57

sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi
Page 2: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi
Page 3: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Pasaule ap mums ir izkārtota noteiktā kārtībā – sistēmā (grieķu val. systema - vesels, sastāvošs no daļām). Sistēma ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic noteiktas funkcijas. Pēc sarežģītības pakāpes dabas sistēmas, kuras veido Zeme un viss, kas uz tās atrodas, ir pieskaitāmas ļoti sarežģītām sistēmām.

• Dzīvie organismi un to skaitā cilvēks var ietekmēt uz Zemes noritošos procesus, piemēram, vielu plūsmas, klimatu, ūdeņu apriti.

• Vides zinātne – zinātne par vides sistēmām un cilvēka ietekmi uz tām.

Page 4: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

4

Sistēmas

Vispārīgais princips ir kopīgs - visās sistēmās ir kāds virzošais spēks, kas liek sistēmām darboties.

• visām sistēmām ir noteikta struktūra, • sistēmas ir reālās pasaules abstrakcijas vispārinājums vai

idealizācija, • sistēmu funkcionēšana izpaužas kā strukturāla

mijiedarbība starp elementiem, • sistēmas funkcijas netieši norāda uz kāda “materiāla”

plūsmu vai pārvietošanos, • funkciju nodrošināšanai ir nepieciešams kāds virzošais

spēks vai enerģijas avots, • visās sistēmās ir noteikta integrācijas pakāpe.

Page 5: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

5

NETĀLU NO IGUASU ŪDENSKRITUMA UZ PARANAS UPES – ROBEŽA STARP BRAZĪLIJU UN PARAGVAJU

Page 6: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

6

Vides sistēmu pašregulācijas iespējas cilvēku pasaulē

Automašīnu

izgāztuve

ASV.

Page 7: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

7

Modeļi

Terminu “modelis” ikdienā lieto ar vairākām nozīmēm:

• paraugs vai etalons;

• veidojums ar kura palīdzību kaut ko attēlo samazinātā veidā;

• objekts, ko veido, lai aizstātu pētāmo objektu un kam ar to ir zināma līdzība;

• attēlojamais objekts tēlotājā mākslā;

• cilvēks, kas pozē māksliniekam.

Lai vienkāršotu vides sistēmas, tās aizvieto ar modeļiem, bet, lai modeļi būtu noderīgi, tiem jāidealizē sistēmas, kā arī pietiekami skaidri jāparāda sistēmas struktūru un darbības mehānismu.

Page 8: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Saules sistēma radusies pirms apmēram 4,6 mljrd. gadu, kondensējoties starpzvaigžņu telpā esošajam gāzu un putekļu mākonim.

• Dzīvība aizsākās apmēram 1,6 mljrd. gadu pēc Zemes izveidošanās. Zeme no kosmosa

Page 9: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Zeme funkcionē kā noteiktas sistēmas (sfēras):

– atmosfēra, – hidrosfēra, – litosfēra,

starp kurām pastāv vielu un enerģijas plūsmas.

• Zemes sfēras atšķiras pēc: – sastāva, – masas, – noritošajiem procesiem, kuru

rezultātā notiek attiecīgo sfēru veidojošās vielas apmaiņa.

Page 10: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

Masa, kg Aprites laiks,

gadi Veidojošie ķīmiskie elementi

Vielas

stāvoklis

Atmosfēra 5,2 1018 0,2 N2, O2, H2O, CO2, Ar gāzveida

Hidrosfēra 1,4 1021 1600 H2O (ūdens, ledus), ūdenī

izšķīdušas vielas (Na+, Ca+2, Cl-) šķidrs, ciets

Biosfēra 4,2 1015 60 organiskas vielas, H2O šķidrs, ciets

Litosfēra:

Garoza

Mantija

Kodols

2,4 1022

4,0 1024

1,9 1024

>3 107

>108

nemainās

silikāti, karbonāti, sulfīdi, oksīdi

silikāti (olivīns, piroksēns)

dzelzs un niķelis

ciets

ciets

šķidrs

(kodola

centrs - ciets)

• Zemes galveno sastāvdaļu masa, vielu aprites laiks un struktūras galvenie elementi:

Page 11: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Sistēmas var iedalīt: – atvērtās (kur vielas un enerģijas plūsmas netiek ierobežotas,

piem., okeāns attiecībā pret hidrosfēru vai Zeme attiecībā pret enerģijas plūsmām),

– slēgtās (piem., Zeme attiecībā pret vielu plūsmām).

• Sistēmas raksturo to spēja reaģēt uz ietekmēm jeb atgriezeniskā saite – pašregulējoša vai sistēmas stāvokli stabilizējoša, nodrošina sistēmas uzturēšanu relatīvi konstantos apstākļos.

• Atgriezeniskā saite var būt: – pozitīva (ja iedarbība uz sistēmu noved pie tālākas sistēmas

darbības pieauguma), – negatīva.

Page 12: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

Negatīvas atgriezeniskās saites piemērs:

Vata regulators regulē tvaika padevi uz tvaika mašīnu. Jo intensīvāk darbojas tvaika mašīna, jo ātrāk griežas centrbēdzes mehānisms kā rezultātā tvaika padeves vārsts aizvien ciešāk noslēdz tvaika padevi.

Page 13: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Atmosfēra sastāv no vielām gāzveida stāvoklī (O2, N2).

• Kopējā atmosfēras masa (5,2 1018 kg) ir apmēram viena miljonā daļa jeb 0,00009 % no Zemes masas.

• Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi (piem., temperatūra) un sastāvs mainās neviendabīgi.

• Zemākie atmosfēras slāņi ir ievērojami blīvāki un tajos ir koncentrēta atmosfēras gāzu pamatmasa, bet augšējos slāņos gāzu koncentrācija ir ievērojami zemāka – gāzes eksistē jonizētā stāvoklī.

Page 15: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Zemes atmosfēras un temperatūras mainība atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai:

Zemes atmosfēra atrodas dinamiskā līdzsvara stāvoklī.

Ja atmosfēras spiediens mainās vienmērīgi, tad temperatūras izmaiņas

notiek lēcienveidīgi, atkarībā no attāluma līdz

Zemei.

Page 16: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Atmosfēras loma Zemes sistēmā:

– atmosfērā noris intensīvi vielu un enerģijas aprites procesi, līdz ar to atmosfēras pastāvēšana ir dzīvības priekšnosacījums uz Zemes.

– Zemes siltuma bilances nodrošināšana.

– atmosfēru var uzskatīt par barjeru, kas pasargā dzīvības procesus uz Zemes, jo atmosfērā tiek absorbēts kosmiskais starojums un liela daļa no Saules nākošā elektromagnētiskā starojuma.

– atmosfēras augstais kustīgums nodrošina to, ka piesārņojums, kas rodas vienā Zemes reģionā tiek transportēts uz citiem reģioniem un var tikt izkliedēts pat globālā mērogā.

Page 17: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Hidrosfēra ir Zemes virsmas un tai tuvējās Zemes garozas daļas ūdeņu kopums, kurā lielāko daļu aizņem Pasaules okeāns.

• Hidrosfēras kopplatība (okeāns + ledāji + ezeri + upes + purvi + mitrzemes) ir 383 milj. km2, un tā aizņem 75 % no Zemes virsmas kopplatības.

• Vielu aprite lielā mērā saistās ar ūdens apriti uz Zemes. Ūdens nosaka dzīvības procesu norisi un raksturu uz Zemes, kā arī ir galvenā augstākos dzīvos organismus veidojošā viela.

Page 20: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Litosfēra ir Zemes ārējā cietā daļa.

• Astenosfēru un augšējo mantiju veido daļēji izkusuši ieži un šķidrs materiāls.

• Zemes ārējais kodols ir šķidrs un veido ~ 30 % no Zemes masas.

• Iekšējais kodols ir ciets un sastāv galvenokārt no Fe un Ni.

Page 21: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Biosfēra ir Zemes daļa, kurā ir izplatīti dzīvie organismi. Biosfēra ietver:

– apakšējo atmosfēras daļu (troposfēru), – visu hidrosfēru, – augšējo litosfēras daļu.

• Biosfēra ir gan dzīvo būtņu kopums, ko sauc par biomasu, gan arī organismu dzīves vide.

• Dzīvos organismus iedala:

– autotrofos – primāro biomasu radīt spējīgie, – heterotrofos – primārās biomasas patērētāji.

• Dzīvās vielas masā dominē fitomasa, bet zoomasas apjoms ir ap 2-10 % no kopīgā biomasas daudzuma.

Page 23: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Dzīvā viela sastāda 0,01 % no Zemes garozas masas. Biomasas koncentrācija ir atšķirīga:

– tropu mežos – vidēji 65 kg/m3, – taigā 20-25 kg/m3, – melnzemes joslas stepēs 1 kg/m3, – tuksnešos 0,25 kg/m3.

• Pasaules okeāns pēc biomasas koncentrācijas lielākoties ir tuvs tuksnešiem, tomēr jūras organismi ātrāk vairojas un arī sadalās, bioloģiskā aprite ir daudz intensīvāka. Tādējādi planktons ir lielākā un nozīmīgākā planētas dzīvo organismu kopa (biocenoze).

Page 24: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Dzīvās sistēmas atšķirībā no nedzīvajām, aktīvi apmainās ar apkārtējo vidi, nemitīgi uzņemot no tās vielu un enerģiju un izdalot vidē dzīvības procesu atkritumproduktus.

• Galvenās dzīvo sistēmu kategorijas ir: – šūna, – organisms, – populācija, – biocenoze.

• Šūnām un organismiem piemīt kairināmība – tie aktīvi reaģē uz izmaiņām vidē, aug, attīstās un vairojas.

Page 25: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Nedzīvās dabas elementu kopums, ko sauc par biotopu un dzīvo organismu kopums jeb biocenoze, veido vienotu sistēmu – ekosistēmu.

Page 26: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Ekosistēmas dzīvais komponents ir sugu sabiedrības – biokopas.

• Biokopu raksturo sugu daudzveidība (sugu skaits).

• Visas uz Zemes dzīvojošās organismu sugas iedala četros lielos nodalījumos – valstīs – baktērijas, sēnes, augi, dzīvnieki.

• Dzīvie organismi ir biokopu pamatvienības. Šie organismi ir atkarīgi no vides faktoriem (piem., temperatūras, mitruma, augsnes auglības) un vienlaikus arī paši tos pārveido.

Page 27: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Ekosistēmas ir atvērtas sistēmas: tās nepārtraukti uzņem un izvada enerģiju un vielas, kā arī ir saistītas savā starpā un veido ekosistēmu pakārtotību jeb hierarhiju.

Page 28: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Ekosistēmas galvenā funkcija ir dzīvības nepārtrauktības nodrošināšana.

• Starp ekosistēmām nav iespējams novilkt precīzas robežas, ja vien tās nav iezīmējusi pati daba (piem., līnija starp sauszemi un ūdeni). Visbiežāk starp ekosistēmām ir izteikta pārejas zona – ekotons.

Page 29: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Dažādu sugu organismi ekosistēmā parasti mijiedarbojas savā starpā un veido ekoloģisko barības ķēdi jeb trofisko ķēdi.

• Trofiskā ķēde neatspoguļo attiecības starp sugām, bet gan raksturo organismu barošanās hierarhiju ekosistēmā, kā arī vielu un enerģijas plūsmu tajā.

Page 30: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Enerģijas deficīts un zudumi trofiskajā barības ķēdē ir cēlonis tam, ka ekosistēmā parasti augēdāju ir mazāk nekā augu un plēsēju mazāk nekā upuru.

Page 31: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Trofiskais tīkls atspoguļo barības attiecības starp atsevišķām sugām.

Sugas ar daudzveidīgu barošanos veido tīkla mezglu

punktus, bet sugas, kas specializējušās tikai viena

barības objekta patērēšanā, tīklam ir piesaistītas tikai ar

vienu pavedienu.

Page 32: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Ekosistēmas nemitīgi mainās, attīstās. Vienu biokopu nomaina cita, atšķirīga pēc sugu sastāva. Šo procesu dēvē par ekoloģisko sukcesiju.

Ekoloģiskās sukcesijas piemērs

– tīruma aizaugšana un egļu meža izveidošanās,

kas notiek aptuveni 80-100

gadu laikā.

Page 33: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Sukcesijas var iedalīt laika ziņā: – īsas jeb mikrosukcesijas, kas

notiek dažu nedēļu laikā, – ilgas sukcesijas, piem., ezera

pakāpeniska aizaugšana un pārveidošanās par purvu ilgst gadu tūkstošus.

• Ekosistēma attīstības gaitā virzās uz noteiktu galamērķi – ekoloģisko klimaksu, kuru sasniedzot tā vairs tālāk nemainās.

Page 34: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

34

Ķērpis ir aļģes un sēnes simbioze

Page 35: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Cilvēks ir ekosistēmas sastāvdaļa, kas, atšķirībā no pārējiem organismiem, spēj: – būtiski ietekmēt vides sistēmas, – izmantot tajās saražoto bioloģisko produkciju, – izmainīt sugu sastāvu sev vēlamajā virzienā.

• Lai sekmīgi apsaimniekotu ekosistēmas, ir labi jāpārzina to funkcionēšanas likumsakarības un sugu struktūra.

• Cilvēks ar savu rīcību spēj planētas ekosistēmas gan uzturēt, gan sagraut.

• Gadījumos, kad nav pietiekamas informācijas par sistēmu, iejaukšanās tajā drīkst veikt tikai ievērojot maksimālās piesardzības principu.

Page 36: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Uz Zemes notiek pastāvīga elementu, vielu un enerģijas aprite, kas ietver gan ķīmiskās pārvērtības, gan ģeoloģiskos procesus un to veidošanā aktīvu dalību ņem dzīvie organismi. Tādējādi vielu apriti apraksta bioģeoķīmiskie cikli.

• Vielu (piem., ūdens) un elementu (piem., skābeklis, sērs, ogleklis) avots ir litosfēra, no kuras vielas var nokļūt atmosfērā un hidrosfērā vulkāniskās darbības rezultātā vai iežiem dēdējot.

• Nozīmīgākie elementi vidē – ogleklis un skābeklis. Citi elementi, kas Zemes garozā un ūdeņos atrodami mikrodaudzumos (piem., fosfors, bors, varš), arī ir nepieciešami dzīvības procesu nodrošināšanai.

• Vielu un elementu apriti virza enerģijas plūsmas, kas Zemi sasniedz no Saules.

Page 37: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Zemi veidojošā viela ir pakļauta pārvērtību un izmaiņu procesiem:

Daļa minerālu ir stabili, noturīgi, un mainoties

vides apstākļiem ir spējuši saglabāties. Citi

savukārt ir dinamiski un aktīvi piedalās

Zemes garozas sastāva un īpašību pārmaiņās.

Page 38: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Galvenais enerģijas avots uz Zemes ir Saules enerģija.

• Galvenie faktori, kas nosaka Saules enerģijas pieplūdi ir: – starojuma veiktais attālums, – leņķis, kādā Saules starojums sasniedz Zemes virsmu, – atmosfēras sastāvs un no Saules un kosmiskās telpas nākošā

starojuma mijiedarbība ar Zemes atmosfēras gāzēm.

• Zemi sasniedz:

– no Saules nākošais elektromagnētiskais starojums, kas galvenokārt ietekmē Zemes klimatu,

– jonizētu daļiņu plūsma (piem., ūdeņraža vai hēlija atomu kodoli) un elementārdaļiņas,

– no kosmiskās telpas nākošu daļiņu un starojuma plūsma (kosmiskais starojums).

Page 39: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Attiecība starp atstaroto un absorbēto enerģiju:

~30 % no starojuma, tiek atstarota atpakaļ Visumā (daļu atstaro mākoņu sega un smalkās daļiņas, kas atrodas atmosfērā), 51 % no Saules nākošā starojuma absorbē Zemes virsma, un šī enerģija tiek

izlietota vides procesos (piem., iztvaikošana).

Page 40: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• No Saules nākošā elektromagnētiskā starojuma absorbcijas princips Zemes atmosfērā un siltumnīcā:

Siltumnīcefekta gāzes (ogļskābā gāze, metāns) un arī ūdens tvaiki ir caurlaidīgas ienākošajam starojumam, bet aiztur no Zemes virsmas

atstaroto infrasarkano starojumu. Jo augstāka ir šo gāzu koncentrācija atmosfērā, jo vairāk starojuma tiek aizturēts Zemes atmosfērā un līdz

ar to pieaug Zemes virsmas temperatūra.

Page 41: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Ūdens ir atjaunojošais dabas resurss un dzīvību uzturošā viela uz Zemes.

• Dabas ūdeņus klasificē pēc to mineralizācijas pakāpes:

– saldūdeņi (kopējais sāļu daudzums ir līdz 1 g/l),

– iesāļūdeņi (sāļu daudzums 1-10 g/l),

– sāļūdeņi (sāļu daudzums 10-35 g/l), – sālsūdeņi (sāļu daudzums >35 g/l).

• Saldūdens ir neliela visu Zemes ūdeņu daļa (~3 %), no kā apmēram 2/3 saistīta ar ledājiem un sniega segu, bet 1/3 ar pazemes ūdeņiem. Upes un ezeri veido niecīgāko saldūdens daļu.

Page 42: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Ūdens krājumu sadalījums uz Zemes:

Ūdeņu veids Tilpums, km3

Okeāni 1 338 000 000

Pazemes ūdeņi 23 900 000

tsk. saldūdens pazemes ūdeņi 10 530 000

Augsnes mitrums 16 500

Ledāji un sniega sega 24 064 100

Saldūdens ezeri 91 000

Sāļie ezeri 85 400

Upju ūdeņi 2 120

Ūdens atmosfērā 12 900

Page 43: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Hidroloģiskais cikls apraksta ūdens apriti vidē:

Page 44: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Cilvēka darbība būtiski ietekmē ūdeņu plūsmas. Jau tuvā nākotnē cilvēka ūdens patēriņš varētu pārsniegt dabisko ūdeņu plūsmu iespējas.

Arāla jūras platība 2008. gadā (ar nepārtrauktu līniju atzīmēta jūras platība 1960. gadā).

Ūdens patēriņa mainības tendences un tās prognozes dažādos tautsaimniecības sektoros.

Page 45: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Ogleklis ir nozīmīgākais dzīvos organismus veidojošais elements, tomēr uz Zemes ir relatīvi maz izplatīts (vidēji 350 mg/kg).

Oglekļa ciklā nozīmīgas

funkcijas ir biosfēras dzīvajiem,

fotosintezējošiem organismiem, kas

nepārtraukti saista CO2 no atmosfēras,

veidojot organiskus savienojumus.

Page 46: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Oglekļa oksīdu un metāna emisijas apjoma pieaugums var kļūt par faktoru, kas var negatīvi ietekmēt vidē noritošos procesus un oglekļa aprites ciklu.

• Tiek vērtēts, ka pēdējo 100 gadu laikā CO2 antropogēnās emisijas apjoms pieaudzis vidēji par 2,5 % gadā. CO2 saturu gaisā ietekmē arī mežu platību samazināšanās.

Ogļskābās gāzes emisijas apjoma izmaiņas pēdējo gadsimtu laikā.

Page 47: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Slāpekļa fiksēšanu (pārvēršanos reaģētspējīgos un bioloģiski pieejamos savienojumos) nodrošina atmosfērā noritošās reakcijas un dzīvo organismu darbība.

Slāpekļa savienojumi vidē sastopami

galvenokārt kā N2O, NO, NO2, HNO3, NH3, amonija sāļi. Slāpekļa

savienojumi ir savstarpēji saistīti un var pārvērsties viens

otrā.

Page 48: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

Slāpekļa fiksēšanas apjoms dabiskajos un cilvēka darbības

procesos pasaules mērogā.

• Galvenais process slāpekļa aprites ciklā ir tā asimilācija – reakcijas, kurās mikroorganismi saista atmosfēras slāpekli. Asimilācijas rezultātā veidojas slāpekļa organiskie savienojumi.

Page 49: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Ņemot vērā slāpekļa savienojumu ražošanas ievērojamos apjomus, tie var negatīvi ietekmēt gan vidē noritošos procesus, gan arī cilvēku un dzīvnieku veselību.

• Slāpekļa savienojumi lauksaimniecībā tiek ievadīti augsnē, lai nodrošinātu kultivējamo augu lielāku ražību. Tomēr liela daļa no izmantotajiem slāpekļa savienojumiem nokļūst pazemes un virszemes ūdeņos. Kopā ar slāpekļa savienojumiem, kas izkrīt ar atmosfēras nokrišņiem tie rada, gan ūdeņu, gan augsnes „pārbarošanu pārsātināšanu”, bet nākošajos etapos – eitrofikāciju.

Slāpekļa savienojumu izkrišanas ar atmosfēras nokrišņiem apjomu mainība pēdējo gadsimtu laikā un tā apjomu prognoze.

Page 50: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Fosfora aprite ir īpaši nozīmīga tāpēc, ka fosfors bieži ir dzīvo organismu attīstību limitējošs elements.

Fosfāti nokļūst

dzīvnieku organismos

patērējot augus, bet ar izkārnījumiem un

dzīvo organismu sadalīšanās

rezultātā pēc to bojā ejas, atgriežas augsnē un ūdeņos.

Page 51: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

• Fosfors ir nozīmīgs dzīvo organismu dzīvības procesu nodrošināšanā, jo ietilpst ģenētiskās informācijas nesēju molekulu sastāvā (DNS, RNS), daudzu olbaltumvielu sastāvā, kā arī molekulu sastāvā, kas nodrošina enerģijas pārnesi šūnās – ATF, ADF.

• Fosfora aprites cikls atšķiras no citu elementu aprites cikliem ar to, ka tas neietver vielas gāzes fāzē.

• Cilvēka darbība ir kardināli izmainījusi fosfora plūsmu raksturu vidē. Praktiski visas fosfora savienojumu lietojuma jomas saistās ar to, ka fosfors nokļūst hidrosfērā un iesaistās ūdenstilpju eitrofikācijas procesos.

Page 52: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

52

CILVĒKS UN VIDE – SISTĒMPIEEJA

Page 53: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

53

CILVĒKS UN VIDE – SISTĒMPIEEJA

Mēs esam dzīvas būtnes. Mēs esam līdzīgi citām dzīvām būtnēm pēc

anatomijas un fizioloģijas. Līdzīgi citām dzīvām būtnēm mums ir nepieciešama

barība, ūdens un gaiss.

Tomēr, mēs esam atšķirīgi un šī atšķirība izpaužas sasniegumos un uzvedībā.

Mēs pārmantojam ne tikai ģenētisko vienotību, kas nosaka mūsu dabu, bet arī

saņemam kultūras mantojumu zināšanu un tradīciju veidā, kas nonāk līdz mums

ar valodu vai simboliem.

Līdzīgi citām dzīvām būtnēm mēs pārņemam arī paradumus, kas pastāv gan

laikā, gan telpā un veido mūsu vidi.

Kaut gan vidi mēs vairāk apzināmies kā ir fizikālu, ķīmisku un bioloģisku,

tomēr pastāv arī kultūrvide, kas izpaužas sociālā, ekonomiskā un

tehnoloģiskā dimensijā.

Šī īpatnība atspoguļojas pētījumos par cilvēka un vides attiecībām, kad

dabas vide asociējas ar fizikas, ķīmijas, ģeoloģijas un bioloģijas zinātnēm, bet

sociālās un pielietojamās zinātnes mēs uztveram kā kultūrvidi.

Reālajā dzīvē vides abas komponentes ir nedalāmas.

Page 54: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

54

CILVĒKS UN VIDE – SISTĒMPIEEJA

Dabas vide nevar tikt pilnībā izprasta, izolējoties no tās un bez mijiedarbības ar

to. Tomēr pirms mūsu kultūras attiecības ar dabas vidi kļūtu par kaut ko vērā

ņemamu, mums ir jāapzina un jāizprot šī vide. Tāpēc ir nepieciešams izprast

dabas vides fizikālo, ķīmisko un bioloģisko komponenti, attiecības starp tām un pēc

tam arī mijiedarbību ar kultūrvidi.

Iepazīt dabas vidi un tās komponentes var sākot ar atsevišķiem vides

fragmentiem - noskaidrojot kā šie fragmenti ir veidoti un kā tie darbojas. Līdzīga

pieeja ir arī mehānikā, kad kādu sistēmu sadala fragmentos un izvērtā katras

detaļas darbību.

Nepieciešams analīzes process un reducēšanas pieeja, kas ir plaši izplatīta

zinātnē. Kompleksa parādība tiek reducēta līdz atsevišķām komponentēm un tiek

izvērtēta katra detaļa.

Dažādas zinātnes nozares cenšas atsevišķi nodarboties ar dažādām

komponentēm un detaļām. Ja šādu pieeju attiecinātu uz vidi, tad izrādītos, ka

okeanogrāfijai ir jānodarbojas ar okeāniem un jūrām, meteoroloģijai ar gaisu,

hidroloģijai ar ūdeni, ģeoloģijai ar iežiem, bet bioloģijai ar organismiem. Fizika un

ķīmija arī tiek iekļautas šajā procesā, bet daudz fundamentālākā līmenī.

Page 55: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

55

Page 56: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi

56

Nepieciešama kritiska attieksme

Page 57: sistēmā ir savstarpēji saistītu elementu kopums, kas veic … · •Atmosfērai ir slāņaina uzbūve, un tāpēc atkarībā no attāluma līdz Zemes virsmai daudzi tās raksturlielumi