Исследовательский реферат "Вулканы- загадочные создания Земли". Выполнил ученик 3 "А" класса КГБОУ "Ачинская школа № 3" Машина Евгений.

Краевое государственное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Ачинская школа № 3»

Исследовательский реферат

Вулканы - загадочные создания Земли

Выполнил: ученик 3 «А» класса

КГБОУ «Ачинская школа № 3»

Машина Евгений

Руководитель: учитель начальных классов

Цысарь Светлана Степановна

Ачинск, 2024

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………… 3

ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ВУЛКАНАХ КАК ПРИРОДНОМ ЯВЛЕНИИ

Общая характеристика вулкана……………………………… 4

Классификации вулканов Земли……………………………….9

ВЛИЯНИЕ ВУЛКАНОВ НА ЖИЗНЬ ЗЕМЛИ

Влияние вулканов на жизнедеятельность планеты…………..12

Изготовление действующей модели вулкана…………………15

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………..17

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………….18
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

На уроках «Окружающего мира» мы разговаривали на тему «Природные опасности». Ребята перечисляли различные опасности и в том числе, вулканы. Однако, как уникальное природное явление, вулканы еще недостаточно изучены. Такая природная катастрофа, как извержение вулкана, ученые-сейсмологи не могут предсказать с достаточной точностью, тем более, его разрушающую силу. Возникают и другие вопросы: «Как влияют вулканы на жизнь Земли?», «Пользу или вред приносят извержения вулканов?».

Данные вопросы и определили актуальность данной темы: Вулканы – загадочные создания Земли.

Объект исследования: вулканы как природное явление

Предмет исследования: влияние вулканов на жизнедеятельность Земли.

Цель исследования: обобщить информацию о природном явлении – вулканы и выделить их влияние на жизнедеятельность планеты.

Задачи исследования:

Проанализировать научно-познавательную литературу по теме

Представить общую характеристику вулкана как природного явления

Представить классификацию вулканов

Выделить особенности влияния вулканов на жизнь Земли

Изготовить действующую модель вулкана

Методы исследования:

анализ литературы; работа с фотоматериалами и документами; подбор текстов; работа в сети Интернет.

наблюдение и обобщение;

консультация с руководителем.

ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ВУЛКАНАХ КАК ПРИРОДНОМ ЯВЛЕНИИ

Общая характеристика вулкана

Познакомившись с материалами энциклопедий «Планета Земля», «Большая книга для любознательных», «География», сайта Википедии я выяснил для себя много нового и интересного о вулканах.

Вулкан (в греческой мифологии Гефест) бог огня и кузнечного дела, покровитель металлургии. Почитался как бог подземного огня. Слово «Вулкан» происходит от имени древнеримского бога огня Вулкана. Наука, изучающая вулканы — вулканология.

Вулкан – геологическое образование, возникшее над каналом или трещиной в земной коре, по которым извергается на земную поверхность огненно-жидкая масса – лава, а так же газы, водяные пары, обломки горных пород. Их температура может быть от 50 до 1000 С.[3]

В Википедии представлено следующее определение: «Вулканы — геологические образования на поверхности земной коры или коры другой планеты, где магма выходит на поверхность, образуя лаву, вулканические газы, камни (вулканические бомбы) и пирокластические потоки». []

В мире насчитывается около одной тысяч трехсот действующих вулканов, хотя в течение года, как правило, происходит лишь 20 – 30 извержений. Большинство вулканов распложено неподалёку от краёв гигантских плит, составляющих в своей совокупности внешние слои Земли (см. Рис.1).[1]

К основным районам вулканической активности относятся: Южная и Центральная Америки, Ява, Меланезия, Японские, Курильские, Алеутские, Гавайские острова, Камчатка, Исландия.

Рис.1.

Рис.2

Строение извергающегося вулкана

Рассмотрев строение вулкана, можно выделить основные элементы. Это очаг, жерло, кратер.

Очаг вулкана – расплавленная огненно – жидкая масса преимущественно силикатного сплава, которая возникает в земной коре или верхней мантии.

Жерло вулкана - канал, по которому магма поднимается к кратеру.

Кратер - углубление в виде чаши или воронки, образовавшееся на вершине или склоне вулкана в результате его активной деятельности. Диаметр кратера может быть от десятков метров до нескольких километров, глубина - от десятков до нескольких сотен метров.

Каждый вулкан во время извержения выбрасывает лаву и пепел. Лава - раскалённая, огненно-жидкая или очень вязкая силикатная масса, изливающаяся на земную поверхность при извержении вулканов.

Рис.3

Пепел и вулканические газы - мелкие брызги магмы, с силой выбрасываемые из жерла вулкана застывая, образуют, пепел, газы на 95-98% состоят из воды, а так же из различных примесей, пыли, хлопьев вулканического пепла.[3]

Извержение вулкана происходит из-за того что магму начинает покидать образованный в ней газ. Магма в своем очаге находится под высоким давлением. Но бывает и такое, что магме удается найти простой способ выхода на поверхность Земли, при таких ситуациях магма вытекает без каких-либо взрывов. Когда открывается «клапан» в Земле, давление вверху очага резко падает; внизу, где давление еще огромное, находящиеся в магме газы всё еще входят в её состав. Внутри начинают выделяться газовые пузыри: чем выше находится магма, тем их больше и больше; это маленькие шарики из воздуха, затем пузыри поднимаются вверх и тянут за собой вязкую магму. Возле поверхности образуется сплошная пенообразная масса (застывшая каменная пена по весу легче воды - это известная всем пемза). Выделение пузырьков из магмы прекращается полностью на поверхности, где, вырвавшись на воздух, из нее образуется текучая лава, пепел, горячие газы, пар и обломки горных пород.

Форма вулкана зависит от типа лавы, от того, как далеко она растекается, а также от силы взрыва. Вязкая лава – очень густая; она быстро застывает вокруг жерла, образуя крутой конус. Так возникают конические вулканы (См. Рис.5).

Жидкая лава течёт очень быстро и может растекаться на несколько километров от кратера, прежде чем начнёт остывать. Так образуются щитовидные вулканы. Они бывают невысокими и плоскими (См. рис.6).[3]

Рис.4

1.2 Классификации вулканов Земли

В общем виде вулканы подразделяются на линейные и центральные, однако это деление условно, так как большинство вулканов приурочены к линейным разломам в земной коре.

Линейные вулканы или вулканы трещинного типа, обладают протяжёнными подводящими каналами, связанными с глубоким расколом коры. Как правило, из таких трещин изливается базальтовая жидкая магма, которая растекаясь в стороны, образует крупные лавовые покровы. Вдоль трещин возникают пологие валы разбрызгивания, широкие плоские конусы, лавовые поля. Если магма имеет более кислый состав, образуются линейные экструзивные валы и массивы. Когда происходят взрывные извержения, то могут возникать рвы протяжённостью в десятки километров.

Вулканы центрального типа имеют центральный подводящий канал, или жерло, ведущее к поверхности от магматического очага. Жерло оканчивается расширением, кратером, который по мере роста вулканической постройки перемещается вверх. У вулканов центрального типа могут быть побочные кратеры, которые располагаются на его склонах и приурочены к кольцевым или радиальным трещинам. Нередко в кратерах существуют озёра жидкой лавы. Если магма вязкая, то образуются купола выжимания, которые закупоривают жерло, подобно «пробке», что приводит к сильнейшим взрывным извержениям, когда поток газов буквально вышибает «пробку» из жерла.

Форма вулкана зависит от состава извергаемой им лавы; обычно рассматривают пять типов вулканов:

Щитовидные вулканы, или «щитовые вулканы». Образуются в результате многократных выбросов жидкой лавы. Эта форма характерна для вулканов, извергающих базальтовую лаву низкой вязкости: она длительное время вытекает как из центрального жерла, так и из боковых кратеров вулкана. Лава равномерно растекается на многие километры; постепенно из этих наслоений формируется широкий «щит» с пологими краями. Пример — вулкан Мауна-Лоа на Гавайях, где лава стекает прямо в океан; его высота от подножия на дне океана составляет примерно десять километров (при этом подводное основание вулкана имеет длину 120 км и ширину 50 км).

Шлаковые конусы. При извержении таких вулканов крупные фрагменты пористых шлаков нагромождаются вокруг кратера слоями в форме конуса, а мелкие фрагменты формируют у подножия покатые склоны; с каждым извержением вулкан становится всё выше. Это — самый распространённый тип вулканов на суше. В высоту они — не больше нескольких сотен метров. Пример — вулкан Плоский Толбачик на Камчатке, который взорвался в декабре 2012 года.

Стратовулканы, или «слоистые вулканы». Периодически извергают лаву (вязкую и густую, быстро застывающую) и пирокластическое вещество — смесь горячего газа, пепла и раскалённых камней; в результате отложения на их конусе (остром, с вогнутыми склонами) чередуются. Лава таких вулканов вытекает также из трещин, застывая на склонах в виде ребристых коридоров, которые служат опорой вулкана. Примеры — Этна, Везувий, Фудзияма.

Купольные вулканы. Образуются, когда вязкая гранитная магма, поднимаясь из недр вулкана, не может стечь по склонам и застывает вверху, образуя купол. Она закупоривает его жерло, как пробка, которую со временем вышибают накопившиеся под куполом газы. Такой купол формируется сейчас над кратером вулкана Сент-Хеленс на северо-западе США, образовавшегося при извержении 1980 г.

Сложные (смешанные, составные) вулканы.

Вулканы делятся в зависимости от степени вулканической активности на действующие, спящие и потухшие. Действующим вулканом принято считать вулкан, извергавшийся в исторический период времени. Спящими считаются недействующие вулканы, на которых возможны извержения. Потухшими - на которых они маловероятны.

Вместе с тем, среди вулканологов нет единого мнения, как определить активный вулкан. Период активности вулкана может продолжаться от нескольких месяцев до нескольких миллионов лет. Многие вулканы проявляли вулканическую активность несколько десятков тысяч лет назад, но в настоящее время не считается действующими.[2]

Таблица 1.

Расположение различных вулканов на Земле

II.ВЛИЯНИЕ ВУЛКАНОВ НА ЖИЗНЬ ЗЕМЛИ

Влияние вулканов на жизнедеятельность планеты

Извержения вулканов в северных широтах могут сильно влиять на изменение климата и уровень стока удаленных рек. К такому выводу после исследования, включавшего создание компьютерной модели специалистами Национального аэрокосмического агентства США, и анализа записей об извержениях вулканов и климатических условиях в северном полушарии в одни и те же годы.

Выяснилось, что серия извержений вулкана Лаки в Исландии с июня 1783 года по февраль 1784 года, привела к отклонениям в температурных показателях и уровне осадков. При этом летом 1783 года наблюдался рекордно низкий уровень Нила, сток которого регистрируется с 622 года н.э. Приблизительно низкие уровни наблюдались после извержения вулкана Маунт-Катмаи в 1912 году, тогда же рекордно низкий уровень воды был зафиксирован у реки Нигер. В 939 году уровень Нила был также низким после извержения вулкана Эльдгьи в Исландии, сообщается на сайте Компьюлента.

Исследователи установили различие воздействия на климат извержений вулканов в северном полушарии и в тропических широтах. По словам ученых, большая часть исследовательских работ показывала, что извержения в тропиках вызывают изменения климатических условий в северном полушарии зимой. В то же время, новая работа свидетельствует об изменении в циркуляции атмосферы в верхних широтах летом.

Выброс в атмосферу при извержении больших количеств диоксида серы, который при взаимодействии с водой образует аэрозоли, понижающие освещенность планеты Солнцем. Летом 1783 года это привело к падению средней температуры в северном полушарии на 2-3 градуса. Из-за этого сократилась разница между температурами суши и океана, что вызвало ослабление муссонов в Африке и Индии. Последнее, в свою очередь, привело к ослаблению прибрежных ветров, что уменьшило перемещение влаги над сушей и выпадение осадков в регионе. Аналогичные изменения были получены в компьютерной модели.

Свидетельства о кольцах деревьев на северо-западе Аляски также показали значительное торможение роста деревьев летом 1783 года. Это лето было самым холодным за последние 400 лет, в то время как рост деревьев в различных частях Сибири был минимальным 500-600 лет назад. Компьютерная модель показала, что ослабление муссонов привело к потеплению летом 1783 года в саваннах африканского Сахеля, на Аравийском полуострове и в Индии на 0,5-1,5 градуса Цельсия. Исследователи уверены, что ослабевшие муссоны уменьшили облачный покров над регионом, позволив большему количеству солнечной энергии достигать поверхности планеты.

С другой стороны, ученые считают, что деятельность вулканов является сдерживающим фактором в глобальном потеплении планеты. Выбросы пепла и газов вулканов в период 2010-2012гг. позволили уменьшить светопроводность атмосферы и снизить ее на 2-3 градуса.

Современные теории эволюции человека отводят вулканам одну из ведущих ролей в развитии современного человека.
Согласно некоторым современным теориям именно вулканы явились причиной перехода африканских гоминидов на прямохождение, именно вулканы послужили толчком для развития у древних предков человека сознания и мышленияю.

По мнению профессора С.П. Капицы, есть основания считать, что такое внезапное точечное изменение в геноме наших далеких предков 7—5 млн. лет тому назад могло привести к скачку в эволюции сознания (известные на сегодняшний день самые древние и примитивные формы гоминидов, датируемые 6—7 млн. лет, были обнаружены на севере Республики Чад в толще осадков поствулканического этапа), что и стало причиной социального саморазвития культуры и численного роста человечества. В то же время, как территории, на которых проживают современные приматы, находятся вне зоны влияния современных вулканических очагов.
Не вдаваясь в эти подробности, специально выделим лишь одно очень значимое достоверное событие, произошедшее 74 тыс. лет назад: мощнейшее извержение вулкана Тоба на индонезийском острове Суматра. В результате этой крупнейшей за последние 2 млн лет природной катастрофы на всей Земле были выброшены в атмосферу пыль и три миллиарда тонн сернистого ангидрида. Это вызвало кислотные дожди и массовую гибель растений и животных. На шесть лет воцарилась "вулканическая зима", в частности, слой вулканического пепла высотой до пяти метров покрывал территорию нынешних Индии, Пакистана и стран Персидского залива. Суматранская трагедия имела и колоссальные демографические последствия — как полагают ученые, общая численность оставшихся в живых после извержения homo sapiens сократилась всего до 10 тыс. человек. Но каким-то чудом наши предки смогли пережить и этот кошмар, и последовавший затем тысячелетний ледниковый период и вновь стали плодиться и размножаться.
Согласно одной из гипотез, именно извержение Тобы помогло кроманьонцам, коими мы, по сути, и являемся, в борьбе с их прямыми конкурентами неандертальцами. Еще 80 тыс. лет назад доминирование физически более сильных и покрытых шерстью неандертальцев было неоспоримым. Их численность превышала численность кроманьонцев в несколько раз. Но после взрыва Тобы, вызвавшего маленький ледниковый период, когда уже ни мышцы, ни шерсть от бескормицы и страшных морозов не спасали, при этом надо было разводить огонь и строить ловушки на мамонтов, позиции неандертальцев сильно пошатнулись. А вскоре неандертальцы и вовсе исчезли с лица земли.

Каждый год вулканы извергают из недр на поверхность планеты 3–6 млрд. тонн расплавленного вещества с температурой более 1000 градусов, в виде пеплов, шлаков, бомб и лавы. Подсчитано, что за 4,5 млрд. лет геологической истории Земли вулканы вынесли из её глубин вещество, массой равное массе земной коры всех континентов, вместе взятых!
Около 3 — 4% изверженного материала составляют раскалённые газы. Это, прежде всего, водяной пар, но содержащий все газовые компоненты атмосферы нашей планеты. Таким образом, вулканизм — это явление которым и были сформированы внешние оболочки Земли: кора, гидросфера и атмосфера. Этим «механизмом» Земля создала на своей поверхности условия для возникновения органической жизни нас с вами, в том числе.

Люди продолжают селиться возле вулканов, что является очень опасным. Чем же объяснить столь безрассудное поведение людей? Дело в том, что вблизи вулканов очень плодородная почва, а лава когда-то превратила окрестные места в равнины, на которых легко строить дома.
С ростом населения поселки разрастались, дома возникали все ближе к вулканам, иногда даже поднимались вверх по склонам. Таким образом, вулканы не только разрушают жизнь, но и сами ее создают.

2.2Изготовление действующей модели вулкана

Я сам попробовал сделать модель вулкана. Для этого мне потребовалось сода, вода, лимонная кислота, красная краска, стеклянная пробирка, вата, песок.

Я насыпал чайную ложку соды в пробирку. Налил в нее воды одну третью часть. Хорошо встряхнул, чтобы перемешать воду с содой.[3]

2. Добавил 5 капель моющей жидкости и немного пищевого красителя. Ещё раз встряхнул пробирку. Закрыл пробирку ватой.

3. Из песка сделал «вулкан» вокруг пробирки, так, чтобы он доходил до её горлышка.

4. Вынул вату и добавил в пробирку лимонной кислоты (опыт был поставлен под наблюдением родителей).

Таким образом, в результате проделанного опыта, я увидел пена начала пениться и извергаться, словно лава из вулкана.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итак, познакомившись с материалами о вулканах, я узнал много интересного. Мы знаем, что предсказать извержение вулкана очень трудно, так как всякий раз это происходит по-разному.

В старину, например, определяли это по различным признакам, таким, как появление новых выпуклостей на склонах вулкана. В наши дни разработаны более точные методы прогнозирования. Ученые могут теперь с помощью спутников определять местоположение «горячих точек» глубоко в недрах Земли.

Я узнал, что вулканы приносят не только разрушения, но и пользу. Ученые считают, что именно вулканы способствованию формированию атмосферы Земли, а их извержения подтолкнули эволюцию человечества. Вулканы уравновешивают климат Земли, вносят свои изменения. Несмотря на постоянную угрозу новых извержений, люди ближайших селений трудятся на полях, используя плодородный вулканический пепел в качестве удобрения.

Таким образом, вулканы – это уникальное явление природы, непредсказуемое, разрушающее и созидающее одновременно.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Купер Дж. Большая книга для любознательных.- М.: РОСМЭН, 2001.

Рейд Ст., Эверетт Ф. География. Энциклопедия. – М.: РОСМЭН, 1998.

Уотт Ф. Планета Земля. Энциклопедия окружающего мира. – М.: РОСМЭН, 1998

Вулканы. http://ru.wikipedia.org/wiki/

Влияние вулканов на здоровье людей. http://www.shop.forstuds.ru/work/43326/Vliyanie-izverzheniya-vulkanov-na

Приложение 1.

Рис.5

Рис.6