The human Impact of Planetary Change. For most of the earth's long history, the three great cycles described in this chapter have run their complicated courses without human observation. Only in

The human Impact of Planetary Change.
For most of the earth's long history, the three great cycles described in this chapter have run their complicated courses without human observation. Only in the last few seconds of our planet's history has human population been significant (see the discussion of human origins in Chapter 5). But today our huge population is affected by environmental change. We give here only some examples from lithosphere changes: climatic impacts are discussed in Chapter 3 and the impact of global warming in Chapter 19.

Impact of 'Normal' Tectonic Events.
In terms of environmental hazards, a basic distinction, can be drawn between changes such as rising sea levels that come on centuries and those in which the speed of onset is very fast. There are a number of climatic conditions - blizzards, hurricanes, floods - that are felt by the human population within hours. Similarly there may be events within the slow evolution of the lithosphere or the oceans that are of short duration but of high impact (e.g.earthquakes, volcanic eruptions, avalanches, or tidal surges). These sudden changes in the environment from a class of extreme geophysical events.
Major environmental changes that affect life are illustrated by earthquakes and volcanoes. Those produced by earthquakes probably stem from volcanic activity. The largest such explosion in historic times was probably the Krakatau explosion of 1883, which blew away two-thirds of an island and triggered a tidal wave estimated at 45 m in height (almost 150 ft) that broke upon the adjacent coast of Java with great destructive force. However, volcanic activity can also have beneficial effects. Slow accumulations of volcanic lava and dust may lead to the creation of entirely new land areas. The Hawaiian Islands, for example, were formed in this way. And while some ejected materials remain rocklike and sterile for centuries, other decompose into exceptionally fertile soils. Parts of Java, the Japanese island of Kyushu, and south India typify volcanic areas with fertile soil structures that support high populations.
We have noted earlier the St. Helen's eruption (recall Figure 2,9). In human terms the eruption led to the loss of 33 lives killed by blast or trapped by ensuing mudflows. One was a US Geological Society (USGS) geologist observing the eruption from a post 8 mm (5 miles) away. In economic terms the loss is estimated to be well above $2 billion.
If we measure earthquake tremors by the area over which their effects were felt, then the largest in recent times was probably the Assam earthquake of 1897, which affected an area of 4,2 million km2 (over 1,6 million square miles, half the continental United States). The largest earthquake in the conterminous United States was the San Francisco earthquake of 1906. The Tangshan quake in northern China in 1976 may well have killed 400,000 people. In addition to the loss of life, we must add damage by fire and destruction of buildings caused by such events. There are also longer term
environmental changes resulting from the displacement of sediments and the redirection of river courses that may cause secondary hazards. Two recent examples of earthquake activity are shown in Figure 2,22.

Potential impact of "super" events
Earth scientists measure the magnitude of volanoes on an eight-point scale. As with the Richter scale for earthquakes, each point on scale is ten times larger than the next point (so that point 8.0 on the scale is nit twice as large as point 4.0, but 10^4 or 10,000 times as large). As a general tule (Figure 2.23(a)) very small eruptions or earthquakes are rather common, very large events are very rare.
To give some idea of the volcanic scale, the Mt. St. Helens eruption (1980) described earlier in this chapter measured point 5.0. This was one tenth smaller than Mt. Pinatubo, Philippines (1991). Another point 6 eruption was Santarini, a Greek island, some 3500 years ago.
Historical records suggest that big eruptions are powerful enough to have a global effect on climate. Tha massive point 7 eruption of an Indonasian volcano, Tambora, in 1815 was followed by one or two years of unusually cold climate around the world. In Europe, annual mean temperatures were 1-2.5 C lower than normal, heaviest were late or failed altogether, grain prices were at their highest and famine was widespread. (see Figure 2.23(b))

Special interest now attaches to the supervolcanoes, those that lie at the very top of the magnitude scale. These tend to be different in surface form and origin, their location marked today not by a cone but by a huge collapsed crater called a caldera. One potentially dangerous super volcano lies below Yellowstone National Park in the western United States. Detected in the 1960s by infrared satellite photographs, a magma-filled caldera 70 km \ 30 km (43/19 square miles) was revealed. The Yellowstone super volcano has erupted regularly over the last two million years at intervals of about 600,000 years. The last time was about 640,000 years ago, making another eruption 'imminent' in geological terms.

Still larger is the caldera at Tobacco on the Indonesian island of Sumatra. This last erupted only 74,000 years ago at point 8 on the scale. This massive eruption is thought to have emitted enough gas, dust and debris into the atmosphere to block out sunlight and cause a temporary global 'volcanic winter' lasting several years. Geneticists studying human DNA can be observed in our genes today.

Rather than being events so distant in time as to be of interest only to geologists and geophysicists, earth history is crucial to our understanding of human life, both it's past and it's future. Our toehold on this planet is recent in time (see Chapter 5) and tenuous. Not only are our lives brief in duration but the whole human story is of very limited span and, to return to the poet's words which opened the chapter, will be '... But a star that once had shone'.

Reflections.

1. The main elements of the planet's structure (lithosphere, atmosphere, hydrosphere, and biosphere) are shown in Figure2.2. But remember that this is the diagram only, with an accentuated vertical scale. What would the same diagram look like if the various highest were drawn to scale?(You will need data on the highest mountain, deepest ocean, and the height of the atmosphere to do this.)

2. The structure of the earth is now thought to be made up of distinctive sets of plates (Figure 2,6) which are highly mobile. Yet a half century ago, the idea of 'continental drift' was seen as preposterous. List some of the factors that brought about this change of view.

3. We take our local environment as fixed in terms of latitude, but we know from geological evidence that land masses have been highly mobile. What kind of climate would the United States have if it were shifted several thousand miles south, so that the equator passed through Washington, D. C.? Would the country be more of less productive?

4. The distribution of wet and dry areas around the world follows a distinctive and logical pattern (see Sector 2,3). What are the main wet and dry areas of the continent in which your country is located where they are?

5. Look at some atlas maps of January and June temperatures for North America. Why do the thermal contours bend equator- ward in winter and pole- ward in summer?

6. Human populations have occupied an earth that can, from time, produce environmental conditions that are very hazardous to human life. Which of the geological hazards do you rate as the most dangerous and why? Do you consider that you live in a 'very safe' or 'very unsafe' environment so far as natural hazards go? Explain your reasoning. Can you suggest any measures that individuals, corporations, or government might take to make conditions safer?

7. Using newspapers and recent magazines, make a list of any extreme geophysical events (floods, earthquakes, eruptions, etc.) reported. Then look at the spatial and temporal distribution of these events. Is there any pattern to them? How would you explain such patterns?

8. Review your understanding of the following concepts using the text and the glossary in Appendix A of this book:

Circum- Pacific belt plate tectonics

Hadley- Ferrel model solar radiation budget

hydrologic cycle trade winds

intertropical convergence tropopause

permafrost westerlies

Воздействие человека планетарных изменений.

Для большинства из долгой истории Земли, три великие циклы описанные в этой главе, вести свой сложных курсов без человеческого наблюдения. Только в последние несколько секунд истории нашей планеты имеет человеческое население было значительным (см. обсуждение происхождения человека в главе 5). Но сегодня наше огромное население зависит от изменений окружающей среды. Приведем здесь лишь некоторые примеры из литосферы изменения: климатические воздействия анализируются в главе 3 и влияния глобального потепления в главе 19.

Влияние "Normal" Тектонические события.

С точки зрения экологических опасностей, основное различие, может быть проведена между изменения, такие как повышение уровня моря, которые приходят на веках и те, в которых скорости начала очень быстро. Есть целый ряд климатических условий - метели, ураганы, наводнения, - которые чувствуют человеческой популяции в течение нескольких часов. Аналогично могут быть события, произошедшие в медленную эволюцию литосферы или океанов, которые являются краткосрочными, но и сильное воздействие (egearthquakes, извержения вулканов, лавины, или приливных волн). Эти внезапные изменения в окружающей среде из класса крайней геофизических событий.

Основные экологические изменения, которые затрагивают жизнь иллюстрируются землетрясения и извержения вулканов. Те производства землетрясения, вероятно, связаны с вулканической деятельностью. Крупнейший такой взрыв в исторические времена, вероятно, взрыв Кракатау в 1883 году, который сдул две трети острова и вызвал приливную волну оцениваются в 45 м в высоту (около 150 футов), которая сломала на прилегающее побережье Java с большим разрушительной силой. Однако вулканическая активность может иметь положительный эффект. Медленное накопление вулканической лавы и пыли может привести к созданию совершенно новых территорий. Гавайские острова, например, были сформированы таким образом. И хотя некоторые выбрасываются материалы остаются твердый как скала и стерильные в течение столетий, другие распадаются на исключительно плодородные почвы. Части Java, японском острове Кюсю и на юге Индии типичные вулканические районы с плодородной почвой структур, которые поддерживают высокое населения.

Мы отмечали ранее извержение Святой Елены (напомним, рис 2,9). В человеческих терминах извержение привело к потере 33 жизней убитых взрывом или захваченных последующих селей. Один из них был Американского геологического общества (USGS) геолог наблюдения извержения с поста 8 мм (5 милях). С экономической точки зрения потери, по оценкам, значительно выше 2 млрд. долларов.

Если измерять землетрясения толчки от площади, на которой их последствия ощущались, то крупнейший в последнее время, вероятно, землетрясением Ассам в 1897 году, что отразилось на область 4,2 млн. км2 (более 1,6 миллиона квадратных миль, половина континентальной части Соединенных Штатов). Крупнейшие землетрясения в совпадающих Соединенных Штатов было землетрясение в Сан-Франциско 1906 года. Землетрясение Таншань на севере Китая в 1976 году вполне может убить 400 тысяч человек. В дополнение к гибели людей, мы должны добавить ущерб от пожара и разрушения зданий, вызванных такими событиями. Есть и долгосрочной перспективе

экологические изменения, связанные с перемещением отложений и перенаправление русла рек, которые могут вызвать вторичные опасности. Два недавних примеров сейсмической активности показаны на рисунке 2,22.

Потенциальное воздействие "супер" события

Земли ученые измерить величину volanoes на восемь-балльной шкале. Как шкале Рихтера для землетрясений, каждая точка на шкале в десять раз больше, чем следующей точки (так, что точки 8,0 по шкале от гнид вдвое больше, чем точка 4.0, но 10 ^ 4 или 10 000 раз больше). Как Туле (рис. 2.23 (а)) очень маленькие извержения и землетрясения являются довольно общими, очень большие события, очень редки.

Чтобы дать некоторое представление о вулканической масштаба, Mt. Сент-Хеленс извержения (1980), описанных ранее в этой главе, измеренной точки 5.0. Это была 1 / 10 меньше, чем горы. Пинатубо, Филиппины (1991). Еще один момент, 6 извержение было Santarini, греческий остров, около 3500 лет назад.

Исторические данные показывают, что большие извержения достаточно мощные, чтобы иметь глобальный эффект на климат. Tha массивные пункт 7 извержение вулкана Indonasian, Тамбора, в 1815 году последовали один или два года необычно холодного климата по всему миру. В Европе, среднегодовые температуры были 1-2.5 С ниже, чем нормальный, тяжелый опоздали или не совсем, цены на зерно находились на самом высоком и голод был широко распространен. (См. рисунок 2.23 (б))

Особый интерес в настоящее время придает супервулканов, те, которые лежат в самой верхней части величины масштаба. Они имеют тенденцию быть различными по форме поверхности и происхождения, их местоположение отмечается сегодня не конус, а огромные рухнул кратера называется кальдера. Один потенциально опасных супер вулкана лежит ниже Йеллоустонский национальный парк в западной части Соединенных Штатов. Обнаружен в 1960 году инфракрасной фотографии спутника, магмы заполненные кальдера 70 км \ 30 км (43 / 19 квадратных миль) было выявлено. Йеллоустонский супер вулкан извергался регулярно в течение последних двух миллионов лет с интервалом около 600.000 лет. Последний раз было около 640 тысяч лет назад, что делает 'неизбежного' другого извержения в геологическом плане.

Тем не менее, чем больше кальдеры на табак на индонезийском острове Суматра. Это последний раз извергался лишь 74000 лет назад, в точке 8 по шкале. Это массивное извержение, как полагают, испускаемые достаточно газа, пыли и мусора в атмосферу, чтобы блокировать солнечные лучи и вызвать в течение нескольких временных глобальных "вулканической зимы» лет. Генетики изучении ДНК человека можно наблюдать в наших генах сегодня.

Вместо того, чтобы события столь отдаленных во времени, чтобы представлять интерес только для геологов и геофизиков, историю земли имеет решающее значение для нашего понимания человеческой жизни, как это прошлое и его будущее. Наш плацдарм на этой планете в последнее время (см. главу 5) и незначительной. Мало того, что наша жизнь в краткий срок, но вся человеческая история имеет очень ограниченный срок, и, чтобы вернуться к словам поэта, открыл глава, будет "... Но звезды, которая когда-то светилось.

Размышления.

1. Основные элементы структуры планеты (литосфера, атмосфера, гидросфера и биосфера), показаны на Figure2.2. Но помните, что это только схема, с акцентировал вертикальной шкале. Что же схеме выглядеть, если различные высокие были в масштабе? (Вам нужно данные о самой высокой горы, глубокие океана и высоты атмосферы, чтобы сделать это.)

2. Структура Земли сейчас считается, что из отличительных набора пластин (рис. 2,6), которые очень мобильны. Но полвека назад, идея "дрейфа континентов" рассматривалось как нелепо. Перечислим некоторые из факторов, которые привели эти изменения зрения.

3. Мы принимаем наших местных условиях как фиксированные точки зрения широты, но мы знаем из геологических доказательств того, что суши были очень мобильны. Какой климат бы США, если это были сдвинуты несколько тысяч миль к югу, так что экватор проходит через Вашингтон, округ Колумбия? Будет ли страна быть более или менее продуктивным?

4. Распределение влажных и сухих районах по всему миру следующим отличительным и логической картины (см. сектор 2,3). Каковы основные влажных и сухих районах континента, в которой ваша страна находится там, где они?

5. Посмотрите на некоторых картах атласа январе и июне температура в Северной Америке. Почему тепловые контуры изгиба экватора стекать зимой и полюс стекать летом?

6. Человек населения заняли земли, которые могут время от производят экологические условия, которые являются очень опасными для жизни человека. Какой из геологических опасностей вы оцениваете как наиболее опасный и почему? Считаете ли вы, что вы живете в «очень безопасными" или "очень небезопасный" окружающая среда, насколько опасными природными явлениями идти? Объясните ваши рассуждения. Можете ли вы предложить какие-либо меры, что лица, корпорации или правительство может предпринять, чтобы сделать условия более безопасным?

7. Использование газет и журналов последних, составьте список любых экстремальных геофизических явлений (наводнений, землетрясений, извержений и т.д.) сообщили. Тогда посмотрите на пространственное и временное распределение этих событий. Есть ли какой-либо узор на них? Как бы вы объяснили такой модели?

8. Обзор ваше понимание следующих понятий использовании текстов и глоссария в Приложении А к этой книге:

Циркум-Тихоокеанского пояса тектоники плит

Хэдли-Феррел модель солнечной бюджета излучения

гидрологического цикла ветров торговли

внутритропической конвергенции тропопаузы

мерзлоты западные

Дата добавления: 2015-09-29