Зная взаимную связь явлений погоды в внимательно наблюдая за ее изменениями, можно предсказать наступление ненастья или улучшение погоды. Нужно только помнить, что-ни один из признаков изменения погоды нельзя использовать отдельно от других явлений погоды.

Надо всегда сначала ясно себе представить все, что происходит в данный момент в атмосфере, и только на основании этого можно предсказывать изменения погоды.

Всякое сильное ухудшение погоды обусловлено приходом циклонов и связанных с ними фронтов, которые сменяют антициклоны, а проследить за их движением можно только по специальным синоптическим картам. Для местного предсказания погоды можно использовать лишь некоторые признаки приближения фронтов и циклонов.

Летом во время хорошей погоды признаком возможного наступления ненастья будет нарушение обычного суточного хода погоды, для которого характерно повышение температуры днем и понижение ее ночью, усиление ветра днем и ослабление его ночью, образование днем кучевых облаков, выпадение ночью росы и образование утренних туманов.

О приближении теплого фронта, а следовательно, и циклона всегда говорит ночное потепление.

 В циклоне ветры обычно сильнее, чем в антициклоне, поэтому с приближением циклона ветер заметно усиливается. Слишком резкое по сравнению с прошедшими сутками усиление ветра днем или слишком незначительное его ослабление ночью указывает на приближение циклона.
Отсутствие росы и тумана ночью также служит признаком приближения циклона. На это же указывает иногда и слабое развитие кучевой облачности днем.

Зимой суточный ход явлений погоды выражен слабо и приближающийся циклон обычно дает знать о себе усилением ветра и повышением температуры.

Все эти признаки, даже если они резко выражены и наблюдаются одновременно, все же не дают уверенности в наступлении ненастья. Самые верные признаки близкого ненастья — это появление на небе перистых и перисто-слоистых облаков, которые сгущаются в определенной — чаще всего в западной — части горизонта. При этом ветер должен дуть таким образом, что если стать к нему спиной, то сгущение облаков должно оказаться слева и несколько впереди — там, где должно быть низкое давление.

Признаки прекращения ненастья: резкое похолодание во время выпадения дождя и снега; изменение направления ветра на северо-западное или северное; изменение характера осадков; переход равномерного, со сплошной облачностью, дождя в резко меняющиеся по силе ливни, иногда с грозой и градом, сплошного снегопада — в отдельные сильные вспышки пурги.

Рисунок 6- Динамика устойчивости компонента ПТК

В качестве фоновой основы карты, предлагается показать районирование территории по водосборным бассейнам, так как между показателями речных систем и водосборными бассейнами прослеживается прямая зависимость.

На основе разработанной методики, в диссертационной работе была разработана технология создания компьютерного оригинала карты устойчивости объекта исследования на базе общетехнических издательских программ. Такое решение обусловлено тем, что многие современные картографические системы имеют ограниченные оформительские возможности и не обладают функцией цветоделения, поэтому в настоящее время для целей картосоставления и картоиздания применяют издательские программы, не имеющие специальной картографической направленностью, но обладающие оформительскими возможностями, обеспечивающими создание картографических произведений любой сложности.

Создание компьютерного оригинала карты устойчивости речной системы можно представить следующими технологическими этапами:

1.Подготовка исходных материалов. Основными исходными материалами для создания карты устойчивости речной системы является общегеографическая карта.

2.Компьютерная обработка изображения. На данном этапе осуществляется сканирование исходного картматериала. Далее осуществлялась коррекция искажения сканера, в результате получается растровая основа.

3.Создание основы карты заключается в векторизации содержания, необходимого для карты устойчивости речной системы.

4.Унификация показателей объекта, характеризующих его устойчивость. Этот этап включает в себя проведение необходимых расчетов и приведение всех показателей к единой шкале оценки состояния объекта.

5.Создание комбинированного условного знака по заданным показателям с помощью выбранных программных средств.

6.Создание слоя тематического содержания карты устойчивости речной системы. В процессе этой работы производится подбор шрифтов, размеров знаков и оформления, для каждого знака определяется процентное соотношение красок, прорабатывается его читаемость на фоне создаваемой карты.

Далее проводится редакционный просмотр карты, исправляются замечания, и дается разрешение на печать карты.

Разработанная методика апробирована на территории Кемеровской области, объектом картографирования выбрана устойчивость реки Томи. Статистические данные для расчета показателей реки предоставлены ФГУ «Новосибирский НИИ гигиены» Роспотребнадзора.

В результате картосоставительских работ устойчивость реки Томи по основным показателям будет выглядеть следующим образом (Рисунок 7)

Заключение

Основные результаты диссертационной работы состоят в следующем:

— проанализирован опыт изучения устойчивости природно-территориального комплекса и его элементов, с применением картографических методов;

-сформулированы принципы создания карт устойчивости речных систем;

-обоснован новый вид карт, ориентированный на специфику вопроса картографирования устойчивости речных систем;

-определено место карт устойчивости в системе классификации тематических карт (по содержанию);

— составлена классификация основных показателей речных систем, характеризующих их устойчивость;

— разработана методика унификации показателей речных систем;

— разработан комбинированный способ картографирования устойчивости речных систем;

— разработана методика картографирования устойчивости речных систем;

— выполнена апробация методики картографирования устойчивости на примере реки Томи Кемеровской области.

Таким образом, основным результатом выполненных исследований и разработок является методика картографирования устойчивости речных систем, как одного из основных элементов природно-территориального комплекса.

Разработанную методику рекомендуется использовать при составлении карт устойчивости других компонентов природно-территориального комплекса.

Список опубликованных работ, отражающих основное содержание диссертации:

1 Любивая, О. С. Ландшафтно-экологические карты для ГИС земельного кадастра/ О. С. Любивая, С. С. Дышлюк // Материалы XLVI науч. – техн. конф. СГГА, 15-18 апр. 1996 г.- Новосибирск: СГГА,1996.- Ч.2.-С. 17-18.

2 Любивая, О. С. Генерализация содержания при создании ландшафтно-экологических карт масштабного ряда/ О. С Любивая, С. С. Дышлюк // Материалы XLVIII науч. – техн. конф. СГГА, 13-24 апр.1998 г.- Новосибирск: СГГА.- С. 82-83.

3 Дышлюк, С. С. Масштабный ряд специальных цифровых карт на горнодобывающие регионы/ С. С. Дышлюк // Материалы XLVIII науч. – техн. конф. СГГА, 13-24 апр.1998 г.- Новосибирск: СГГА.- С. 81-82.

4 Любивая, О. С. Картографирование устойчивого развития регионов/ О. С Любивая, С. С. Дышлюк // Вест. СГГА. – Вып.3.-1998.- С.68-70.

5 Дышлюк, С. С. Картографическое обеспечение устойчивого развития природно-территориальных комплексов горно-промышленного Кузбасса/ С. С. Дышлюк // Материалы междунар. конф. «Интеркарта-4, ГИС для оптимизации природопользования в целях устойчивого развития территорий». – Новосибирск,1998 .-С.56-57.

6 Любивая, О. С. Принципы построения легенд для карт охраны природы Кузбасса/ О. С. Любивая, С. С. Дышлюк // Соврем. проблемы геодезии и оптики. Материалы Междунар. Науч. – техн. конф. посв., 65-летию СГГА-НИИГАиК, 23-27 нояб., 1998г.- Новосибирск, 1999.-С.200-201.

7 Дышлюк, С. С. Техногенное воздействие на структуру т и функционирование ПТК ( на примере Кузбасса) / С. С. Дышлюк // « Соврем. проблемы геодезии и оптики». Материалы 51-ой науч.-техн. конф. посвящ. памяти акад. В. В.Бузука, 16-19 апр.2001 .- Новосибирск: СГГА,2001. – С.151.

8 Дышлюк, С. С. Анализ географических понятий с позиции картографирования устойчивого развития территории. / С. С. Дышлюк: сб. материалов LIII Междунар. Науч. – техн. конф. посвящ. 70-летию СГГА « Соврем. проблемы геодезии и оптики».- Новосибирск, 2003.- С.138-140.

9 Дышлюк, С. С. К вопросу устойчивого развития ландшафта Кузбасса, нарушенного горнодобывающими работами/ С. С. Дышлюк // Материалы 2-й региональной научно-практ. Конф.,23-24 марта,2006г. – Иркутск: ИрГТУ.-С.118-119.

10 Любивая, О. С.Учет экологических факторов территории-залог сбалансированного развития (на примере угледобывающих районов Кузбасса) / О. С. Любивая, С. С. Дышлюк // Материалы VIII науч. конф. по темат. картогр., 21-23 ноября, 2006 г.- Иркутск, 2006.-С.257.

11 Дышлюк, С. С. Механизмы и факторы устойчивости природно-территориальных комплексов/ С. С. Дышлюк // III Междунар. науч. конгресс «Гео-Сибирь-2007», 25-27 апр., 2007.- Новосибирск: СГГА,2007. – С. 187-188.

12 Дышлюк, С. С. Системный подход к оценке устойчивости природно-территориальных комплексов и ее картографирование (на примере объекта гидрографии) / С. С. Дышлюк // Геодезия и картография. —2008.- №2-С.25-27.

13 Дышлюк, С. С. Методика картографирования устойчивости природных систем для геоинформационного обеспечения территорий/ С. С. Дышлюк // IV Междунар. науч. конгресс «Гео-Сибирь-2008», 22-24 апр., 2008.- Новосибирск: СГГА,2008. – С. 94-97.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(обязательное)

КАРТА-СХЕМА УСТОЙЧИВОСТИ РЕЧНОЙ СИСТЕМЫ (НА ПРИМЕРЕ РЕКИ ТОМИ)

В связи с тем что различия в количестве поступающего на земную поверхность солнечного тепла обусловлены шарообразной формой Земли, формирование на ее поверхности поясов в том или ином виде происходило и в древние геологические периоды, но мы пока об этом знаем мало. Однако можно с достаточной степенью вероятности утверждать, что географическая зональность современного типа начала складываться с конца мелового периода (более 70 млн. лет назад), когда появились цветковые растения, птицы и стали ширрко. развиваться млекопитающие. Теплый и влажный климат того времени благоприятствовал распространению лесов гилейного типа от экватора до высоких широт.

На протяжении дальнейшей истории развития Земли очертания материков менялись, что приводило к изменению климатических условий. Соответственно менялся и почвенно-растительный покров, и животный мир. Постепенно усложнялись структура географических зон, видовой состав и организация биосферы.

В последовавшей за меловым периодом эре кайнозоя — в палеогене, неогене и плейстоцене — происходило постепенное охлаждение земной поверхности. Кроме того, суша расширялась, и ее северные побережья в Евразии и Северной Америке отодвигались в более высокие широты.

В начале палеогена севернее экваториальных лесов появились сезонно влажные субэкваториальные, преимущественно листопадные леса, в Евразии они доходили до широты Парижа и Киева. В наше время леса такого типа встречаются лишь в Южной Азии.

Дальнейшее похолодание привело к развитию субтропических, а затем в конце палеогена (26 млн. лет до нашего времени) и широколиственных лесов умеренного пояса. Сейчас эти леса находятся значительно южнее — в центре Западной Европы и на нашем Дальнем Востоке. Субтропические леса постепенно отступали к югу.

Все более отчетливо обособлялись природные зоны континентальных районов — степи, обрамленные на севере лесостепями, а на юге саваннами, которые в Старом Свете были распространены по всей Сахаре, на полуострове Сомали и на востоке полуострова Индостан.

В неогене (25—1 млн. лет назад) продолжалось похолодание.

В целом на протяжении этого периода земная поверхность охладилась на 8°. Происходило дальнейшее усложнение зональной структуры. На равнинах в северной части Евразии возникла зона смешанных, а затем и хвойных лесов. Более теплолюбивые лесные зоны сузились и сдвинулись к югу. В центральных частях континентальных районов появились пустыни и полупустыни. На севере их обрамляли степи, на юге — саванны, на востоке — редколесья и кустарники. В горах все более отчетливо проявлялась высотная поясность.

К концу неогена произошли важные изменения в природе Земли. Усилилась ледовитость Арктического бассейна, интенсивнее стали циклонические осадки в средних широтах Евразии. Вместе с продолжавшимся похолоданием это привело к возникновению оледенения в горах.

Альпы, польские Бескиды, так же как и горы Северной Америки, покрылись ледниками. Уменьшилась сухость климата в Северной Африке и Юго-Западной Азии. Похолодание, особенно в высоких широтах, достигло критического рубежа.

Для плейстоцена — периода, протянувшегося приблизительно с 1 млн.

до 10 тыс. лет до нашего времени, характерны последние в истории Земли оледенения: температура была на 4—6° ниже современной. Там, где выпадало достаточное количество осадков в виде снега, ледники могли возникать и на равнинах. Так было повсюду в субполярных широтах, и холод как бы накапливался: ведь отражательная способность снежной и ледниковой поверхности достигает 80%. Ледник расширялся, образуя сплошной щит. При этом центр оледенения в Европе находился на Скандинавском полуострове, а в Северной Америке— на Баффиновой Земле и Лабрадоре.

Вместе с тем оледенения как бы пульсировали, прерываясь «межледниковьями». Эти пульсации — все еще предмет споров ученых. Иногда причины похолоданий связывают с активизацией вулканизма, так как вулканическая пыль и пепел заметно усиливают рассеяние и отражение солнечной радиации. Считается, что при уменьшении суммарной солнечной радиации только на 1 % средняя планетарная температура воздуха должна понизиться до 5°.

А дальше может начать действовать возрастание отражающей способности покрытой ледником Земли.

В период оледенений появились еще три природные зоны: сам ледник, который образовал арктический пояс; вдоль его края на вечной мерзлоте — зона тундры (в континентальных более сухих районах— тундростепи, а в приокеаниче-ских— луга); эта зона отделялась от отступавшей к югу тайги зоной лесотундры. В это время в субтропиках и тропиках было умеренно тепло и умеренно влажно.

Развитие природы на протяжении многих сотен тысячелетий происходило уже в присутствии человека. По мере развития общественного труда и материальной культуры изменялся характер зависимости человека от географической среды, он все больше стал приспосабливать ее к своим потребностям.

Голоценом принято называть современную нам послеледниковую эпоху. Началась она примерно 10 тыс. лет назад. И все это время также происходят естественные изменения природной среды, но протекают они несравненно медленнее, чем те, что развиваются под все возрастающим воздействием хозяйственной деятельности человечества.

Для исследования обитателей дна с большой лебедки опускают дночерпатели, драги и тралы.

Дночерпатель— прибор, захватывающий пробу грунта с небольшой площади морского дна, обычно 0,1 м2 или 0,25 м2. Его опускают на дно моря, когда судно стоит. Железные сходящиеся края дночерпателя закрываются на дно моря и захватывают часть грунта со всеми обитающими в нем животными. Чтобы захватить побольше животных, обитающих на дне моря, пользуются донными сетями — бентосными драгами или бентосными тралами. Когда трал спущен на дно, корабль идет малым ходом и тащит его продолжительное время, облавливая большую площадь дна.

За 30—50 минут в бентосный трал попадает богатый улов донных животных: рачки, губки, мшанки, морские ежи и звезды, а также немного рыбы, чаще всего камбала и бычки. Для лога большого количества рыбы маленький бентосный трал не пригоден. Для этого на корабле имеется большой трал — огромный сетяной мешок, так называемый оттертрал.

Он тянется за судном, всегда широко раскрытый благодаря распорным доскам, и сгребает рыбу с большой площади дна. Пойманную рыбу ихтиологи измеряют, взвешивают, узнают, чем она питается, устанавливают ее пол, берут чешую для определения возраста.

Часть живой рыбы после измерения и взвешивания метят. Для этого к жаберной крышке особыми щипцами прикрепляют металлическую метку с номером. Записав номер метки и место, где данный экземпляр был пойман, ученые выпускают рыбу обратно в море. Через некоторое время рыбаки где-то обнаружат меченую рыбу и сообщат об этом ученым, и те, сопоставляя место выпуска рыбы с местом поимки, определят расстояние, которое она прошла, и выяснят пути миграции (путешествий) рыбы. Тралом ловят рыб, которые живут на дне моря. Для лова рыб, живущих в толще воды или близко к поверхности океана, с борта корабля опускают плавные и другие сети.

С каждым годом все больше и больше применяют для изучения распределения в море рыб гидроакустические приборы. Их устройство мало отличается от эхолотов, которыми измеряют глубину моря. Звуковое эхо, отраженное от тела рыб, укажет местонахождение косяков. Ученым важно увидеть, как живут различные существа в глубине океана. Для этого используют подводные телевизоры и гидростаты. В воду опускают часть телевизора, воспринимающую изображение, оснащенную мощным прожектором. Экран телевизора устанавливается в лаборатории, где биолог может своими глазами видеть подводный мир больших глубин. Все особенности поведения животных он записывает, а наиболее интересные моменты тут же снимаются киноаппаратом*

Чтобы не пугать обитателей подводного царства, вместо обычного прожектора с ярким светом белого цвета используют ультракрасный невидимый свет. Животные его не видят, но киноаппарат, вооруженный специальными светофильтрами и особой кинопленкой, снимает одну картину за другой.

Проникнуть в тайны жизни моря помогает ученым гидростат. Он представляет собой прочный стальной шар или цилиндр, который вместе с наблюдателем опускают на большую глубину. Исследователь удобно располагается внутри гидростата около иллюминатора. Дышать приходится кислородом из баллона.

Гидростат связан телефоном с дежурным. Сверху настойчиво спрашивают: «Как себя чувствуете?», а снизу просят не спешить с подъемом.

В освещенной части морской пучины наблюдатель видит интереснейшие картины жизни обитателей моря. Все новые и новые полчища рыб, кальмаров, рачков проплывают мимо иллюминатора гидростата.

Карандаш ученого исписал уже много страниц, сделаны десятки фотоснимков, а ему все жаль расстаться с подводным царством.

Исследование геологического строения дна моря

Пока производятся исследования океанской толщи, геологи погружают на моторный катер и везут в океан ящик со страшной надписью: «Опасно, бомба». Отойдя на несколько километров от судна, они бросают бомбу в море. Ее предохранитель сделан из соли, и как только она растворится, произойдет взрыв. На палубе он не слышен, но приборы отметят звуковые волны: первая отразится от поверхности грунта, вторая —от нижней границы рыхлых осадков, третья — от твердой кристаллической породы под осадочными породами морского дна.

 Зная время прохождения звуковых волн, можно определить толщину донных осадков и пород, слагающих земную кору.

Геологи, кроме того, опускают в море длинные тяжелые грунтовые трубки. Они с силой врезаются в морское дно. Когда трубки поднимут наверх, из них вынут длинные столбики грунта.

Советские трубки берут колонки грунта более 30 м длиной. Это высота многоэтажного дома! Изучив грунт, ученые узнают историю отложений на морском дне за много сот тысяч лет.

Стоя около лебедки, с которой опускается трубка, все с нетерпением поглядывают на счетчик, отмеряющий каждый метр опущенного, или, как говорят моряки, вытравленного, троса. Неожиданно вздрагивает лебедка, и приостанавливается сматывание троса. «Достигли дна!» Но через минуту барабан завертелся опять: просто подшутила волна; сильно накренив судно, она замедлила движение барабана. Наконец туго натянутый трос как бы безвольно повис. Это дно. Трубка взяла колонку морских отложений.

Почва — это самый поверхностный, рыхлый, часто тонкий слой земной коры, покрытый растительностью и обладающий плодородием, т. е. способный производить урожай растений.

Почва возникла в результате изменения горных пород под воздействием различных организмов в условиях разных климатов и форм рельефа. Почвы так же разнообразны, как и природные условия суши.

Образование почвы, развитие растительности и вообще жизни на Земле неразрывно связаны между собой.

Почвы формировались по мере зарождения, развития и деятельности живых организмов. Потребовались многие миллионы лет, прежде чем из первых мельчайших живых существ, так называемых ультрабактерий, развились микроорганизмы, а затем высшие растения и животные.

Многие из микроорганизмов, впервые появившись на Земле, селились, как и теперь, на голых скалах. Кислоты и другие едкие вещества, которые они выделяли, разъедали камни и изменяли их химический состав.

Вслед за микроорганизмами на разрыхленном слое горных пород появлялись и развивались низшие растения — мхи и лишайники. Они продолжали изменять минеральный состав горных пород.

Остатки этих умерших организмов разлагались, и продукты разложения придавали горной породе новые свойства — обогащали ее пищей для новых живых организмов.

Процесс образования почвы усилился с появлением и развитием высших зеленых растений, которые ежегодно сбрасывают огромную массу отмирающих частей — листьев, побегов, корней. Микроорганизмы — бактерии и микроскопические грибы —разлагают отмершие остатки растений и создают из них новое органическое вещество — перегной. В нем содержится азот, фосфор, калий и много других элементов, необходимых для питания растений. Однако эти элементы не всегда находятся в форме, доступной для усвоения растениями. В таких случаях на помощь приходят многочисленные, но уже другие бактерии. В результате их деятельности, например, белковый азот перегноя превращается в почве сначала в аммиак, азотистую и азотную кислоты, а затем образуется селитра, т. е. азотнокислые соли натрия, кальция, которые поглощаются и усваиваются растениями.

Некоторые бактерии, как например клубеньковые, живущие на корнях бобовых растений, улавливают атмосферный азот и им обогащают почву.

В образовании почвы принимают участие также многие животные — грызуны, дождевые черви, различные насекомые (в том числе муравьи). Они рыхлят почву, способствуют накоплению и разложению в ней органических веществ, которые пропускают через свой кишечник и перемешивают с минеральной массой горной породы.

Так под воздействием микроорганизмов, растений и животных происходит превращение горных пород в почву. Например, лёсс в условиях разнотравно-ковыльных степей преобразовался в богатый перегноем чернозем, а морена (отложения ледника) и пески в условиях хвойных и смешанных лесов — в подзолистую почву.

Образовавшись под воздействием живых существ, почва сама стала важнейшим источником жизни. В почве сосредоточены мириады различных микроорганизмов, и она дает жизнь растениям, питающим человека и большую часть животных. Почва — величайшее богатство, которым владеет человечество. Это богатство надо охранять, беречь, умелой разумно пользоваться им, а для этого, прежде всего, нужно знать почву.

Поверхность материков земного шара почти сплошь покрыта почвами (за исключением немногих мест — Антарктиды, высоких гор и некоторых пустынь).

Основатель науки о почве великий русский ученый Василий Васильевич Докучаев первый описал почву как особое тело природы, которое развивается в зависимости от многих условий.