מה שקשור למשאבי אקלים וחלל. משאבי חלל: ניתוח טכנולוגיות לפיתוח תעשייתי של אסטרואידים ותחזית לעתיד. ספרות להכנה ל-GIA ולבחינת המדינה המאוחדת

אשר קיימים בכמות בלתי מוגבלת על פני כדור הארץ ואינם יכולים להתרוקן או להתיש עקב פעילות האנושות. דוגמאות למשאבים כאלה הם אנרגיית שמש, רוח וכו'.

משאבי האקלים והחלל משפיעים באופן ישיר או עקיף על החיים על פני כדור הארץ. בנוסף, לאחרונה הם צוברים פופולריות כמקורות אנרגיה חלופיים. אנרגיה חלופית כוללת שימוש במקורות ידידותיים לסביבה של אנרגיה תרמית, מכנית או חשמלית.

אנרגיה של שמש

אנרגיה סולארית בצורה כזו או אחרת היא המקור כמעט לכל האנרגיה על פני כדור הארץ, שיכולה להיחשב למשאב טבע בלתי נדלה.

תפקידה של אנרגיית השמש

אור השמש עוזר לצמחים לייצר חומרים מזינים כמו גם את החמצן שאנו נושמים. הודות לאנרגיה סולארית, המים בנהרות, אגמים, ימים ואוקיינוסים מתאדים, ואז נוצרים עננים ויורדים משקעים.

בני אדם, כמו כל שאר היצורים החיים, תלויים בשמש לחום ומזון. עם זאת, האנושות משתמשת גם באנרגיה סולארית בצורות רבות אחרות. לדוגמה, דלקים מאובנים מספקים חום ו/או חשמל ובעצם אוגר אנרגיה סולארית במשך מיליוני שנים.

השגה והטבות של אנרגיה סולארית

תאים סולאריים הם דרך קלה לייצר אנרגיה סולארית. הם חלק בלתי נפרד מפאנלים סולאריים. הייחוד שלהם טמון בכך שהם ממירים את קרינת השמש לחשמל, ללא רעש, זיהום או חלקים נעים, מה שהופך אותם לאמינים, בטוחים ועמידים.

אנרגיית רוח

הרוח משמשת במשך מאות שנים להפקת אנרגיה מכנית, תרמית וחשמלית. אנרגיית רוח, כיום היא מקור בר קיימא ובלתי נדלה.

רוח היא תנועת אוויר מאזור לחץ גבוהלאזור של לחץ נמוך. למעשה, רוח קיימת מכיוון שאנרגיה סולארית מפוזרת בצורה לא אחידה על פני כדור הארץ. אוויר חם נוטה לעלות, ואוויר קר ממלא את החלל, כך שכל עוד יש אור שמש, תהיה רוח.

במהלך העשור האחרון גדל השימוש באנרגיית רוח ביותר מ-25%. עם זאת, אנרגיית הרוח תופסת רק נתח קטן משוק האנרגיה העולמי.

היתרונות של אנרגיית רוח

אנרגיית הרוח בטוחה לאטמוספירה ולמים. ומכיוון שרוח זמינה בכל מקום, עלויות התפעול לאחר התקנת הציוד קרובות לאפס. הייצור ההמוני וההתקדמות הטכנולוגית הופכים את היחידות הדרושות להרבה יותר סבירות, ומדינות רבות מעודדות פיתוח של אנרגיית רוח ומציעות מספר הטבות לציבור.

חסרונות של אנרגיית רוח

החסרונות בשימוש באנרגיית רוח הם: תלונות של תושבים מקומיים על כך שלציוד אין משיכה אסתטית והוא רועש. להבים מסתובבים לאט יכולים גם להרוג ציפורים ועטלפים, אבל לא באותה תדירות כמו מכוניות, קווי מתח ובניינים גבוהים. רוח היא תופעה משתנה, אם היא נעדרת, אז אין אנרגיה.

עם זאת, חלה גידול משמעותי באנרגיית הרוח. משנת 2000 עד 2015, קיבולת כוח הרוח המצטברת ברחבי העולם גדלה מ-17,000 MW ליותר מ-430,000 MW. בשנת 2015, סין עקפה את האיחוד האירופי מבחינת הציוד המותקן.

מומחים צופים כי תוך שמירה על קצב שימוש כזה במשאב הזה, עד שנת 2050, צרכי העולם לחשמל יסופקו על ידי אנרגיית הרוח.

כוח הידראולי

אפילו אנרגיה הידרומית נגזרת מאנרגיה סולארית. זהו משאב כמעט בלתי נדלה, אשר מרוכז בנחלי מים. השמש מאדה מים, אשר מאוחר יותר, בצורה של משקעים, נופלים על הגבעות, וכתוצאה מכך הנהרות מתמלאים ויוצרים את תנועת המים.

כוח המים, כענף של המרת אנרגיית המים הזורמת לאנרגיה חשמלית, היא מקור אנרגיה מודרני ותחרותי. היא מייצרת 16% מהחשמל בעולם ומוכרת אותו במחירים תחרותיים. כוח המים שולט במספר מדינות מפותחות ומתפתחות כאחד.

אנרגיית גאות ושפל

כוח גאות ושפל הוא סוג של אנרגיה הידרומית הממירה אנרגיית גאות לחשמל או צורות שימושיות אחרות. הגאות נוצרת עקב השפעת הכבידה של השמש והירח על כדור הארץ, הגורמת לים לנוע. לכן, אנרגיית גאות ושפל היא סוג של השגת אנרגיה ממקורות בלתי נדלים וניתן להשתמש בה בשתי צורות:

גודל הגאות

עוצמת הגאות מאופיינת בהבדל בתנודה האנכית בין מפלס המים בגאות לשפל שלאחר מכן.

ניתן לבנות סכרים מיוחדים או מיכלי שיקוע כדי לכבוש את הגאות. יחידות הידרו מייצרות חשמל בסכרים וגם שואבות מים למאגרים כדי לייצר שוב חשמל כאשר הגאות והשפל.

זרם גאות ושפל

זרם גאות הוא זרימת המים בזמן גאות ושפל. מכשירי זרם גאות ושפל שואפים להפיק אנרגיה מתנועה קינטית זו של מים.

זרמי ים הנוצרים על ידי תנועת הגאות והשפל גדלים לעתים קרובות כאשר המים נאלצים לעבור דרך תעלות צרות או סביב היבשות. ישנם מספר מקומות בהם זרם הגאות והשפל גבוה, ובאזורים אלו ניתן לקבל את מירב אנרגיית הגאות.

אנרגיה של גלי ים ואוקיינוס

האנרגיה של גלי הים והאוקיינוס ​​שונה מאנרגיית הגאות והשפל, מכיוון שהיא תלויה באנרגיית השמש והרוח.

כאשר הרוח עוברת על פני המים, חלק מהאנרגיה מועברת לגלים. אנרגיית הפלט תלויה במהירות, בגובה ובאורך הגל, כמו גם בצפיפות המים.

גלים ארוכים ויציבים עשויים להיווצר מסופות ומזג אוויר קיצוני רחוק מהחוף. עוצמתן של סופות והשפעתן על פני המים היא כה חזקה שהיא יכולה לגרום לגלים בחוף של חצי כדור אחר. לדוגמה, כאשר יפן נפגעה מצונאמי אדיר ב-2011, גלים חזקים הגיעו לחופי הוואי ואפילו לחופי מדינת וושינגטון.

על מנת להמיר את הגלים לאנרגיה הדרושה לאנושות, יש צורך ללכת למקום שבו הגלים הם הגדולים ביותר. שימוש מוצלח באנרגיית גלים בקנה מידה גדול מתרחש רק באזורים ספורים של כדור הארץ, כולל מדינות וושינגטון, אורגון וקליפורניה ואזורים אחרים הממוקמים לאורך החוף המערבי של צפון אמריקה, כמו גם בחופי סקוטלנד, אפריקה ו אוֹסטְרַלִיָה. במקומות אלו, הגלים חזקים למדי וניתן לקבל אנרגיה באופן קבוע.

אנרגיית הגל המתקבלת יכולה לענות על הצרכים של אזורים, ובמקרים מסוימים מדינות שלמות. הכוח הקבוע של הגלים אומר שאנרגיית הפלט לעולם לא מפסיקה. ציוד המעבד אנרגיית גלים יכול גם לאגור עודפי אנרגיה בעת הצורך. אנרגיה מאוחסנת זו משמשת במהלך הפסקות חשמל והפסקות חשמל.

בעיות של משאבי אקלים וחלל

למרות העובדה שמשאבי האקלים והחלל הם בלתי נדלים, איכותם עלולה להידרדר. הבעיה העיקרית של משאבים אלו נחשבת להתחממות כדור הארץ, הגורמת למספר השלכות שליליות.

הטמפרטורה הגלובלית הממוצעת עשויה לעלות ב-1.4-5.8ºC עד סוף המאה ה-21. למרות שהמספרים נראים קטנים, הם יכולים לגרום לשינויי אקלים משמעותיים. (ההבדל בין הטמפרטורות העולמיות בעידן הקרח לבין התקופה נטולת הקרח הוא רק כ-5 מעלות צלזיוס.) בנוסף, עליית הטמפרטורות יכולה להוביל לשינויים בגשמים ובדפוסי מזג האוויר. התחממות המים באוקיינוסים תגרום לסערות טרופיות והוריקנים אינטנסיביים ותכופים יותר. גם מפלס הים צפוי לעלות ב-0.09 - 0.88 מ' במאה הבאה, בעיקר כתוצאה מהמסת הקרחונים והתרחבות מי הים.

לבסוף, גם בריאות האדם עומדת על כף המאזניים, שכן שינויי אקלים עולמיים עלולים להוביל להתפשטות של מחלות מסוימות (כגון מלריה), הצפות ערים גדולות, סיכון גבוה למכת חום ואיכות אוויר ירודה.

נכון לעכשיו, מוקדשת תשומת לב רבה לשימוש במקורות חלופיים של משאבים שונים. לדוגמה, האנושות עסוקה זה מכבר בפיתוח של השגת אנרגיה מחומרים וחומרים מתחדשים, כמו חום ליבת כדור הארץ, גאות ושפל, אור השמש וכדומה. במאמר שלהלן, משאבי האקלים והחלל של העולם ייחשבו. היתרון העיקרי שלהם הוא שהם מתחדשים. לכן, השימוש החוזר בהם הוא יעיל למדי, והעתודות יכולות להיחשב בלתי מוגבלות.

קטגוריה ראשונה

משאבי אקלים מובנים באופן מסורתי כאנרגיה של השמש, הרוח וכו'. מונח זה מגדיר מקורות טבעיים בלתי נדלים שונים. וקטגוריה זו קיבלה את שמה כתוצאה מהעובדה שהמשאבים הכלולים בהרכבה מאופיינים במאפיינים מסוימים של האקלים של האזור. בנוסף, בקבוצה זו נבדלת גם תת-קטגוריה. זה נקרא הגורמים הקובעים העיקריים המשפיעים על האפשרות לפתח מקורות כאלה הם אוויר, חום, לחות, אור וחומרים מזינים אחרים.

בתורו, השנייה מבין הקטגוריות שהוצגו בעבר משלבת מקורות בלתי נדלים שנמצאים מחוץ לכוכב הלכת שלנו. ניתן לייחס את האנרגיה הידועה של השמש למספר כאלה. נשקול זאת ביתר פירוט.

דרכים לשימוש

ראשית, הבה נאפיין את הכיוונים העיקריים בפיתוח אנרגיה סולארית כמרכיב מקבוצת "משאבי החלל של העולם". נכון לעכשיו, ישנם שני רעיונות בסיסיים. הראשון הוא שיגור לוויין מיוחד המצויד במספר לא מבוטל של פאנלים סולאריים למסלול נמוך של כדור הארץ. באמצעות תאי פוטו, האור הנופל על פני השטח שלהם יומר לאנרגיה חשמלית, ולאחר מכן ישודר לתחנות מקלט מיוחדות על פני כדור הארץ. הרעיון השני מבוסס על עיקרון דומה. ההבדל טמון בעובדה שיאספו משאבי שטח שבאמצעותם יותקנו על קו המשווה הטבעי.במקרה זה המערכת תהווה את מה שמכונה "חגורת הירח".

העברת אנרגיה

כמובן, שטח, כמו כל מקום אחר, נחשב ללא יעיל ללא הפיתוח המקביל של התעשייה הזו. וזה מצריך ייצור יעיל, שאי אפשר בלי הובלה איכותית. לכן, יש להקדיש תשומת לב רבה לשיטות העברת האנרגיה מפאנלים סולאריים לכדור הארץ. נכון להיום פותחו שתי שיטות עיקריות: באמצעות גלי רדיו וקרן אור. עם זאת, על הבמה הזאתהייתה בעיה. משאב החלל חייב להעביר בבטחה לכדור הארץ. למכשיר, שבתורו יבצע פעולות כאלה, לא אמורה להיות השפעה הרסנית על הסביבה ועל האורגניזמים החיים בה. לרוע המזל, העברת אנרגיה חשמלית המומרת בטווח תדרים מסוים מסוגלת ליינן אטומים של חומרים. לפיכך, החיסרון של המערכת הוא שניתן להעביר משאבי חלל רק במספר מוגבל למדי של תדרים.

יתרונות וחסרונות

כמו כל טכנולוגיה אחרת, לזו שהוצגה קודם יש מאפיינים, יתרונות וחסרונות משלה. אחד היתרונות הוא שמשאבי החלל מחוץ לחלל הקרוב לכדור הארץ יהיו הרבה יותר זמינים לשימוש. למשל, אנרגיה סולארית. רק 20-30% מסך האור הנפלט מהכוכב שלנו פוגע בפני השטח של כוכב הלכת. במקביל, תא הפוטו, שימוקם במסלול, יקבל יותר מ-90%. בנוסף, בין היתרונות שיש למשאבי החלל בעולם, ניתן לפרט את העמידות של המבנים בהם נעשה שימוש. נסיבות כאלה אפשריות בשל העובדה שמחוץ לכוכב הלכת אין לא את האטמוספירה ולא את ההשפעה של הפעולה ההרסנית של חמצן ושאר היסודות שלו. עם זאת, לחלל יש מספר משמעותי של חסרונות. אחד הראשונים הוא העלות הגבוהה של מתקני ייצור ותחבורה. השני יכול להיחשב חוסר נגישות ומורכבות הפעולה. בנוסף, יידרש גם מספר לא מבוטל של כוח אדם שעבר הכשרה מיוחדת. החיסרון השלישי של מערכות כאלה יכול להיחשב להפסדים משמעותיים בהעברת האנרגיה מתחנת החלל לכדור הארץ. לדברי מומחים, ההובלה המתוארת לעיל ייקח עד 50 אחוזים מכלל החשמל המיוצר.

תכונות חשובות

כפי שהוזכר קודם לכן, לטכנולוגיה המדוברת יש כמה מאפיינים ייחודיים. עם זאת, הם אלו שקובעים את קלות הגישה. הבה נפרט את החשובים שבהם. קודם כל, יש לציין את הבעיה של מציאת תחנת לווין במקום אחד. כמו בכל שאר חוקי הטבע, כאן יפעלו כלל הפעולה והתגובה. כתוצאה מכך, מצד אחד, לחץ זרימת קרינת השמש ישפיע, ומצד שני, קרינה אלקטרומגנטיתכוכבי לכת. יש לשמור על המיקום ההתחלתי של הלוויין, יש לשמור על תקשורת בין התחנה למקלטים על פני כדור הארץ ברמה גבוהה ולהבטיח את מידת הבטיחות והדיוק הנדרשת. זוהי התכונה השנייה המאפיינת את השימוש במשאבי שטח. השלישי מתייחס באופן מסורתי לביצועים יעילים של תאי פוטו ורכיבים אלקטרוניים גם בתנאים קשים, למשל, בטמפרטורות גבוהות. התכונה הרביעית, שכרגע אינה מאפשרת להבטיח את הזמינות הכללית של הטכנולוגיות הנ"ל, היא העלות הגבוהה למדי הן של רכבי השיגור והן של תחנות הכוח החלל עצמן.

תכונות אחרות

בשל העובדה שהמשאבים הזמינים כיום על פני כדור הארץ ברובם אינם מתחדשים, וצריכתם על ידי האנושות, להיפך, עולה עם הזמן, עם התקרבות הרגע של היעלמות מוחלטת של המשאבים החשובים ביותר, אנשים הם חושב יותר ויותר על שימוש במקורות אנרגיה חלופיים. הם כוללים גם עתודות שטח של חומרים וחומרים. עם זאת, בנוסף לאפשרות של מיצוי יעיל מאנרגיית השמש, האנושות שוקלת אחרים לא פחות הזדמנויות מעניינות. לדוגמה, פיתוח מרבצים של חומרים בעלי ערך עבור בני אדמה יכול להתבצע על גופים קוסמיים הנמצאים במערכת השמש שלנו. הבה נשקול כמה מהם ביתר פירוט.

ירח

טיסות אליו כבר מזמן הפסיקו להיות היבטים של מדע בדיוני. נכון לעכשיו, הלוויין של כוכב הלכת שלנו גולש על ידי בדיקות מחקר. בזכותם למדה האנושות שלפני הירח יש הרכב דומה לזה קרום כדור הארץ. כתוצאה מכך, הפיתוח של משקעים של חומרים יקרי ערך כמו טיטניום והליום אפשרי שם.

מַאְדִים

יש גם הרבה דברים מעניינים על הפלנטה המכונה "אדום". לפי מחקרים, הקרום של מאדים עשיר הרבה יותר בעפרות מתכת טהורות. לפיכך, התפתחות של מרבצים של נחושת, בדיל, ניקל, עופרת, ברזל, קובלט וחומרים יקרי ערך אחרים עשויה להתחיל בו בעתיד. בנוסף, ייתכן שמאדים ייחשב לספק העיקרי של עפרות מתכת נדירות. לדוגמה, כגון רותניום, סקנדיום או תוריום.

כוכבי לכת ענקיים

אפילו השכנים הרחוקים של הפלנטה שלנו יכולים לספק לנו חומרים רבים הנחוצים לקיום הנורמלי ולהתפתחות נוספת של האנושות. כך, מושבות בגבולות הרחוקים שלנו מערכת השמשיספק חומרי גלם כימיים יקרי ערך לכדור הארץ.

אסטרואידים

נכון לעכשיו, מדענים החליטו שזה בדיוק המתואר לעיל גופי חלל, חרישת מרחבי היקום, יכולה להפוך לתחנות החשובות ביותר לאספקת משאבים רבים הדרושים. לדוגמה, על כמה אסטרואידים, בעזרת ציוד מיוחד וניתוח יסודי של הנתונים שהתקבלו, התגלו מתכות יקרות ערך כמו רובידיום ואירידיום, כמו גם ברזל. בין היתר, הנ"ל הם ספקים מצוינים של תרכובת מורכבת בשם דאוטריום. בעתיד, מתוכנן להשתמש בחומר המסוים הזה כדלק העיקרי לתחנות כוח של העתיד. נושא חיוני נוסף יש לציין בנפרד. כַּיוֹם אחוז מסויםאוכלוסיית העולם סובלת ממחסור קבוע במים. בעתיד, בעיה דומה עלולה להתפשט לרוב כדור הארץ. במקרה זה, אסטרואידים הם שיכולים להפוך לספקים של משאב כה חיוני. מאחר שרבים מהם מכילים מים מתוקיםבצורת קרח.

משאבי אקלים וחלל - משאבי העתיד

השמש היא כור תרמו-גרעיני ענק, המקור העיקרי לא רק לכל החיים על פני כדור הארץ, אלא למעשה לכל משאבי האנרגיה שלו. הזרימה השנתית של אנרגיית השמש, המגיעה לשכבות התחתונות של האטמוספירה ולפני כדור הארץ, נמדדת בערך כה עצום (10 14 קילוואט), שגדול עשרות מונים מכל האנרגיה המצויה במאגרי הדלק המינרלי שנחקר, ופי אלפי מהרמה הנוכחית של צריכת האנרגיה העולמית. זה טבעי ש התנאים הטובים ביותרלשימוש באנרגיה סולארית קיימים בחגורה הצחיחה של כדור הארץ, שם משך השמש הוא הגדול ביותר.

טבלה 17. משאבי אקלים וחלל.

מקור אנרגיה	תחומי שימוש
אנרגיה של שמש	חגורה צחיחה: ארה"ב (פלורידה, קליפורניה); יפן, ישראל, קפריסין, אוסטרליה, אוקראינה (קרים), קווקז, קזחסטן, ד' אַסְיָה.
אנרגיית רוח	חוף הים הצפוני והבלטי, הים הארקטי; היינו עושים סיביר, המזרח הרחוק, דרום החלק האירופי של רוסיה, אוקראינה.
גיאותרמית	טמפרטורה נמוכה (חימום): איסלנד, איטליה, צרפת, הונגריה, יפן, ארה"ב, מדינות מרכז אמריקה, ניו זילנד, Kamchatka S.Kavkaz; טמפרטורה גבוהה (קיטור יבש לבניית GeoTPP): איטליה, ארה"ב (קליפורניה), מקסיקו, ניו זילנד, יפן, רוסיה (קמצ'טקה).
אנרגיית גאות ושפל	בריטני (צרפת) - חוף תעלת למאנש, הים הלבן, דרום סין, מפרץ פאנדי (החוף של ארה"ב וקנדה) וכו'. העבודה נמשכת בארה"ב, קנדה, בריטניה, צרפת, רוסיה, סין, נציג קוריאה, הודו, ארגנטינה, אוסטרליה.
אנרגיה נוכחית (OTES)	הוואי (ארה"ב), נאורו (יפן), טהיטי (צרפת), באלי (הולנד).
אנרגיית גל	יפן, נורבגיה

אנרגיית הרוח, שגם היא משמשת את האדם מזה זמן רב בעזרת טחנות רוח וספינות מפרש, כמו אנרגיה סולארית, היא בעלת פוטנציאל כמעט בלתי נדלה, היא זולה יחסית ואינה מזהמת את הסביבה. אבל הוא מאוד הפכפך בזמן ובמרחב, וקשה מאוד "לאלף" אותו. שלא כמו השמש, משאביו מרוכזים בעיקר באזור הממוזג.

סוג מיוחד של משאבי אקלים נוצר על ידי משאבים אגרו-אקלימיים - חום, לחות ואור. ההתפלגות הגיאוגרפית של משאבים אלו באה לידי ביטוי במפה האגרו אקלימית.

משימות ומבחנים בנושא "משאבי אקלים וחלל - משאבי העתיד"

• משאבים טבעיים
• אזורי אקלים של כדור הארץ - מאפיינים כללייםטבע כדור הארץ דרגה 7

  שיעורים: 5 מטלות: 9 חידונים: 1

• אמריקה הלטינית - דרום אמריקה כיתה ז'

  שיעורים: 3 מטלות: 9 מבחנים: 1

• ארה"ב - צפון אמריקהכיתה ז'

  שיעורים: 6 מטלות: 9 חידונים: 1

• אסטרואידים. שביטים. מטאורה. מטאוריטים - כדור הארץ ביקום כיתה 5

  שיעורים: 4 מטלות: 8 מבחנים: 1

רעיונות מובילים:הסביבה הגיאוגרפית היא תנאי הכרחי לחיי החברה, לפיתוח ופיזור האוכלוסייה והכלכלה, תוך השפעת גורם המשאב על רמת התפתחות כלכליתמדינות, אבל החשיבות שימוש רציונלימשאבי טבע וגורם סביבתי.

מושגי יסוד:סביבה גיאוגרפית (סביבתית), עפרות ומינרלים לא מתכתיים, חגורות עפרות, בריכות מינרלים; מבנה קרן הקרקע העולמית, חגורות היער הדרומי והצפוני, כיסוי היער; פוטנציאל כוח מים; מדף, מקורות אנרגיה חלופיים; זמינות משאבים, פוטנציאל משאבי טבע (NRP), שילוב טריטוריאלי של משאבי טבע (RTSR), אזורי פיתוח חדש, משאבים משניים; זיהום סביבתי, מדיניות סביבתית.

מיומנויות ויכולות:להיות מסוגל לאפיין את משאבי הטבע של המדינה (אזור) על פי התוכנית; להשתמש בשיטות שונות של הערכה כלכלית של משאבי טבע; לאפיין את התנאים המוקדמים הטבעיים לפיתוח התעשייה והחקלאות של הארץ (אזור) על פי התכנית; לָתֵת תיאור קצרמיקום הסוגים העיקריים של משאבי טבע, לייחד את המדינות "מנהיגים" ו"זרים" במונחים של זמינות של סוג כזה או אחר של משאבי טבע; לתת דוגמאות למדינות שאין להן משאבי טבע עשירים, אך הגיעו לרמה גבוהה של פיתוח כלכלי ולהיפך; לתת דוגמאות לשימוש רציונלי ולא רציונלי במשאבים.

נושא: משאבי האוקיינוסים בעולם. משאבי אקלים וחלל.

משימות הוראה וחינוכיות:

1. שקול את הסיווג של משאבי האוקיינוס ​​העולמי ומשאבי פנאי.

2. להעריך את הסיכויים לשימוש במשאבים חלופיים של האוקיינוס ​​העולמי, האקלימי והחלל.

צִיוּד:מפות "אוקיינוסים", "משאבי טבע של העולם", ספרי לימוד, אטלס.

סוג שיעור:שיעור כנס.

מבנה השיעור:

לְתַכְנֵן:

1. סיווג משאבי האוקיינוס ​​העולמי, השימוש בהם, בעיות (האוקיינוס ​​"חולה").

2. משאבי אקלים וחלל מקורות אנרגיה לא מסורתיים (חלופיים), סוגיו.

3. משאבי פנאי - ארבעה סוגים עיקריים.

במהלך השיעורים.

1. לימוד חומר חדש (מופעי תלמידים).

1. סיווג משאבי האוקיינוס ​​העולמי: מזווה של עושר. סוגי משאבים והשימוש בהם, בעיות.

על סמך תוצאות הופעות התלמידים, ערכו: מתווה תכנית, הערת התייחסות, תכנית-תכנית.

משאבי האוקיינוסים

(מתווה)

המשאב העיקרי מי ים	עתודות - 1370 מיליון ק"מ 3, 96.5% לכל תושב כדור הארץ - 270 מיליון מ"ר של מי אוקיינוס; « מים חיים» - 75 יסודות כימייםטבלאות מחזוריות; 1 ק"מ 3 מכיל - 37 מיליון טון של חומרים מומסים: מלחים, מיליון טון, גופרית - 6 מיליון טון, הרבה סודה, ברום, Al, Ca, Na, Cu, תוריום זהב, כסף.
משאבים מינרליים קרקעית האוקיינוס	על המדף היבשתי: נפט וגז - 1/3 מכלל הייצור העולמי, עד 2010 - מחצית מהנפט והגז הגיעו ממעמקי האוקיינוסים. מפרץ מקסיקו– 57 בארות הפעלה, הים הצפוני – 37, המפרץ הפרסי - 21, מפרץ גינאה - 15. קרקעית הים העמוק של האוקיינוס ​​היא גושי פרומנגן. אוצרות של ספינות טבועות (DT, עמ' 44)
משאבים אנרגטיים	תחנות כוח גאות - הכוח הכולל על הפלנטה שלנו גאות ושפל נאמדים ב-1 עד 6 מיליארד קילוואט-שעה - זה עולה על האנרגיה כל נהרות העולם. קיימות הזדמנויות ב-25 עד 30 מקומות ברחבי העולם לבנייה נתוני תחנות כוח. משאבי אנרגיית הגאות והשפל הגדולים ביותר הם: רוסיה, צרפת (תחנת הכוח הראשונה בעולם נבנתה כאן ב-1967), קנדה, בריטניה, אוסטרליה, ארגנטינה וארה"ב. תחנות כוח גל המשתמשות באנרגיה של זרמי ים.
משאבים ביולוגיים של האוקיינוסים	לביומסה יש 140 אלף מינים - אלה בעלי חיים (דגים, יונקים, רכיכות, סרטנים) וצמחים החיים במימיו. החלק העיקרי של הביומסה הוא פיטופלנקטון ו-zoobenthos. נקטון - דגים, יונקים, דיונונים, שרימפס, יש מעל
שימוש כלכלי במימי האוקיינוסים	האזורים היצרניים ביותר באוקיינוס ​​העולמי הם קווי הרוחב הצפוניים: נורבגיה, דנמרק, בריטניה, גרמניה, ארה"ב (ים: נורבגי, צפון, ברנטס, אוחוטסק, יפנית, חלקים צפוניים של האוקיינוס ​​האטלנטי והאוקיינוס ​​השקט). הייצור העולמי של דגים ופירות ים הגיע ל-110 מיליארד טון בשנה.
	דיג הוא ענף בכלכלה העולמית המבטיח את קיומו של 15 מיליון איש. 30 מיליון טון של דגים ופירות ים מהווים גידול מלאכותי: לחקלאות ימית - גידול מלאכותי של אורגניזמים מימיים בים ו מים מתוקים (חקלאות ימית מקורה בסין לפני 4 אלפי שנים); חקלאות ימית - גידול מלאכותי של מיקרואורגניזמים מי ים. האוקיינוסים משרתים כ-4/5 מהסחר הבינלאומי הזה. מספר נמלי ים גדולים ובינוניים בכל הימים והאוקיינוסים עולה על 2.5 אלף ערך התחבורה של האוקיינוס ​​העולמי גבוה מאוד.
בעיות: סביבתיות גלובליות החלפות מים אוקיינוסים	האוקיינוס ​​"חולה", מיליארד טונות של נפט נכנסים אליו מדי שנה (מתאונות מכליות ופלטפורמות קידוח, דליפת נפט מאוניות מזוהמות). פסולת תעשייתית: מתכות כבדות, פסולת רדיואקטיבית ב מכולות וכו'. יותר מ-10 אלף ספינות תיירים בים התיכון זורקות ביוב בים לפני הניקוי.
פתרונות נושאים סביבתיים אוקיינוסים	מערכת האמצעים הסביבתיים, החברתיים הטכניים בו זמנית. הסכמים בינלאומיים על האוקיינוסים, עבור האוקיינוס ​​המת לא נחוץ על ידי האנושות.

2. משאבי אקלים וחלל, מקורות אנרגיה לא מסורתיים (חלופיים), סוגיה.

לאחר ביצוע התלמידים, המידע העיקרי מוצג ב: תכנית - תרשים.

אנרגיית היתוך

אנרגיית החלל

אנרגיית רוח

טורבינות רוח - דנמרק, גרמניה, בריטניה, הולנד, ארה"ב (קליפורניה), הודו, סין.

אנרגיה לא מסורתית (חלופית).

אנרגיה באמצעות הפרש טמפרטורה

אנרגיה, תוך שימוש בהפרש הטמפרטורות בין המים העמוקים והעיליים של הים, משאבות חום וכו'.

הגדרות אנרגיה גיאותרמית(GeoTPP) - במדינות אמריקה בפיליפינים, באיסלנד.

אנרגיה סולארית

סוללות סולאריות, קבלי Heliocapacitors, תחנות כוח סולאריות (SPP) פועלות ב-30 מדינות.

אנרגיה חלופית

Tidal - PES.

תחנות כוח גל משתמשות באנרגיה של זרמי ים.

3. משאבי פנאי - שוב בילוי ותיירות.

ל משאבי פנאיכוללים גם חפצים ותופעות טבעיים וגם אנתרופוגניים שיכולים לשמש לבילוי ותיירות. הם מחולקים לארבעה סוגים עיקריים:

פנאי ורפואה (לדוגמה, טיפול במים מינרליים).

פנאי ושיפור בריאות (למשל אזורי רחצה וחוף).

פנאי וספורט (לדוגמה, אתרי סקי).

פנאי וחינוכי (לדוגמה, מונומנטים היסטוריים). ל משאבי טבע ונופשחופים, נהרות, אגמים, הרים,

חורשות, יציאות מים מינרליים, בוץ מרפא. הצורות העיקריות של טריטוריה טבעית ונופש:

אזורים ירוקים של ערים.

עתודות ועתודות.

פארקים לאומיים.

משאבי פנאי כוללים אטרקציות תרבותיות והיסטוריות: הקרמלין של מוסקבה, הקולוסיאום הרומי, האקרופוליס האתונאי, קבר הטאג' מאהל באגרה (הודו)

תיירות בינלאומית מפותחת במיוחד באיטליה, ספרד, טורקיה, שוויץ, הודו,

מצרים ומדינות אחרות בעולם.

פ' תוצאות השיעור. הערכה והערכה עצמית של עבודת התלמידים.

שיעורי בית: עמ'. 35-37. מתכוננים לבדיקה.

משאבי האקלים והחלל הם המשאבים של העתיד. הן החלל והן משאבי האקלים הם בלתי נדלים, הם אינם משמשים ישירות בפעילויות החומריות והלא חומריות של אנשים, הם למעשה אינם נסוגים מהטבע בתהליך השימוש, אך הם משפיעים באופן משמעותי על תנאי החיים והניהול הכלכלי של אנשים.

משאבי אקלים - בלתי נדלים משאבים טבעייםכולל אור, חום, לחות ואנרגיית רוח.

משאבי אקלים קשורים קשר הדוק למאפיינים מסוימים של האקלים. הם כוללים משאבים אגרו-אקלימיים, משאבי אנרגיית רוח. משאבים אגרו-אקלימיים, כלומר אור, חום ולחות, הקובעים את האפשרות לגדל את כל הגידולים. ההתפלגות הגיאוגרפית של משאבים אלו באה לידי ביטוי במפה האגרו אקלימית. המשאבים האקלימיים כוללים גם משאבי אנרגיית רוח, שאנשים למדו מזמן להשתמש בהם בעזרת טחנות רוח וסירות מפרש. ישנם מקומות רבים על פני הגלובוס (לדוגמה, חופי האוקיינוסים והימים, המזרח הרחוק, דרום החלק האירופי של רוסיה, אוקראינה), בהם מהירות הרוח עולה על 5 מ' לשנייה, מה שעושה שימוש בזה אנרגיה בעזרת חוות רוח ידידותית לסביבה ומוצדקת כלכלית, יתר על כן יש לה פוטנציאל בלתי נדלה.

משאבי החלל כוללים בעיקר קרינת שמש - מקור האנרגיה החזק ביותר על פני כדור הארץ. השמש היא כור תרמו-גרעיני ענק, המקור העיקרי לא רק לחיים על פני כדור הארץ, אלא של כמעט כל משאבי האנרגיה שלו. הזרימה השנתית של אנרגיית השמש המגיעה לשכבות התחתונות של האטמוספירה ולפני כדור הארץ נמדדת בערך (1014 קילוואט), הגבוה בעשרות מונים מכל האנרגיה הכלולה במאגרי הדלק המינרלים שנחקרו, ואלפי מונים. הרמה הנוכחית של צריכת האנרגיה העולמית. באופן טבעי, התנאים הטובים ביותר לשימוש באנרגיה סולארית קיימים באזור הצחיח של כדור הארץ, שבו משך השמש הוא הארוך ביותר בארה"ב (פלורידה, קליפורניה), יפן, ישראל, קפריסין, אוסטרליה, אוקראינה (קרים), הקווקז , קזחסטן, מרכז אסיה.

השפעת האקלים על הכלכלה. ידוע כי האקלים משפיע באופן משמעותי על מגזרים שונים במשק. כל תחזית מוצלחת של שינויי אקלים רציניים ללא עלויות נוספות מספקת הזדמנות לחסוך כמויות משמעותיות של כספים תקציביים. לדוגמה, בסין, בעת תכנון ובניית מתחם מתכות, ניהול נתוני אקלים חסך 20 מיליון דולר. השימוש במידע אקלים ובתחזיות מיוחדות ברחבי קנדה מביא לחסכון שנתי של 50-100 מיליון דולר. בארצות הברית, תחזיות עונתיות (אפילו עם דיוק של 60%) מספקות הטבה של 180 מיליון דולר בשנה, תוך התחשבות בתעשיות החקלאות, הייעור והדיג בלבד.

חיזוי לטווח ארוך מאפשר לצמצם משמעותית את הנזקים הנגרמים משינויי האקלים למשק ואף להשפיע כלכלית רבה מתחזיות מסוג זה. קודם כל, זה נוגע לייצור חקלאי. מבנה שטחי זריעה, תאריכי זריעה, שיעורי זריעה, עומק זריעה בחקלאות מעובדת אינם מתקבלים על הדעת ללא תחזית אמינה של תנאי מזג האוויר הצפויים לעונות הזריעה והגידול. דשנים וכל טכניקות חקלאיות וטיפול בגידולים משפיעים על רמת היבול, אך התנאים הביולוגיים הנוצרים מאופי מזג האוויר הם הגורם הדומיננטי. החקלאות, אם כן, לא מקבלת הרבה ממה שמשאבי האקלים יכולים לספק. במהלך 15 השנים האחרונות גדל מאוד הנזק הכלכלי שנגרם כתוצאה מאסונות טבע. הקהילה האנושית עצמה מחריפה כמה תופעות אקלימיות. סימנים להתחממות כדור הארץ נתפסים כהשפעה אנתרופוגנית על הסביבה.

ניהול אנושי רציונלי אינו אפשרי מבלי לקחת בחשבון את המאפיינים האקלימיים של האזור.

אורז. 44. פליטת CO במדינות העולם (לנפש בשנה)

זיהום אוויר אטמוספרי. אוויר אטמוספרי הוא משאב בלתי נדלה, אולם באזורים מסוימים בעולם הוא נתון להשפעה אנתרופוגנית כה חזקה, עד כי ראוי להעלות את השאלה של שינוי איכותי באוויר כתוצאה מזיהום אטמוספרי.

זיהום אטמוספרי - נוכחות באוויר בעודף גזים שונים, חלקיקים של חומרים מוצקים ונוזליים, אדים, שריכוזם משפיע לרעה על החי והצומח של כדור הארץ ועל תנאי החיים של החברה האנושית.

המקורות האנתרופוגניים העיקריים של זיהום אוויר אטמוספרי הם תחבורה, מפעלים תעשייתיים, תחנות כוח תרמיות וכדומה. כך, פליטות גזים, חלקיקים מוצקים וחומרים רדיואקטיביים נכנסים לאטמוספירה. במקביל, הטמפרטורה, התכונות והמצב שלהם משתנים באופן משמעותי, וכתוצאה מאינטראקציה עם מרכיבי האטמוספירה, יכולות להתרחש תגובות כימיות ופוטוכימיות רבות. כתוצאה מכך, ב אוויר אטמוספרינוצרים רכיבים חדשים, שמאפיינים והתנהגותם שונים באופן משמעותי מהמקוריים.

פליטות גזים יוצרות תרכובות של פחמן, גופרית וחנקן. תחמוצות פחמן למעשה אינן מקיימות אינטראקציה עם חומרים אחרים באטמוספרה ואורך החיים שלהן מוגבל. למשל, נקבע שמאז שנת 1900 גדל שיעור הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה מ-0.027 ל-0.0323% (איור 44). הצטברות של פחמן דו חמצני באטמוספרה עלולה לגרום למה שנקרא אפקט החממה, המלווה בהתעבות של שכבת הפחמן הדו חמצני, המעבירה בחופשיות קרינת שמש לכדור הארץ, לעכב את החזרת הקרינה התרמית לשכבות העליונות של כדור הארץ. אַטמוֹספֵרָה. בהקשר זה, הטמפרטורה עולה בשכבות התחתונות של האטמוספירה, מה שמוביל להמסת קרח ושלג בקטבים, לעלייה במפלס האוקיינוסים, הימים ולהצפה של חלק ניכר מהיבשה.

כתוצאה מהשפעת הפסולת התעשייתית הנפלטת לחלל האוויר, נהרסת שכבת האוזון של הגלובוס. כתוצאה מכך נוצרים חורי אוזון, דרכם חודר חמצן אל פני כדור הארץ. כמות גדולהקרינה מזיקה, שממנה סובלים ו עולם חיותוהאנשים עצמם. בעשורים האחרונים החלו לרדת גשמים צבעוניים, אשר משפיעים לרעה באותה מידה על בריאות האדם ועל הקרקע. פליטת חומרים רדיואקטיביים לאטמוספירה היא המסוכנת ביותר לכל החיים על פני כדור הארץ, ולכן מקורותיהם ודפוסי התפוצה שלהם באטמוספירה הם מושא לתצפית מתמדת. בהשפעת תהליכים דינמיים באטמוספרה, פליטות מזיקות עלולות להתפשט למרחקים ניכרים.