Проблемные задачи по экологии (часть 1)
Статистические данные показывают, что более 80% онкологических заболеваний вызвано факторами окружающей среды: курение – 30%, химические вещества пищи – 35%, неблагоприятные условия работы – 5%, спиртные напитки – 3%, излучения – 3%, загрязнение воздуха и воды – 2%, другие причины – 5%, причины не связанные с влиянием окружающей среды – 17%. Ежегодно в мире регистрируются 5,9 млн новых случаев заболевания раком и умирает 3,4 млн больных. Рассчитайте, сколько человек в мире умирает в год от рака, вызванного курением.
Назовите экологические факторы, ограничивающие в современных условиях потенциально бесконечный рост популяций человека.
Экологи считают, что в северных районах лес можно рубить и вывозить только зимой по глубокому снегу. Объясните почему?
Какие изменения в популяции растений с красивыми цветами могут возникнуть в результате интенсивного сбора цветущих экземпляров на букеты?
Объясните, почему на реках, вдоль которых вырублен лес, уровень воды непостоянен: если выпадает мало осадков – уровень значительно понижается, если пошел дождь – возможен выход воды из берегов и затопление населенных пунктов, полей и т.п. Почему наводнения на лесных реках случаются редко?
Почему в весеннем лесу снег тает дольше, чем на полях? Какое это имеет значение для растений; гидрорежима полей, леса, рек?
Почему в национальных парках и заповедных участках посетителям можно ходить только по дорожкам или тропинкам? Почему это требование особенно строго в холмистых и горных районах?
Поясните смысл высказывания: «Один человек оставляет в лесу след, сотня – тропу, тысяча - пустыню».
Почему гибель рыб в аквариуме от недостатка кислорода, растворенного в воде, наиболее вероятна в ночное время?
(часть 1)
1)1,02 млн человек
9)Ухудшается структура почвы: уплотняется, в нее плохо проходят воздух и влага, травмируются и уничтожаются растения, в том числе и деревья.
Ответы: на проблемные задачи по экологии
(часть 1)
1)1,02 млн человек
2)Некоторые заболевания, загрязнения окружающей среды, техногенные катастрофы и т.п.
4)Меньше нарушается почвенный покров: не уничтожается подстилка и травянистый ярус растений, не образуются рытвины, колеи, изменяющие гидрорежим и способствующие эрозии почвы; значительно меньше уничтожается подрост и подлесок и т.д.
5)Возможные последствия: а) популяция исчезнет совсем; б) видимых изменений в популяции может и не произойти в том случае, если уровень естественной гибели растений намного выше уничтожения при сборе (как у синих васильков); в) возможны изменения в структуре ареала; г) возможны изменения в морфофункциональной системе растений. Может уменьшиться численность растений внутри ареала, который примет кружевной вид. Если сбор ведется в определенные месяцы года, то вполне возможно изменение возрастной структуры популяции, сдвиг сроков цветения. В результате бессознательного отбора, когда уничтожаются только растения с красивыми цветами, то сохраняются мелкоцветковые неяркие формы. Если сборщиков привлекает запах, то отбор может идти по этому признаку. По-разному на сбор цветов отреагируют однолетние о многолетние растения. Поскольку многолетники могут размножаться вегетативно, то их выживаемость выше.
8)Тропинки прокладывают по тем местам, где посетители не могут потревожить охраняемых животных или случайно затоптать редкие растения. Кроме того хождение по тропинкам снижает вытаптывание подстилки и нарушение почвенных горизонтов. В горах тропинки формируют таким образом, чтобы уменьшить смыв почвы со склонов, который наблюдается при хождении посетителей и нарушении травяного покрова.
9)Ухудшается структура почвы: уплотняется, в нее плохо проходят воздух и влага, травмируются и уничтожаются растения, в том числе и деревья
Прогулка по лесу с детьми — это всегда отличное времяпрепровождение, а если она еще приходится на весенний период, когда вокруг все расцветает и оживает, это вдвойне увлекательно и интересно.
Поэтому, если есть на примете лес (смешанный, сосновый, лиственный, без разницы), то стоит с детьми прийти к нему в гости в апреле-мае. Не в парковую зону, которая скромно приютилась между двух шоссейных дорог, а именно в лес. И не с узкоспециализированной направленностью — дети бегают, взрослые поедают шашлыки, а с образовательно-воспитательной целью. Так ведь интересней?!
Как можно провести с пользой время в весеннем лесу?
— устроить веселый квест (с детками школьного возраста);
— играть в «находилки» (кто что увидел/услышал нового и привлекательного);
— изучить то, с чем детки знакомы лишь по картинкам и рассказам (чем отличается лиственное дерево от хвойного; где растет мох; что такое хвощ; как определить стороны горизонта — ответы на все эти вопросы и на многие другие может дать , но и родителям следует немного подготовиться, чтобы очередные «почему?» и «как?» не застали врасплох);
— просто бродить по тропинкам (Осторожно! Можно заблудиться), а потом лечь на полянке и смотреть в весеннее небо;
— собирать растения для гербария, материал для дальнейшего творчества (мох, старые сосновые и еловые шишки, веточки).
А еще во время прогулки по весеннему лесу можно с детьми совершить своеобразное «кулинарное путешествие» — раскрыть секреты, которые еще в давние времена были неотъемлемой частью жизни народа и являлись обычным делом. Это — поиск в весеннем лесу съедобных растений , из которых дома можно приготовить полезные витаминные блюда.
Перед тем как решиться на такое важное мероприятие, родителям следует подготовиться заранее:
— изучить информацию о растениях, которые произрастают в данной местности и которые можно употреблять в пищу (почитать о них, внимательно рассмотреть картинки, найти простые рецепты);
— подготовить инструменты и инвентарь для сбора растений (нож или ножницы, перчатки, сумку).
Какие съедобные растения и их части можно найти в весеннем лесу с детьми?
Крапива двудомная или жгучая
Что собирать?
Необходимо срывать лишь молодые стебли и листочки. Чтобы крапива не жалила, следует одеть перчатки
В чем польза? Крапива — кладезь витаминов. В ней высоко содержание аскорбиновой кислоты, каротина. Листья и стебли богаты витаминами A, В2, К, Е и микроэлементами (железо, магний, кремний, медь, кальций и др.)
Что приготовить? Используется для приготовления салатов, супов, «зеленого» витаминного борща, начинки для пирогов.Перед приготовлением следует листья и стебли обдать кипятком.
Черемша (
медвежий лук, дикий чеснок)
Что собирать?
Листья со стеблями (чтобы не перепутать с ландышами, можно растереть в руках часть листочка — будет 
явно ощущаться чесночный аромат).
В чем польза? Черемша богата витаминами А, С, кроме того содержит фитонциды, эфирные масла, лизоцим.
Что приготовить?
Черемша идеальна для легких весенних салатов из огурца, редиса, капусты,
для начинки для фаршированных яиц (желток+плавленный сыр+черемша), для рулетов из лаваша, для начинки для пирогов и пр.
Щавель кислый или конский
Что собирать?
Для приготовления блюд собирают молодые листья щавеля, в особенности, если речь идет о конском 
щавеле.
В чем польза? Щавель содержит витамины В, C, K, E, PP, биотин, ?-каротин, эфирные масла, дубильную, аскорбиновую, пирогалловую, щавелевую и другие кислоты. Также присутствуют необходимые организму минеральные элементы: магний, железо, кальций, фосфор.
Что приготовить? Щи, зеленый борщ, суп, пироги с начинкой из щавеля.
Зеленые сосновые шишки
Что собирать?
Молодые зеленые сосновые шишки (1-4 см в длину, при этом шишки легко разрезаются ножом).
После 
сбора дома хорошенько шишки вымыть, залить на ночь холодной водой.
В чем польза? Незрелые сосновые шишкисодержат эфирные масла, дубильные вещества, смолы, витамин С , каротин и аскорбиновую кислоты.
Что приготовить?
Лечебное варенье из сосновых шишек , которое полезно при бронхитах, кашле, простуде, гриппе. Можно приготовить и мед из сосновых шишек. Данные сладости следует детям давать с осторожностью (лучше небольшими порциями), так как возможно возникновение аллергических реакций.
Одуванчик лекарственный
Что собирать?
Молодые листья, желательно, с нецветущих растений; бутоны цветков; сами цветы.
В чем польза? Листья одуванчика содержат витамин С, рибофлавин, каротин, холин, никотиновую кислоту, фосфор, калий, марганец, железо, кальций.
Что приготовить?
Листья одуванчика — замечательная добавка к салатам. Чтобы устранить горечь, следует нарезать листья и залить их соленой водой (1 ст. ложка соли на 1 л воды) либо обдать кипятком (снижаются полезные свойства).
Бутоны можно замариновать и использовать в качестве приправы к мясным блюдам. Из цветков одуванчика варят варенье.
Пастушья сумка
Что собирать?
Молодые листочки.
В чем польза? Растение содержит большое количество витамина С и К, калийорганических кислот, холина.
Что приготовить? Листья пастушьей сумки используют в витаминных салатах, в качестве начинки для пирогов, для приготовления щей и супов.
Это лишь часть растений леса, которые можно продегустировать и открыть новинки кухни.
«Кулинарное путешествие» по весеннему лесу не сколько деятельность, направленная на экономию бюджета и пополнение семейных кладовых, это, скорее, общение с природой, познание давних народных знаний. И, конечно, несомненным плюсом данной прогулки будет тот, что детишки, вернувшись домой, с удовольствием будут уплетать приготовленные блюда, ведь составляющие для них они находили и собирали сами.
Вкусной и интересной прогулки в весенний лес с детьми!
Почему бы тебе не узнавать обо всем первым? Подпишись на обновления блога прямо сейчас!
Осенью детвора и взрослые с нетерпением ждут появления снега, который пышными сугробами накроет грязь и слякоть дорог. Можно будет дни напролет лепить снеговиков и кидаться снежками! Но придет весна и рано или поздно снег растает - вначале в городе, потом в лесу. Почему тает снег, и из-за чего он тает неравномерно?
Что такое снег
Снег - это разновидность осадков, он представляет собой крошечные кристаллики льда, образующиеся в воздухе. Снег образуется, когда микрокапли воды в облаках под действием низкой температуры притягиваются к пылевым частицам и замерзают в сложные симметричные кристаллики, которые падают вниз и растут за счет того, что на них продолжает конденсироваться влага. Замечали ли вы, что снежинки всегда имеют шестиконечную форму? Это из-за того, что структура молекул воды может образовывать только кристаллы с лучами, расположенными под углом 60° или 120° друг к другу. Главный кристалл в форме шестиугольника обрастает маленькими шестиугольничками, так и получаются снежинки, которые мы просто называем снегом.
Когда начинает таять снег
Из школьного курса физики всем нам известно, при какой температуре тает снег: Снег начинает таять, когда температура воздуха поднимается выше 0° С. Но в природе снег может испаряться даже при отрицательной температуре. Когда вода из твердого состояния переходит в газообразное, минуя стадию жидкости, это называют возгонкой, и вероятность такого явления повышается под действием яркого солнечного света. Известно ли вам, какой снег быстрее тает? Грязный снег тает быстрее, чем чистый. Грязь снижает светоотражающие свойства снега и нагревается под действием солнечных лучей, заставляя снег таять. Вот почему в городе снег тает быстрее, чем в поле. В поле снег тает быстрее, чем в лесу. Так происходит из-за того, что в лесу солнце меньше пробивается сквозь кроны деревьев, поэтому температура в лесу ниже, чем в поле и снег может лежать, не растаяв, довольно долго.
Поможет ли соль растаять снегу? На самом деле, соль не топит снег, она разрушает лед. Когда соль попадает на лед, он диффундирует, при этом процессе лед сначала охлаждается, а потом возвращается к температуре окружающей среды, но при этом уже превращается в соленую воду. При этом внешне кажется, будто соль разъедает лед. Таким образом, получается, что это лишь иллюзия. Как вывод можно сказать, что в природе снег тает в основном потому, что со сменой сезонов происходит изменение температурного режима.
ПЛАНИРОВАНИЕ ВЕСЕННИХ ПРОГУЛОК
Наблюдения за неживой природой
Наблюдения за снегом.
Интересно наблюдать, как тает снег. Обратите внимание детей на то, что в разных местах снег тает по-разному. Где тает снег прежде всего? У стволов деревьев. Почему? Потому, что стволы деревьев темные. Темные цвета поглощают больше солнечных лучей, чем светлые; предметы темного цвета нагреваются сильнее, чем светлые. Темные стволы деревьев нагреваются сильнее, чем белые сугробы, поэтому и снег вокруг деревьев тает быстрее. Грязный снег также тает быстрее, чем чистый.
Можно рассказать детям, что снег в лесу и в городе также тает iio-разному. Если в выходные дни детям предстоит прогулка в лес, попросите их обратить внимание на снег в лесу. Порассуждайте вместе с детьми о том, почему снег в городе тает быстрее, чем в лесу. Почему в лесу даже поздней весной можно встретить островки нерастаявшего снега? Потому, что в городе температура воздуха, как правило, всегда выше, чем в лесу (из-за множества машин, из-за большого количества людей, различных теплостанций, фабрик и заводов, выделяющих тепло). Кроме того, в лесу много деревьев, которые дают густую тень; через переплетение ветвей солнечным лучам труднее проникнуть к земле, и поэтому снег под деревьями в лесу тает дольше.
Снег весной становится ноздреватым, он совсем не похож на зимний. Можно объяснить детям, почему это происходит: от солнечного тепла снежинки на поверхности снега тают одна за другой и превращаются в воду, вода протекает вниз, поэтому в снегу образуются углубления.
Наблюдения за солнцем.
Почему солнце весной светит ярче, чем зимой? Таким вопросом часто задаются дети. Можно объяснить детям, что весной наша планета Земля повернута к солнцу, так что на нее попадает больше солнечных лучей, чем зимой, они дают больше тепла и света. Поэтому весной не только теплее, но и длиннее становится день, а ночи все короче.
Предложите детям потрогать рукава пальто темного и светлого цвета и сказать, какой из них теплее: дети смогут сами убедиться в том, что теплый свет поглощает больше солнечных лучей, чем светлый. Поэтому дворники разбрасывают снег и лед по темным дорожкам - так он быстрее тает. По этой же причине быстрее всего тает снег вокруг темных стволов деревьев.
Наблюдения за облаками.
Весной в небе образуется множество кучевых облаков. Можно объяснить детям механизм их образования: от тающего снега под воздействием солнечных лучей поднимается пар. Наверху, где воздух гораздо прохладнее, чем у земли, пар превращается в мельчайшие кристаллики льда, а из них-то и образуются облака. Чем больше тает снег, тем больше таких кучевых облаков. Они часто меняют форму. Дети любят фантазировать, глядя на облака, представляя себе, на кого они похожи.
Наблюдения за талыми водами.
Весной образуется множество ручьев. Откуда они берутся - еще раз спросите об этом детей. Они должны уже знать, что снег - это замерзшая вода, и при таянии он снова превращается в воду.
Вода всегда течет с возвышенных мест вниз. Дети смогут сами в этом убедиться, когда
будут делать канавки для своих корабликов. Вода стекает куда-то через решетку, положенную на асфальт. Куда? Можно объяснить детям, что вода стекает в особые приемники, а оттуда попадает в городские реки. Наблюдения за живой природой
Наблюдения за растениями
Наблюдения за почками на деревьях.
Зимой и в начале весны почки маленькие, словно сжавшиеся от холода. По мере того сак становится теплее, почки как будто набухают, становятся больше, затем раскрываются. Сначала появляется крохотный кончик зеленого листочка. Если в это время почку разрезать и развернуть, то внутри нее можно увидеть крошечный, как будто много раз сложенный листочек. Маленькие молодые листья - светло-зеленые, липкие, клейкие, пахучие. Можно объяснить детям, что весной, когда становится теплее, земля становится влажной, "являются все необходимые условия для роста растений. Заодно можно повторить с детьми, какие же это условия:
Солнечный свет,
Тепло,
Влага.
Наблюдения за травой.
Молодая трава появляется гораздо раньше, чем первые листочки. Она проклевывается из земли на проталинах еще тогда, когда не весь снег растаял. Первые цветы появляются также еще до распускания листьев. Это желтые цветы мать-и-мачехи. Среди лесных цветов первым распускается подснежник. Красивы цветки медуницы, они меняют свой цвет: вначале они красные, затем фиолетовые, а потом делаются синими. На всех этих растениях цветы распускаются раньше листьев.
Наблюдения за птицами.
Весна - время возвращения перелетных птиц. Обратите внимание детей на то, что у кормушек не видно больше снегирей, щеглов и свиристелей, которых мы часто встречали зимой. Объясните, что эти птицы улетели к северу, так как любят более холодный климат.
Зимующие птицы тоже ведут себя по-другому. Вороны и галки летают парами, ища места для гнезд и громко крича. Овсянки сменили оперение: зимой они были очень похожи на воробьев серенькими перышками, а сейчас их перья желтые. Воробьи стали весело чирикать, затевают между собой драки, купаются в весенних лужах.
Первыми возвращаются из теплых краев грачи и сразу же принимаются за работу, выискивая на проталинах вредных червей, слизней. Они приводят в порядок свои большие прочные гнезда из прутьев, которые ждали их всю зиму.
Затем появляются скворцы. Они устраивают гнезда в скворечниках. Интересно наблюдать, как они снуют у отверстия скворечника, стаскивая туда травинки и тоненькие прутики. Иногда у скворечников разгораются настоящие битвы между прилетевшими скворцами и воробьями, которые жили в скворечнике зимой, пока хозяева-скворцы отсутствовали.
Наблюдения за насекомыми.
Первые весенние бабочки - это желтые лимонницы, пестрые крапивницы, темные траурницы. Они появляются, как только устанавливается теплая погода. Эти бабочки зимуют во взрослом состоянии в укромных местах, поэтому они появляются самыми первыми. Те бабочки, которые зимуют в виде куколок, появятся гораздо позднее.
Детям интересно будет наблюдать, как бабочки сосут нектар из цветов своим длинным хоботком, как через соломинку. У бабочек очень красивый узор на крылышках -один из самых красивых, которые создала природа. Но хватать бабочек за крылышки нельзя, так как они покрыты нежной пыльцой, которую легко стереть, а бабочка после этого не сможет летать.
Можно объяснить детям, что бабочки откладывают яички, из которых потом вылупляются гусеницы. Гусеницы являются серьезными вредителями растений - они поедают их листья. Позже гусеницы опутывают себя нитью, которую выделяют из брюшка и.превращаются в куколок.
Наблюдая за жуками, помогите детям установить общее в их строении: 6 лапок и 4 крыла.
Наблюдения за погодой.
Продолжать учить детей делать анализ погоды с последующими отметками в календаре природы.
Учить детей находить связь между активностью солнечных лучей и пробуждением жизни в растениях, у насекомых, у птиц.
Понаблюдать вместе с ребятами, с какой стороны веранды, крыши образуется больше сосулек, и с какой стороны они быстрее тают. Проанализировать, с какой стороны тает быстрее снег, где образуются первые проталины.
Понаблюдать за тем, насколько длиннее стал день. Это объясняется тем, что на Землю теперь попадает гораздо больше солнечных лучей, чем зимой.
Более теплая погода в весеннее время связана с той же причиной. Земля так повернута к Солнцу, на нее падает больше солнечных лучей, значит и тепла она весной получает гораздо больше, чем зимой.
Ранней весной по утрам на поверхности снега образуется ледяная корка - наст. Вместе с детьми постараемся ответить на вопрос - почему на снегу появляется наст? Потому что днем пригревает солнышко, и верхний слой снега подтаивает, а ночью еще морозно, и подтаявший снежок вновь схватывается, замерзает - вот и ледяная корочка наста.
Детям очень интересны народные приметы. Они любят наблюдать и проверять, действительно ли они исполняются, можно ли по ним предсказывать погоду, насколько они точны.
Народные приметы
Длинные сосульки - к долгой весне.
Ранний прилет грачей и жаворонков - к теплой весне.
Увидел грача - весну встречай.
Ласточки прилетели - скоро гром загремит.
Если весной летит много паутины - лето будет жаркое.
До первой грозы лягушки не квакают.
Поздний расцвет рябины - к долгой осени.
Активизация словаря
Весенний словарь: оттепель, проталина, ноздреватый снег, сосулька, капель, ручейки, талый снег, лужицы, перелетные птицы, набухшие почки, весеннее равноденствие, первые цветы и листья, пробуждение природы.
Вместе с детьми можно обсудить, почему в народном календаре весенние месяцы име-ют такие названия:
Март-утро года, капельник, протальник, зимоборье.
Апрель - снегогон, водолей, березень.
Май - травень, цветень.
Труд на участке
1 Разбрасывание снега, помещение его на темные места, чтобы быстрее растаял. Обкалывание льда на веранде. Обламывание сосулек - объяснить детям, почему это необходимо (чтобы упавшая сосулька не попала кому-нибудь на голову).
; Убираем прошлогоднюю пожелтевшую и сухую траву для того, чтобы молодым зеленым росточкам было легче пробиваться к солнцу. Объяснить детям, почему нельзя выжигать прошлогоднюю траву, не собрав ее предварительно в кучу. Если поджечь старую траву прямо там, где она росла, то при этом от огня погибают и молодые ростки.
1 Наведение порядка на участке: собираем бумажки, сор, принесенный ветром, подметаем веранду.
Собираем песок в песочнице, заполняем ее новым песком, подметаем бортики песочницы.
: Строим запруды и каналы для самодельных корабликов.
Сюжетно-ролевые игры на прогулке
«Юные капитаны» - игра с самодельными и игрушечными лодочками, кораблями.
«Строим канал» - строительная игра для отвода воды с участка в специальные запруды.
«Мы - кораблестроители» - дети учатся делать кораблики из щепок и бумаги.
«Весеннее путешествие в лес» -дети отправляются на воображаемую прогулку в лес, ориентируясь по предложенному плану или устному описанию.
Дидактические игры
«С какого дерева листок?», «Перелетные птицы» - учить узнавать птиц по описанию, «Веселые классы» - упражнение в прямом и обратном счете», «12 месяцев», «Скажи наоборот» и «Скажи по-другому» - подбор синонимов и антонимов, «Бабушка Водяной» - узнавание на ощупь. :
Наступила зима. Выпал снег. Белое пушистое покрывало, насколько охватывает взор, окутало землю.
Снег - неизбежный спутник нашей зимы - явление общеклиматическое.
Зимой почти вся территория нашей Родины покрывается снегом. Толщина снежного покрова постепенно уменьшается от севера к югу. Это уменьшение, подчас совершенно незаметное для глаза, в действительности довольно значительно: через каждые 100 километров к югу снежный покров убывает от 2 до 10 сантиметров. Но куда более значительно может меняться иной раз снежный покров на расстоянии всего лишь нескольких километров, а то и десятков метров.
Кто не знает, как зимой в иных местах наметает огромные сугробы, а в иных снег лежит таким тонким слоем, что сквозь него видна Земля. В поле снега почти нет, а в лесу, особенно у опушки, в него проваливаемся по колено.
Эти различия в залегании снежного покрова относятся к области микроклиматических особенностей местности. И, как мы увидим, они играют для нас большую роль.
Громадное значение снега в сельском хозяйстве общеизвестно. «Снежное одеяло» - не только образное выражение. Оно полностью передает и действительное значение снега для почвы и озимых хлебов.
Снег предохраняет почву и озимь от промерзания. Он же при весеннем таянии увлажняет почву. Чем меньше промерзла почва, тем лучше впитывает она влагу, тем лучше и обильнее на ней растительность весной и летом. Поэтому достаточно мощный снежный покров - залог хорошего урожая. Но снегом и его распределением интересуются не только агрономы и колхозники. Затруднения, которые испытывает зимой транспорт, и гужевой и железнодорожный, часто бывают обусловлены снежными заносами. Поэтому решение вопроса, каким законам подчинено распределение снежного покрова и как заставить снег ложиться там, где надо, и, наоборот, помешать ему накапливаться там, где он вреден, имеет большое народнохозяйственное значение.
Первые широкие исследования снежного покрова были поставлены в конце прошлого столетия замечательным русским климатологом А. И Воейковым.
От чего зависит неравномерное распределение снега? Казалось бы, падая на Землю, он совершенно одинаковым слоем должен покрыть и долину, и обе стороны холма, и поле, и лес, и железнодорожное полотно.
Так бы оно и было в действительности, если бы воздух над Землей был неподвижен. Но вы уже знаете, что земная атмосфера никогда не находится в состоянии покоя. Ветер и обычно насыщающие воздушный поток бесчисленные вихри, обусловленные трением о неровности почвы, - виновники той пестроты, которую мы наблюдаем в распределении снежного покрова по поверхности Земли.
Снег легко переносится ветром не только во время снегопадов. Вы, вероятно, не раз наблюдали в ясный зимний день слабые приземные метели - поземки, когда ветер переметает снег, оголяя поля и погребая под сугробами полотно железной дороги.
Ровное, гладкое поле не препятствует ветру, ничем ни останавливает, ни тормозит воздушный поток, следовательно, на нем скорость ветра куда больше, чем в выемке железной дороги. Здесь ветер слабее, поэтому в ней и скапливаются сугробы.
Скорость ветра - причина самых различных микроклиматических явлений, и о ней нужно поговорить несколько подробней.
До самого последнего времени было очень мало известно о том, как изменяется скорость ветра в пространстве и каким закономерностям она подчиняется. А они оказались очень своеобразными.
У самой поверхности Земли скорость ветра везде равна нулю. На высоте 50 метров она на всей европейской территории Союза в среднем за год равна 5-б метрам в секунду, на морях, особенно северных, повышается до 7-8 метров в секунду. В нижнем слое воздуха скорость ветра очень сильно зависит от характера местности. Холм, строение, лес - все служит препятствием на пути воздушного потока. Обтекая их, он тратит часть своей энергии на трение и на завихрения.
Над всяким препятствием воздушный поток в той или иной мере сужается по вертикали, и это сужение увеличивает его скорость. За препятствием воздушный поток расширяется - скорость ветра сразу падает.
Изменение скорости очень легко заметить. Всякий знает, как сильно дует ветер на вершине холма и как он ослабевает на его подветренном склоне.
На рис. 3 видно, как распределяется скорость ветра перед холмом, на его вершине и на склонах.
На подветренной стороне скорость ветра на 30 процентов меньше по сравнению с ровным, открытым местом, а на вершине, наоборот, больше. В результате этой разницы вершина холма более или менее свободна от снега, а у подножья его - большие сугробы.
Вообще отложения снега, подобно отложениям песков, служат как бы фотографией ветров, и по узору этих отложений можно судить о направлении и скорости воздушных потоков.
Рассмотрите внимательно рисунки на этой странице. На одном из них (рис. 4) у основания небольшого обрыва, с той его стороны, которая обращена к ветру, мелкие воздушные вихри выдули жолоб. С противоположной, подветренной, стороны обрыва, у вершины его, вихри выдули клювовидный козырек, у основания - намели сугробы.
На рис. 4 и 5 вы видите и схему вращения этих вихрей.
Воздушный поток обтекает густой лес почти так же, как и холмы, а в самом лесу ветра, как вы знаете, почти не бывает.
Поэтому снег в густых лесах лежит ровным слоем, зато на окраинах его высятся снежные сугробы.
На опушке рощи или негустого леса сугробы невелики. Такие леса с редкостоящими деревьями ветер не обтекает, как сплошное препятствие. Он проходит внутрь леса и разбивается здесь между деревьями на мелкие струйки.
О том, как много энергии тратит в таком лесу воздушный поток на создание мелких вихрей, на трение о стволы, можно судить по тому, как качаются кроны деревьев. Попробуйте раскачать большое дерево так, чтобы его вершина клонилась от ваших усилий. Вряд ли это вам удастся. А ветер, даже не слишком сильный, свободно раскачивает не одно дерево, а сотни и тысячи.
Даже из того немногого, что мы здесь рассказали, можно заключить, что леса, холмы и даже слабый рельеф поверхности почвы очень существенно влияют на скорость воздушных потоков, несущихся в слое от нескольких сантиметров до нескольких десятков метров над поверхностью Земли.
О том, что растительность задерживает не только снег, но и ослабляет влияние суховеев и пыльных бурь, было известно давно. Но возможность активного использования растительности, и именно древесной, для уменьшения скорости ветра и вместе с тем для задержания снега на полях была научно доказана и подтверждена специально поставленными опытами только в конце прошлого столетия профессором Докучаевым и его учениками.
Чем выше лесная полоса, тем на большем расстоянии сказывается обусловленное ею уменьшение скорости ветра. Лесные полосы ослабляют ветры в зоне, шириной в 20-30 раз превышающей их высоту. На такое же расстояние распространяется и их влияние на снежный покров. Но лесные полосы могут быть разной конструкции, и в зависимости от этого различно и их влияние.
Лесные полезащитные полосы могут быть плотной и ажурной конструкции.
В непродуваемой лесной полосе плотной конструкции деревья и кустарники располагаются так, что они образуют густую сплошную стену - чащу. Ветер через такую полосу проникает слабо или почти не проникает, и полоса оказывает ветру такое же сопротивление, как стена. Около такой полосы образуется большой сугроб снега (рис. 6).
Весной снег здесь медленно тает и может задержать развитие сельскохозяйственных культур. Ветер, натыкаясь на непродуваемую полосу, как на препятствие, переваливает через нее, а за полосой опускается вниз и опять дует почти с такой же силой.
Наиболее благоприятное влияние на скорость ветра и распределение снежного покрова оказывают ажурные лесные полосы, редкие внизу и более густые в верхней своей части. Нижние слои воздушного потока с малой скоростью и мелкими вихрями, просачиваясь сквозь такую полосу, еще более ослабевают, но вместе с тем препятствуют опусканию на Землю той части воздушного потока, которая, почти не ослабев, перевалила поверх лесной полосы.
Лесная полоса, имеющая крупные просветы не только в нижней, но и в верхней своей части, пропускает сквозь себя и верхние слои воздуха, имеющие большую скорость и завихренность. Такая полоса, подобно плотной полосе, является менее надежной защитой от вредоносных ветров: метелей, суховеев и пр.
Ветрозащитное действие лесных полос наиболее полно проявляется при ширине их от 10 до 20 метров.
У ажурных полос скорость ветра снижается более равномерно, и зоны затишья перед ними не наблюдается. Поэтому и сугробы снега у таких полос накапливаются гораздо меньших размеров, а на полях между ними снег распределяется более ровным и глубоким слоем (рис. 7).
На снежный покров непосредственно воздействует скорость ветра у самой Земли, на высоте всего лишь нескольких сантиметров.
На такой высоте она зависит не только от крупных препятствий, но и от малейших рытвин, кочек, старой травы и пр. Влияние этих столь, казалось бы, незначительных преград очень сильно: засохшие стебли травы в пределах своей высоты задерживают снег даже лучше, чем деревья или кустарники. Поэтому все, что увеличивает неровности на поверхности Земли, способствует тому, что снег не сдувается, а задерживается на полях.
Для того чтобы удержать на поле как можно больше снега, используют как кулисы стебли кукурузы или подсолнуха. Кулисный метод снегозадержания нашел сейчас широкое распространение в наших южных областях.
Для получения высоких и стойких урожаев нужно накапливать и удерживать на полях и лугах как можно больше снега - утеплителя почвы зимой и источника обильной влаги весной. И мы видим, как в основном эти задачи решаются. Но иногда нужно решить задачу обратную - защитить дорогу или селение от снежных заносов. В этих случаях снег различными преградами заставляют скапливаться в стороне от защищаемого места. Деревянные щиты, заборы, живые изгороди, тянущиеся вдоль дорог, преграждают путь снежным сугробам (рис. 8).
Но вот зима подходит к концу. Все чаще и чаще наступают оттепели. Под лучами Солнца снег начинает таять. И в эту часть года мы вновь встречаемся с рядом особенностей, связанных с микроклиматом.
Вы, верно, замечали, что снег тает далеко не сразу и не везде одинаково быстро. Грязный, темный снег тает быстрее, чем чистый, белый. Это и понятно. Ведь чистый снег отражает 60-80 процентов солнечных лучей и поглощает, следовательно, только третью или даже пятую часть солнечного тепла. Грязный же, как и всякое темное тело, поглощает тепла от Солнца гораздо больше - до двух третей. Вот почему в городах и вблизи них снег, загрязненный пылью и копотью, сходит намного раньше, чем в сельских местностях.
Дольше всего снег задерживается в лесу, и в этом, между прочим, заключается большая роль леса в сохранении и регулировании влаги, а следовательно, и в создании благоприятного для растительности микроклимата.
Таяние снега происходит в лесу медленно, постепенно. Эта постепенность, как мы уже говорили, уменьшает весенние паводки в наших реках, способствует более равномерному поверхностному и грунтовому стоку вод и тем самым повышает в реках их летний уровень.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
