագությունները փոքր են հորիզոնական արագությունների համեմատ, և բացարձակ հորձանուտի ուղղահայաց գրադիենտը մեկ-երկու կարգի չափ է փոքր, քան բացարձակ հորձանուտի հորիզոնական գրադիենտները, 4 (բ) և 4 (գ) աջ կողմում վերջին տերմինը կարող է լինել մեծության կարգի հիման վրա անտեսված:

Արդյունքում պարզեցված հորձանուտի հավասարումը (որը հաճախ անվանում են բարոտրոպային հորձանուտի հավասարություն) բնական կոորդինատներում կարող է վերաշարադրվել հետևյալ կերպ.

(5)

Հավասարումը (4 ա) ասում է, որ օդային ծանրոցները հորձանուտի փոփոխություններ են ունենում տարաձայնությունների / կոնվերգենցիայի պատճառով (սինոպտիկ մասշտաբով): Բայց հավասարումը (5) հավասարության մի տարբերակ է, որը թույլ է տալիս մեզ կապել պտտահողմության ծագման ձևերը տարաձայնությունների և կոնվերգենցիայի օրինաչափությունների հետ, եթե վերը բերված սինոպտիկ մասշտաբի փաստարկները վավեր են:

[1] w խորհրդանիշն օգտագործվում է նաև x, y, p կոորդինատային համակարգում ուղղահայաց արագությունը նշելու համար:


Սիոնի կազմավորումը

Ակնարկ

Ավելի քան 250 միլիոն տարի առաջ ձեւավորվել են Սիոնի ցնցող երկրաբանական առանձնահատկությունները: Երբ տարածքը ծածկվեց ջրի ցածր զանգվածով, ի վերջո հսկայական գետերը փորագրվեցին լանդշաֆտի միջով: Հետագայում այն ​​մնաց երկրի ամենամեծ անապատներից մեկը: Այս անապատի ավազաբլուրները դարձան այնպիսիները, որոնք այժմ Սիոնի ազգային պարկի շքեղ 2000 ժայռերն են: Այգում այժմ տեղակայված են հանրապետության կիրճի առավել գեղատեսիլ տեսարանները: Ընդամենը 229 քառակուսի մղոն շառավղով կան հսկայական սոճիներով և գիհով ծածկված սարահարթեր, նեղ ավազաքարերի ձորեր, քամոտ Վիրջին գետը և բազմաթիվ ջրհոսներ, աղբյուրներ և ջրվեժներ:

Կոլորադոյի սարահարթը

Սիոն ազգային պարկը տեղակայված է Կոլորադոյի սարահարթի եզրին ՝ մեծ, բարձրացված տարածաշրջան, որը տարածվում է Կենտրոնական Յուտայից մինչև Հյուսիսային Արիզոնա, ներառյալ Կոլորադոյի և Նյու Մեքսիկոյի մի մասը: Միլիոնավոր տարիների ընթացքում ժայռի շերտերը այս շրջանում բարձրացան, թեքվեցին և քայքայվեցին ՝ մերկացնելով Մեծ սանդուղք կոչվող գունագեղ ժայռերի շարքը: Այս «սանդուղքը» ներկայացնում է Երկրի պատմության տպավորիչ գրառումը ՝ սկսած շուրջ 2 միլիարդ տարի առաջ, մինչև ամենավերջին երկրաբանական շրջանը: Grand Canyon- ի, Zion- ի և Bryce Canyons- ի ժայռային շերտերը ուշագրավ պարզությամբ արձանագրում են այս տարածաշրջանի հաջորդական երկրաբանական իրադարձությունները:

Նստվածքներ

Սիոնը 240 միլիոն տարի առաջ ծովի մակարդակի մոտակայքում համեմատաբար հարթ ավազան էր: Մոտակայքում գտնվող լեռները քայքայեցին ավազը, մանրախիճը և ցեխը, և առվակները այդ նյութերը տարան ավազան, որտեղ դրանք շերտերով տեղավորվեցին:

Այս շերտերի ծանրությունը ավազանը խորտակվեց, և վերին մակերեսը մնաց ծովի մակարդակի մոտ: Երբ երկիրը բարձրանում և ընկնում էր կլիմայի փոփոխության հետևանքով, շրջակա միջավայրը տատանվում էր ափամերձ հարթավայրերից դեպի ծանծաղ ծովեր դեպի հողմահարված ավազի անապատ: Այս գործընթացը, որը կոչվում է նստվածք, շարունակվեց մինչև կուտակվեց ավելի քան 10,000 ֆուտ նյութ:

Lithification

Հանքանյութերով լի ջրերը դանդաղորեն զտվում են խտացրած նստվածքային շերտերի միջով: Որպես ցեմենտացման գործակալներ ՝ երկաթի օքսիդը, կալցիումի կարբոնատը և սիլիկատը, երկարատև ժամանակահատվածում շերտերը վերածել են քարի: Հնագույն ծովերը վերածվել են կրաքարի, ցեխը և կավը դարձել են ցեխաքար և թերթաքար, իսկ անապատի ավազը վերածվել է ավազաքարի: Քանի որ յուրաքանչյուր շերտ առաջացել է հստակ աղբյուրից, այնպես որ յուրաքանչյուրն այժմ տարբերվում է հաստությամբ, գույնով, հանքային պարունակությամբ և ընդհանուր տեսքով:

Բարձրացում

Դանդաղորեն, երկրի խորքում գտնվող ուժերը մակերեսը վեր են մղում վերելք կոչվող գործընթացում: Սա ուղղահայաց մղում էր, որը ստիպում էր ընդերքի հսկայական զանգվածները վեր բարձրացնել: Այսպիսով, Սիոնի բարձրությունը ծովի մակարդակից բարձրացավ ծովի մակարդակից մինչև 10 000 ոտնաչափ: Այս վերելքը դեռ տեղի է ունենում. 1992 թ.-ին 5,8 բալ ուժգնությամբ երկրաշարժը սողանք առաջացրեց Սպրինգդեյլի պուրակի հարավային մուտքի մոտ:

Էրոզիա

/> Հեղեղը հոսանքներին տալիս էր կտրման ավելի մեծ ուժ, երբ ճանապարհ էին հարթում դեպի ծով: Սիոնի դիրքը վերելքի արևմտյան եզրին երկայնքով առաջացրեց հոսանքների արագ թափահարում սարահարթից: Երբ նրանք կտրում էին ժայռի շերտերը, նրանք իրենց հետ տանում էին նստվածք և մեծ քարեր ՝ կազմելով խոր և նեղ ձորեր: Վերելքը սկսվելուց ի վեր, Վիրջին գետի հյուսիսային պատառաքաղը տարել է մի քանի հազար ոտնաչափ ժայռ, որը ժամանակին գտնվում էր այսօր տեսանելի ամենաբարձր շերտերից վեր:

Վիրջին գետը դեռ փորագրում է իր ուղին: Սողանքը ժամանակին վնասեց Վիրջին գետը ՝ կազմելով լիճ: Երբ նստվածքը տեղավորվեց դեպի անշարժ ջրերի հատակը, գետը ճեղքվեց և լիճը չորացավ: Մնաց հարթ հատակով հովիտ: Այս փոփոխության մասին կարելի է ականատես լինել Սիոնց օթյակից հարավային Սենթինել սլայդի մոտակայքում գտնվող գեղատեսիլ մեքենայից: Սահիկը կրկին ակտիվ էր 1995-ին ՝ վնասելով ճանապարհը: Այգու ձևավորման գործում կարևոր դեր են խաղացել նաև հեղեղումները: Դրանք տեղի են ունենում, երբ հանկարծակի ամպրոպները ջուր են թափում բաց ժայռի վրա, և խոնավությունը կլանելու համար քիչ հող ունենալով ՝ ջուրը հոսում է ներքև ՝ շարժվելիս հավաքելով ծավալ: Այս հաճախ ինքնաբուխ ջրհեղեղները կարող են ջրի հոսքը ավելի քան 100 անգամ ավելացնել: 1998 թվականին բռնկված ջրհեղեղը բարձրացրեց Վիրջին գետի ծավալը վայրկյանում 200 խորանարդ ֆուտից վայրկյանում 4500 խորանարդ ոտնաչափ ՝ կրկին վնասելով Sentinel Slide- ի գեղատեսիլ շարժիչը:


Երկրագիտությունը Տեխասում

Երկրագիտությունը Երկրի և երկրաբանական, ծովային, մթնոլորտային և ջրաբանական բարդ գործընթացների ուսումնասիրությունն է, որոնք ապահովում են կյանքը և տնտեսությունը: Հասկանալով Երկրի մակերևույթը և ստորգետնյա մակերեսը, դրա ռեսուրսները, պատմությունը և վտանգները թույլ են տալիս լուծումներ մշակել տնտեսական, բնապահպանական, առողջապահական և անվտանգության կարևոր մարտահրավերներին:

Երկրագիտության տեղեկատվության ձեր պետական ​​աղբյուրը

Տեխասի տնտեսական երկրաբանության բյուրո

Աշխատուժը Տեխասում

  • Երկրագիտական ​​գիտությունների 54 266 աշխատակից (բացառությամբ ինքնազբաղվածների) 2017 թ. 1 1
  • $ 107.652. Միջին երկրագիտական ​​գիտությունների աշխատողի միջին աշխատավարձ 1
  • 39 ակադեմիական երկրագիտական ​​գիտությունների բաժանմունքներ 2

Useրի օգտագործումը Տեխասում

  • 7,2 միլիարդ գալոն / օր. Ստորերկրյա ջրերի ընդհանուր դուրսբերում 3
  • 14.1 միլիարդ գալոն / օր. Մակերեսային ջրերի ընդհանուր դուրսբերում 3
  • 2,89 միլիարդ գալոն / օր. Հանրային ջրամատակարարման ջրի դուրսբերում 3
  • 5,49 միլիարդ գալոն / օր. Ոռոգման ջրի հեռացում 3
  • 323 միլիոն գալոն / օր. Արդյունաբերական քաղցրահամ ջրի արդյունահանում 3
  • Բնակչության 95% -ը սպասարկվում է հանրային ջրամատակարարմամբ: 3

Էներգետիկա և օգտակար հանածոներ Տեխասում

  • 5,22 միլիարդ դոլար. Ոչ վառելիքային օգտակար հանածոների արտադրության արժեքը 2017 թվականին 4
  • Քար (մանրացված), ցեմենտ (պորտլանդական), ավազ և մանրախիճ (շինարարություն). Չվառելիքային օգտակար հանածոների լավագույն երեքը ՝ 2017 թ.-ին արտադրված արժեքի համաձայն 4
  • 39 միլիոն կարճ տոննա. Ածուխ ՝ արտադրված 2016 թվականին 5
  • 6,83 տրիլիոն խորանարդ ֆուտ. 2017 թվականին արտադրված բնական գազ 5
  • 1,28 միլիարդ բարել. 2017 թվականին արտադրված հում նավթ 5
  • 67.1 միլիոն մեգավատ ժամ. 2017-ին արտադրված քամի 5

Բնական վտանգներ Տեխասում

  • 254 հայտարարություն աղետի մասին, ներառյալ 154 հրդեհ, 36 ջրհեղեղ և 20 փոթորիկ աղետ (1953-2017) 6
  • 1.47 միլիարդ դոլար. Անհատական ​​օգնության դրամաշնորհներ (2005-2017) 6
  • 1,66 միլիարդ դոլար. Մեղմացման դրամաշնորհներ (2005-2017) 6
  • 1.95 միլիարդ դոլար. Պատրաստակամության դրամաշնորհներ (2005-2017) 6
  • 3,73 միլիարդ դոլար. Պետական ​​օգնության դրամաշնորհներ (2005-2017)
  • 99 եղանակային և (կամ) կլիմայական իրադարձություններ, որոնցից յուրաքանչյուրի ծախսերը գերազանցում են 1 միլիարդ դոլարը (գնաճը ճշգրտված է) (1980-2017) 7

ԱՄՆ երկրաբանական ծառայություն (USGS)

  • $ 1,15 միլիարդ. USGS- ի ընդհանուր բյուջեն 2018 թ. – ի ֆինանսական տարում (5,8% –անոց աճ 2017 թ. – ի ֆինանսական տարվա համեմատ) 8
  • National Cooperative Geologic Mapping Program- ը ֆինանսավորում է երկրաբանական քարտեզագրման նախագծեր դաշնային (FEDMAP), նահանգի (STATEMAP) և համալսարանի (EDMAP) գործընկերների հետ:
  • 2.62 միլիոն դոլար. Տեխասի STATEMAP ֆինանսավորումը (1993-2016) 9
  • Տեխասի 4 համալսարաններ, այդ թվում ՝ Օստինի Տեխասի համալսարանը և Տեխասի Տեխ համալսարանը, մասնակցել են EDMAP 9-ին
  • USGS հոսքերը հավաքում են իրական ժամանակում կամ վերջին հոսքի, ստորերկրյա ջրերի և ջրի որակի վերաբերյալ տվյալները ամբողջ Տեխասում

Ազգային ավիացիոն և տիեզերական վարչություն (NASA)

  • 20,7 միլիարդ դոլար. ՆԱՍԱ-ի ընդհանուր բյուջեն 2018 թ. – ի ֆինանսական տարում (5,5% –անոց աճ 2017 թ. – ի ֆինանսական տարվա համեմատ) 10
  • 1,9 միլիարդ դոլար. NASA- ի Երկրի գիտության ընդհանուր բյուջեն FY 2018-ին (0% փոփոխություն FY 2017-ից) 10
  • Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) արբանյակները չափում են ստորերկրյա ջրերի փոփոխությունները Տեխասում
  • Soil Moisture Active Passive (SMAP) արբանյակը չափում է հողի խոնավությունը Տեխասում

Օվկիանոսի և մթնոլորտի ազգային վարչություն (NOAA)

  • $ 5.9 միլիարդ. NOAA- ի ընդհանուր բյուջեն 2018 թ.-ի ֆինանսական տարում (4.1% աճ ՝ 2017 թ.-ի ֆինանսական տարվա համեմատ) 11
  • Next-generation geostationary (GOES) and polar orbiting (JPSS) satellites provide weather forecasting over Texas
  • Deep Space Climate Observatory (DISCOVR) satellite monitors radiation and air quality over Texas
  • 71 National Weather Service Automated Surface Observing Systems (ASOS) stations in Texas 12
  • 634 National Weather Service Cooperative Observer Program (COOP) sites in Texas 12

National Science Foundation (NSF)

  • $7.8 billion: total NSF budget in FY 2018 (4% increase from FY 2017) 13
  • $1.4 billion: total NSF Geosciences Directorate (GEO) awards in FY 2017 (7.2% increase from FY 2016) 14
  • 133 NSF GEO awards in Texas totaling $70.2 million in 2017 14
  • $9.7 million: NSF GEO grants awarded to the University of Texas at Austin in 2017 14

U.S. Environmental Protection Agency (EPA)

  • $8.1 billion: total EPA budget in FY 2018 (0% change from FY 2017) 15
  • 55 active Superfund sites in Texas in 2018 16
  • $59.6 million: Drinking Water State Revolving Fund (DWSRF) grants in Texas in 2017 17

Federal Facilities in Texas

  • USGS Texas Water Science Center, Austin
  • NOAA Center for Atmospheric Sciences, El Paso
  • NASA Johnson Space Center, Houston
  • USDA ARS Conservation and Production Research Laboratory, Bushland

Հղումներ

/>
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
You are free to share or distribute this material for non-commercial purposes as long as it retains this licensing information, and attribution is given to the American Geosciences Institute.


Հղումներ

Clancy, K. B. H., et al. (2014), Survey of Academic Field Experiences (SAFE): Trainees report harassment and assault, PLoS ONE, 9(7), e102172, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0102172.

John, C. M., and S. B. Khan (2018), Mental health in the field, Nat. Geosci., 11, 618–620, https://doi.org/10.1038/s41561-018-0219-0.

Marín-Spiotta, E., et al. (2020), Hostile climates are barriers to diversifying the geosciences, Ադվ. Geosci., 53, 117–127, https://doi.org/10.5194/adgeo-53-117-2020.

National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine (2018), Sexual Harassment of Women: Climate, Culture, and Consequences in Academic Sciences, Engineering, and Medicine, 312 pp., Natl. Acad. Press, Washington, D.C., https://doi.org/10.17226/24994.

Author Information

Alice F. Hill, University of Colorado Boulder now at New Zealand National Institute of Water and Atmospheric Research/Taihoro Nukurangi, Auckland and Mylène Jacquemart, Anne U. Gold, and Kristy F. Tiampo ( [email protected] ), University of Colorado Boulder


The tiny pieces of plastic that we throw away every year are forming a new layer of sedentary rock across the planet - just another sign of our careless attitude to waste.

Գրանցվել

Get the New Statesman's Morning Call email.

More than 20 years since they went overboard in a storm, thousands of plastic ducks - part of a Chinese shipment of bath toys destined for the US - are still washing up on the world's shores. Once yellow, now bleached white, the toys have become a boon for oceanographers who have been tracking them to learn more about ocean currents. Thousands are still expected to make it to shore intact but many will have a much longer legacy.

Plastic is becoming part of the world's geology. Researchers at the University of Western Ontario and the Algalita Marine Research Institute in California say they've discovered a completely new type of rock, formed when discarded plastic softens and combines with volcanic rock, sea shells, sand and corals.

Camp fires on beaches form a particularly dense variety, but any discarded plastic will do: examples found by the team derived from fishing nets, piping, bottle caps and rubber tyres. The plastic becomes incorporated into rock mainly in the form of 'confetti': tiny particles formed as larger items break down. The result is analogous to sedimentary rock such as limestone, says Patricia Corcoran of Western University: "the plastics I see as grains of sediment . because they move on a beach in the same way, comtrolled by wind and water."

Much of the plastic isn't even visible. "Basically, there are probably more microplastics out there than there are larger particles - we just can't see them," says Corcoran. "So, do plastics break down to the point where they don't exist? No. they've been shown to exist in a form that is a monomer, so they do still go on, so there is a process of organisms ingesting these microplastics."

Some of these particles come from the most surprising places - who'd have thought, for example, that body scrubs could be damaging the planet? But, in the US, there's now a move to ban the type that uses tiny plastic microbeads - already outlawed in Illinois, and with New York considering following suit. Incredibly, a single tube of facial scrub can contain as many as 330,000 beads, which aren't removed by standard sewage treatment systems.

In 1997, it was estimated that a staggering 5.8 million tonnes of waste was reaching the oceans every year and in 2005, the United Nations Environment Program (UNEP) concluded that there were over 13,000 pieces of plastic litter floating on every square kilometre of ocean. The amount is rising, with Ocean Conservancy predicting that 'peak plastic' won't occur until the next century.

Many people have heard of the Great Pacific Garbage Patch what's less well known is the fact that this is only one of five rotating ocean currents, known as gyres, all of which are collecting massive quantities of floating plastic - as many as 30,000 pieces per square kilometre. Earlier this month, an expedition by the Ocean Research Project set off from California for Japan, using a high-speed trawl net to gather samples of these ocean plastics in an attempt to quantify the problem.

"The media likes to sensationalise stories, and at some point five or six years ago some media outlet came up with the story of an island of trash, and the concept went viral," says the project's Matt Rutherford. "The truth is there is no island of trash in any ocean. If that was the case the problem would be much easier to solve. If the trash was all in one place we could just go there and clean it up. The reality is much worse than the fairy tale: the ocean is full of plastic trash, microplastics."

Ideas for cleaning up this mess are never short on the ground. The latest, devised by nineteen-year-old Dutch student Boyan Slat, involves a device anchored to the sea bed with a number of V-shaped arms, which take advantage of natural ocean currents to catch pollution at the surface while allowing living organisms to slip under the floating barriers. The idea has been hailed by some as miraculous. But, says Stiv Wilson, policy director of the ocean conservation nonprofit 5Gyres, it's offering false hope - just like all the others that have preceded it.

"I find debating with gyre cleanup advocates akin to trying to reason with someone who will argue with a signpost and take the wrong way home. Gyre cleanup is a false prophet hailing from La-La land that won’t work – and it’s dangerous and counter productive to a movement trying in earnest stop the flow of plastic into the oceans," he writes. "Every time a gyre cleanup proponent has shown me a design for addressing the problem, the first thing I ask is, 'do you have the money to make 20 million of those doo-hickies?' They look at me with a puzzled look, and I just mutter, 'The ocean is really, really, really, big'."

Nor is recycling the answer. In North America, the annual 'consumption' of plastic is over 148kg per head. And the vast majority of this can only be recycled once, before heading for landfill - where, like plastiglomerate, it will remain for thousands of years.

Plastic is by no means the only 'anthropogenic' marker showing man's impact on the planet - others include raised methane concentrations in ice cores and improved fertility in soils. It is, though, one of the most enduring - and may one day be one of the most obviously visible to archaeologists. As Kelly Jazvac, assistant professor of visual arts at Western University says, "People are putting their imprint on the earth in a way that can't be changed - it's irrevocable it's permanent."


Geology and History

The gentle slope of Mauna Loa as seen from the flanks of Mauna Kea to the north. Younger lava flows appear dark on the volcano's flank, and clouds rest in the eastern saddle between the two volcanoes. (Հանրային տիրույթ):

Mauna Loa's large summit caldera (Moku‘āweoweo) measures 6 by 2.5 km (2.8 by 1.6 mi), including the summit collapse pits, and is elongated in a northeast-southwest orientation. The caldera floor is about 180 m (590 ft) below the summit on the western rim (top right). (Credit: Gaddis, Ben. Public domain.)

Mauna Loa is the largest active volcano on Earth. It dominates the Island of Hawai‘i, covering just over half the island. It has a surface area of about 5,100 km 2 (1900 mi 2 ) and a submarine area that is even more massive. Mauna Loa is in the shield-building stage of Hawaiian volcanism, a period when the volcanoes grow most rapidly, adding as much as 95 percent of their ultimate volume. Scientists calculate Mauna Loa's volume to be at least 75,000 km 3 (18,000 mi 3 ). The volcano's earliest lava flows erupted onto the seafloor and submarine flanks of adjacent Hualālai or Mauna Kea volcanoes between about 0.6 and 1 million years ago. It likely emerged above sea level about 300,000 years ago, and it has grown rapidly upward since then.

When describing the location of eruptions and lava flows on Mauna Loa, scientists refer to five broad areas on the volcano. The summit area is that part of the volcano above the 3,660-m (12,000 ft) elevation, includes Moku‘āweoweo Caldera and the uppermost parts of the two rift zones. Below that elevation are the northeast and southwest rift zones, and the southeast and north and west flanks. Geologists have mapped at least 33 radial vents on the north and west sectors of the volcano, which signifies lava can erupt from these sectors of the volcano in addition to the rift zones and summit area.

Map of Mauna Loa's activity over the past

Map showing the subaerial extents of historical lava flows from Mauna Loa. Lava flow hazard zones and districts of the County of Hawai‘i are also depicted. (Credit: K. Mulliken, HVO. Public domain.)

Recent lava flows spread alternately from the summit area and rift zones.

Aerial view by the Naval Air Service of the 1933 Mauna Loa eruption from a fissure across the rim and floor of Moku‘āweoweo Crater. (Հանրային տիրույթ):

Detailed geologic mapping and dating of lava flows above sea level have shown that about 90 percent of Mauna Loa's surface is covered with flows erupted within the past 4,000 years. Hundreds of lava flows were erupted during this time, but they did not cover the volcano evenly. By tracing the flows back to their vents and knowing their ages based on radiocarbon dating, geologists have recognized a general pattern in the frequency of lava flows spreading from the summit area and the rift zones during the past few thousand years.

Vent locations for these recent flows have generally alternated twice between the summit area and the rift zones, with each period lasting many centuries. Since 1200 CE, roughly the past 700 years, eruptions occurred primarily from vents located on Mauna Loa's rift zones. Before about 700 years ago back to 200 BCE, lava was erupted primarily from the summit area onto the west, north, and east flanks of the volcano with flows reaching the sea. Summit derived activity lasted for 10 centuries! The decline in summit-derived flows and increase in rift zone activity was likely related to the formation of Moku‘āweoweo Caldera due to collapse of the summit—lava flows erupted within the caldera were trapped, unable to overflow the caldera rim.

To construct a geologic map of this area, USGS Hawaiian Volcano Observatory geologists initially used lava flow type, rock colors, and relative stratigraphic positions to distinguish between individual lava flows, and then relied on laboratory analyses and age-dates of the flows to refine their field mapping. USGS photo. (Հանրային տիրույթ):

The cause of the transition from summit-dominated lava flows to prolonged eruption of flows from the rift zones is not known. It was probably related to significant change in the volcano's magma supply or reservoir plumbing system, the advent of explosive activity, and/or flank instability.

High cliffs of Kealakekua Bay (west side Hawai‘i Island) formed as a result of a large Mauna Loa landslide (‘Ālika 2). View to east-southeast of Kealakekua Bay State Historic Park. (Հանրային տիրույթ):

Large landslides dissected Mauna Loa during its rapid growth

The submarine flanks of Mauna Loa and adjacent seafloor are mantled by several enormous landslide deposits that significantly altered the shape of the volcano. Two of the youngest and largest landslides occurred from a source area on the west flank of the volcano that includes Kealakekua Bay—the ‘Ālika 1 and 2 landslides. The ‘Ālika 1 slide moved directly west about 80 km (50 mi) down the steep submarine slope and produced a broad hummocky deposit on the seafloor. The younger ‘Ālika 2 slide also moved west for a short distance, then turned northwest because it was diverted by the ‘Ālika 1 deposit the second landslide also traveled a distance of about 100 km (60 mi). The ‘Ālika 2 landslide may have produced a giant tsunami that swept Lāna‘i about 105,000 years ago. Upslope of Kealakekua Bay, a zone of unusually steep slopes is interpreted by geologists as buried faults, the head land of one or both landslides that subsequently were covered by lava flows.

Landslides have also occurred from the volcano's southwestern flank. The South Kona landslide occurred after about 250,000 years ago, which corresponds to the approximate time when Mauna Loa emerged above sea level. Landslides and faulting helped shape the southern embayment of the coast and steep west-facing scarp of the submerged Southwest Rift Zone.

The older or original suggested location of this rift is shown with a blue dashed line. Black arrows show one possibility for the westward migration of the Nīnole Hills rift to the location of Mauna Loa's current Southwest Rift Zone (yellow dashed line). The South Kona Slump and ‘Ālika-1 and ‘Ālika-2 landslides are shown off the west coast of the island. (Հանրային տիրույթ):

Nīnole Hills – old flows mark the site of abandoned rift zone

The Nīnole Hills are steep-sided and heavily vegetated flat-topped ridges located on the southeastern flank of Mauna Loa. Age dating and chemical analysis of lava flows exposed in Nīnole Hills indicates they were erupted about 125,000 years ago from Mauna Loa. In 2013, a detailed gravity survey of the area identified an elongate gravity high, which suggests a concentration of intrusive rocks associated with a rift zone. Geologists now interpret the Nīnole Hills as part of the volcano's original southern rift zone, which was later abandoned as a new rift zone formed to the west. The "hills" subsequently formed as erosion carved deep canyons and valleys into the old flows. Geologists infer that the large landslides from Mauna Loa's western and southern flanks caused the rift to migrate westward to the present location of the Southwest Rift Zone.

Mauna Loa has an explosive history

Mauna Loa is not known to have produced an explosive eruption since 1843, but there is geologic evidence for some explosive activity in the past 1,000 to 300 years. Geologists have identified at least 4 debris fans comprised of fragmented rock deposits on top of pāhoehoe lava flows that spread from the summit. The largest blocks found in these deposits are as large as 2.2 m (7.2 ft) in diameter and weigh more than 17,000 kg (38,000 lbs). The fine-grained fragments typical of explosive deposits are hard to find, and were probably removed by storms, rain and strong winds that frequently sweep across the summit. Geologists estimate that the 4 sites represent three separate explosive eruptions. This evidence suggests that future explosive eruptions in the summit area are possible.

Block ejected from the summit of Mauna Loa volcano less than 1,000 years ago. (Հանրային տիրույթ):