XVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Чарские пески - северная пустыня
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Более семнадцати миллионов квадратных километров занимает на земном шаре территория нашей страны. На таком огромном пространстве есть множество мест, ни с чем не сравнимых по красоте и величию. Даже перечислить все жемчужины России трудно, а увидеть воочию хотя бы часть из них – огромное счастье. Но каждому человеку, любящему свою землю, следует о них знать!
Актуальность. Урочище Чарские пески находится в Забайкалье. Оно располагается в Чарской котловине посреди бескрайней тайги, окружено горными хребтами и бурными реками. Однако, неясно, как такой песчаный массив очень напоминающий настоящую пустыню, появился в абсолютно несвойственном ему пейзаже.
Проблема. Урочище Чарские пески в интернете часто называют пустыней, но так ли это на самом деле.
Объект исследования: песчаные пустыни.
Предмет исследования: урочище Чарские пески.
Цель: выяснить, является ли пустыней песчаный массив Чарские пески.
Гипотеза: предположим, что песчаный массив Чарских песков является самой настоящей пустыней.
Задачи:
1.Подобрать и изучить информацию о пустынях.
2. Познакомиться с научно – популярными статьями об урочище Чарские пески.
3. Составить описание объекта «песчаный массив Чарские пески».
4. Выяснить, можно ли назвать песчаный массив урочища Чарские пески пустыней.
5.Разработать буклет «Чарские пески – пустыня в Забайкалье».
6. Провести классный час для одноклассников.
Методы исследования: анализ и систематизация информации, описание объекта
1.Основная часть. Чарские пески-северная пустыня.
Специалисты ЮНЕСКО и ФАО подсчитали, что пустыни занимают 25% суши. Самой большой является территория в Антарктике. В Азии находится 23 пустыни, в Африке — 5, в Европе — 1, В Северной Америке — 6, в Южной Америке — 4, в Австралии — 7. В Арктике сформировалась арктическая пустыня.
Все большие пустыни (кроме холодных) располагаются около 30-го градуса широты как северной, так и южной. Это все величайшие пустыни Земли — Сахара и Калахари в Африке, Руб-Эль-Хали в Аравии, Кара-Кумы, Гоби в Азии, Долина Смерти в Северной Америке и Виктория в Австралии. На земном шаре существуют как бы два пояса пустынь (приложение №1 Фото 2). Случайно ли это? Нет, не случайно. Просто они не могли образоваться в других широтах. Для этого есть свои причины.
1.1. Образование пустынь.
Расположение тропических пустынь на Земле объясняется наличием постоянно дующих ветров – пассатов. Пассат дует от 30-х широт обоих полушарий (зона повышенного атмосферного давления) в направлении к экватору (зона пониженного атмосферного давления). Пока пассат с севера дойдет до экватора, а путь его лежит главным образом над океанами, так как близ экватора совсем мало суши, он будет вбирать в себя влагу и постепенно нагреваться. В экваториальной области он столкнется с южным пассатом, таким же влажным и теплым. Скорость пассата постепенно убывает, в штилевой зоне воздух поднимается вверх, охлаждается, и из него проливается тропический ливень.
Сухой воздух поднимается вверх, его подталкивают все новые массы поднимающегося воздуха, и он начинает растекаться от экватора к полюсам. Такой воздушный поток называют антипассатом. Он идет в верхних слоях атмосферы, то есть выше пассата, от экватора к полюсам. Но антипассат (и пассат) двигаются не прямолинейно, под действием сил Кариолиса они отклоняются в западном направлении. От экватора притекают новые массы воздуха, и над тридцатыми широтами в верхних слоях происходит скопление воздушных масс. Воздух здесь уплотняется, образуется пояс повышенного давления. Это заставляет воздушные массы над 30-ми широтами опускаться. Снижаясь, воздух антипассат будет нагреваться на один градус каждые 100 метров. К земле он придет сухим и горячим. Такой воздух не защищает земную поверхность от солнечной радиации, поэтому днем стоит страшная жара, дуют губительные, все сжигающие ветры, а ночью может замерзнуть вода. Вследствие таких резких колебаний температуры в пустынях возникают приземные ветры. Они уносят воздух, направляя его к экватору. Циркуляция воздуха на земном шаре существует не день и не неделю, а сотни тысяч и даже миллионы лет. Так образуются тропические пустыни, такие как Сахара в Африке и Руб-эль-Хали в Аравии (Приложение №2 Фото №1,2).
Пустыни умеренного пояса засушливы, потому что удалены от океанов и недостижимы для влагонесущих ветров. Во многих случаях такие пустыни окружены горами или плоскогорьями, преграждающими доступ влажному воздуху. Примером такой пустыни служит пустыня Гоби в Азии (Приложение №2 фото №3).
1.2 Откуда в пустыне столько песка.
Песок - это скопление несцементированных окатанных и не окатанных обломков горных пород и минералов размером от 1мм до 0,05мм.
Пески образуются в основном при физическом выветривании горных пород. Масса горной породы обычно состоят из нескольких минералов, которые имеют разные коэффициенты расширения и сжатия при изменении температуры. Поэтому при суточных и сезонных колебаниях температуры воздуха, порода испытывает внутренние разнонаправленные напряжения и начинает трескаться и рассыпаться. В дополнение к этому в трещины попадает вода, которая при замерзании оказывает сильное давление на породу, а также растворяет породы с выносом солей в свободное состояние.
Но самая большая часть песков, покрывающих равнины, образуется в горных условиях при движении ледников и последующим размывом ледниковых отложений. Песок в наземных условиях транспортируется почти во всех случаях реками, которые отлагают пески на равнинах, где песчаный материал может залегать и в чистом виде, и в смеси с другим обломочным материалом – глиной, гравием, галечниками и т.д. Поэтому песчаные пустыни являются либо речными отложениями, либо – песчаным дном пересохших озер.
1.3 Характеристика пустынь.
Воздух пустынь повсюду отличается чрезмерной сухостью. Дожди крайне редки и обычно выпадают в виде сильных ливней. Высокие температуры, повышающие испаряемость, также благоприятствуют засушливости пустынь. Суточные амплитуды температур в пустынях тропического пояса могут составлять 30—40° С, в пустынях умеренного пояса — обычно около 20 °C. Характерной чертой всех пустынь являются постоянно дующие ветры, часто достигающие очень большой силы. Главной причиной возникновения таких ветров является чрезмерное прогревание воздуха, однако большое значение имеют также местные факторы, например, крупные формы рельефа. Благодаря таким ветрам возникают песчаные и пыльные бури.
Формы рельефа пустынь существенно отличаются от тех, которые встречаются во влажных регионах. Причина в том, что пустынный рельеф создается в основном работой ветра и бурных водных потоков, которые возникают после редких ливней. Водотоки, которые возникают после интенсивных ливней и очень быстро пересыхают, стекают по крутым склонам и размывают поверхностные отложения. Так создаются промоины и овраги. Достаточно одного ливня, чтобы на склоне образовался овраг, а однажды образовавшись, он будет расти с каждым дождем. Работа ветра, так называемые эоловые процессы, создает разнообразные формы рельефа, типичные для пустынных областей. Наибольший интерес из образующихся таким образом форм представляют песчаные дюны [Приложение №3 Фото №1]. Дюны образуются там, где воздушный поток встречает на своем пути препятствие, например, большой валун или кустарник. Накопление песка начинается с подветренной стороны преграды. Высота большинства дюн находится в диапазоне от нескольких метров до нескольких десятков метров, но известны дюны, достигающие в высоту 300 м. Если они не закреплены растительностью, то смещаются в направлении господствующих ветров. Особая разновидность дюн носит название барханов. Эти дюны имеют правильную серповидную форму, с крутым и высоким подветренным склоном и вытянутыми в направлении ветра заостренными «рогами» [Приложение №3 Фото №2]. Иногда при определенных условиях барханы издают низкочастотные звуки – пески под ногами «поют». К микроформам поверхности песков относится эоловая рябь (Приложение №3 фото №3).
Пустыни умеренного пояса имеют резко континентальный климат: лето там теплое, жаркое, а зима холодная.
Почвы бедные, растительный покров редкий, бедный. Единой растительности для всех пустынь нет.
2. Практическая часть. Чарские пески-северная пустыня
2.1 Описание объекта
2.1.1. Географическое положение и климат
На севере Забайкалья находится Каларский район. Если сравнивать его территорию с европейскими государствами, то он уступает только Франции.
На такой большой площади проживает меньше десяти тысяч человек, из них 4500 человек - жители районного центра Новая Чара. Легко представить, насколько это дикие и неиспорченные цивилизацией места.
Песчаный массив расположен в осевой части днища Чарской котловины, в междуречье рек Средний Сакукан и Верхний Сакукан, в 6 км к северо-западу от посёлка Новая Чара (Приложение №1 Фото №2)
Его географические координаты:
северная: 56˚52'3'' с. ш., 118˚11'02'' в. д.;
южная: 56˚48' 55'' с. ш., 118˚06'40'' в. д.;
западная: 56˚49'20'’с. ш., 118˚04'15''в.д.;
восточная: 56˚52'12''с.ш., 118˚12'12''» в. д.
Климат резко континентальный. Район, приравненный к районам Крайнего Севера. Абсолютный минимум температуры — −56,2 °C. Средняя температура января — −32,2 °C, июля — +16,5 °C. Среднегодовая температура меньше нуля и составляет −6,9 °C. Продолжительность зимнего периода — более 7,5 месяцев. В год выпадает 370 мм осадков.
2.1.2 Образование массива песков Чарского урочища.
Впервые сведения об этом песчаном массиве появились в 1922 году. Изучением песков занимались многие ученые. Они имеют разные взгляды на формирование урочища, о накоплении песчаного массива, нет единства в скорости передвижения песков. В своей работе я использовал сведения, содержащиеся в работе Ф. И. Еникеева, полученные по результатам полевых исследований 1978-1985,1991,2006-2013 годов [3]. Урочище Чарские пески образовалось как накопление в ледниково-подпрудном озере, «заполнявшем в сартанское оледенение (25–10 тыс. л. н.) Чарскую котловину….. Время накопления дельты … около 5 тыс. лет. Водоем возник в результате частичного перегораживания долины реки Чары Сулуматским ледником……. После дренирования подпрудного озера в Чарской котловине возрожденные в послеледниковье реки размыли значительную часть песчаного массива. Урочище Пески приобрело современный плановый абрис, дооформленный этими водотоками.
Урочищем называют только развеянную часть песчаного массива длиной до 9,6 км и наибольшей шириной 4,1 км. Общая конфигурация, а также эоловые формы указывают на преимущественно северо-восточное направление эолового транзита. Однако несомненно, что площадь урочища увеличивается и по другим направлениям — на юго-запад, юг и менее на северо-запад» [3]. «Реликтовый (погребенный) почвенно-растительный горизонт с остатками горелых стволов, пней и обожженного песка свидетельствует о значительном влиянии
пожаров на приращение развеваемых участков. Они уничтожили боровую растительность…. В настоящее время скорость наращивания развеваемой площади стабилизировалась и не превышает 20 см/год [6].
2.1.3 Рельеф
Это обширный массив незакрепленных песков, перевеиваемых ветрами, вытянутый в северо-восточном направлении и возвышающийся над заболоченной поймой реки на 70-80 м. Его площадь до 40 кв. км.
«Эоловые формы рельефа представлены дюнами, барханами и ветровой рябью. Следует оговориться, что четких критериев, позволяющих разделить дюны и барханы, не существует…Наиболее крупными формами являются дюны, ориентированные в основном поперек урочища. Они прослеживаются …протяженными от 0,3 до 3 км, слегка извилистыми …. грядами высотой до 20–40 м. Дюнным рельефом охвачена большая площадь урочища…. Расстояние между грядами от 0,2 до 0,6 км, в среднем не более 0,3 км. Их наветренные склоны пологие (не более 10–15°), подветренные — крутые и местами достигают угла естественного откоса сыпучих грунтов (30–36°). Барханы, преимущественно в форме полумесяца с «рогами», обращенными навстречу преобладающему ветру, размером от 150 × 140 до 50 × 50 м, высотой до 10–12 м, распространены на всей площади урочища. Общая ориентировка их северо-восточная, вдоль оси Чарской котловины. К микроформам поверхности песков относится рябь. Высота гребней не более 10 см, а длина — десятки метров» [3] (Приложение №4 Фото №1,2,3).
Особенностью Чарских песков является наличие глубоких (до 30 м) и длинных (до 1—1,5 км) оврагов, по днищам которых текут многоводные ручьи с пресной холодной водой. В вершинах оврагов располагаются крупные суффозионные родниковые воронки (Приложение №4 Фото №4). Они являются результатом проседания грунта из-за выноса мелких минеральных частиц подземными водами. В северо-восточной части урочища находится озеро Алёнушка. Глубина его составляет 4 – 4,5 м. Вода чистая, прозрачная, пресная, холодная (Приложение №4 Фото№5)
2.1.4. «Поющие» пески.
«В августе 1980 г. в юго-восточной части урочища Пески наблюдалось удивительное, не описанное ранее свойство дюнных песков. Пешее движение по дюне вызвало оползание песка, и он «запел». Урчащий утробно-прерывистый звук очень низкой частоты возникал в приповерхностном слое крутого склона вершинного гребня. При прекращении движения звук быстро затихал. Очевидно, что низкочастотное звучание, характерное для эоловых образований аридных территорий, сближает мини-пустыню Чарской депрессии с классическими песчаными пустынями. Больше такого эффекта не наблюдалось» [3].
2.1.5. Растительный и животный мир
В разделяющих барханные гряды понижениях встречаются небольшие рощицы низкорослых деревьев (сосна, лиственница), заросли кустарников, кедрового стланика, трав, мхов и кустарничков. В северо-восточной части массива имеются сосновые и лиственничные леса. Широко распространенными в Чарских песках являются остролодочник шерстистый (эндемик Восточной Сибири и Монголии), прострел Турчанинова, таран зелено-золотистый (эндемик Чарских песков), житняк, осока аргунская, хамеродос крупноцветковый. Встречаются: гвоздика, разноцветная полынь, полынь Ледебура, смолевка ползучая (Приложение№5). Среди перечисленных растений представители песчаных и степных мест. Животных, которые бы постоянно жили в Чарских песках очень мало. Широко распространены два вида насекомых: кузнечик Седакова и сибирский конек (Приложение №6) Крупные животные в песках не живут, но из леса могут забрести медведь, косуля, белка, бурундук, белая куропатка. В озере Алёнушка обитает гольян.
2.1.6. Урочище «Чарские пески»- памятник природы
Песчаный массив Чарские пески является геологическим памятником природы регионального значения (Решение Читинского облисполкома № 28 от 14.01.1980 г.). Объектом охраны является песчаный массив, который на фоне лиственничной тайги являет уникальное, живописное зрелище (Приложение№ 6 Фото №1) Крупный песчаный массив состоит из мелкозернистого песка. На поверхности массива отмечается чередование гряд дюн и барханов, некоторые из которых возвышаются на высоту 30 – 40 метров.
В юго-восточной части урочища открыта стоянка древнего человека. Датируются неолитом — ранней бронзой [Приложение №6 Фото №2].
2.2. Обработка первичных данных.
Песчаный массив Чарские пески имеет характеристики, сходные с характеристиками песчаных пустынь. Его происхождение сходно с происхождением других песчаных пустынь. Они имеют ярко выраженный пустынный рельеф: эоловая рябь, высокие дюны и барханы, глубокие овраги. Как в пустынях умеренных широт в массиве Чарские пески климат резко-континентальный, бедная растительность. Еще один яркий признак пустыни – это «поющие пески». «В августе 1980 г. в юго-восточной части урочища Пески наблюдалось удивительное, не описанное ранее свойство дюнных песков. Пешее движение по дюне вызвало оползание песка, и он «запел». Урчащий утробно-прерывистый звук очень низкой частоты возникал в приповерхностном слое крутого склона вершинного гребня. При прекращении движения звук быстро затихал. Очевидно, что низкочастотное звучание, характерное для эоловых образований аридных территорий, сближает мини-пустыню Чарской депрессии с классическими песчаными пустынями …… За многолетний период наблюдений этот эффект более отмечен не был» [3].
Вывод: песчаный массив Чарские пески можно назвать самой настоящей пустыней. Выдвинутая гипотеза подтвердилась. Цель моей работы достигнута.
2.3. Создание буклета «Чарские пески – пустыня в Забайкалье»
Для того, чтобы поделиться своими знаниями с другими учениками, я создал буклет «Чарские пески – пустыня Забайкалья» (Приложение №7).
2.4. Проведение классного часа для одноклассников.
На классном часе я поделился своими знаниями с ребятами своего класса и представил им буклет «Чарские пески – пустыня Забайкалья». Выяснилось, что они почти ничего не знают о нашей сибирской пустыне.
3. Заключение.
Песчаный массив Чарские пески является геологическим памятником природы регионального значения (Решение Читинского облисполкома № 28 от 14.01.1980 г.). Объектом охраны является песчаный массив, который на фоне лиственничной тайги являет уникальное, живописное зрелище.
Урочище Чарские пески находится в Забайкалье. В интернете его часто называют сибирской пустыней, однако, действительно ли пустыня находится посреди бескрайней тайги, горных хребтов и бурных рек. Целью моей работы стало выяснить, является ли пустыней этот песчаный массив и предположил, что так оно и есть.
Выполнив поставленные задачи, я выяснил, что песчаный массив Чарские пески имеет характеристики, сходные с характеристиками песчаных пустынь. Его пески образовались при движении ледников и последующим размывом ледниковых отложений реками, что характерно для тропических и умеренных пустынь. Здесь имеется ярко выраженный пустынный рельеф: эоловая рябь, высокие дюны и барханы, глубокие овраги. Как в пустынях умеренных широт в массиве Чарские пески климат резко-континентальный, бедная растительность. Еще один яркий признак пустыни – это «поющие пески». Это бывает только в хорошо прогретых сухих пустынях. В августе 1980 г. в юго-восточной части урочища Чарские пески наблюдалось такое явление.
Я пришел к выводу, что песчаный массив Чарские пески можно назвать самой настоящей пустыней. Выдвинутая гипотеза подтвердилась. Цель моей работы достигнута.
Чтобы ученики моего класса тоже знали, что в Сибири есть самая настоящая пустыня, я составил буклет «Чарские пески – пустыня в Забайкалье» и представил его на классном часе.
Значимость моей работы в том, что я узнал много нового и интересного о пустынях, а также выяснил, что в Забайкалье имеется самая настоящая пустыня, которая называется Чарские пески. Кроме того, я использовал свои знания на практике. Материалы работы можно использовать на уроках географии и байкаловедения в общеобразовательных школах.
Используемая литература.
Литература:
1.А. Свешников «Чарская котловина. Уникальный географический район России»: ИД «Комсомольская правда», М., 2016г.
Статьи:
2.Бабкин А. «Формирование песчаных пустынь» https://maxpark.com/community/228/content/4968116
3.Ф. И. Еникеев «Урочище пески Чарской впадины (Северное Забайкалье) 2014годfile:///C:/Users/User/Downloads/%D1%87%D0%B0%D1%80%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F%20%D0%B4%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B0.pdf
4. Шепелев И. Журнал «Юный натуралист»№10 1958год https://zoogalaktika.ru/facts/unnat/deserts
Электронный ресурс:
5.Географическая энциклопедия
http://www.terminy.info/geography/geographical-encyclopedia/pustynya
6.Энциклопедия Забайкалья http://encycl.chita.ru/encycl/person/?id=2915 ©
Приложение №1 Необычное расположение урочища Чарские пески
Фото №1 Необычное расположение урочища Чарские пески. Съемка с вертолета.
Фото №2. Пояса пустынь на земном шаре.
Фото №3 Урочище Чарские пески на карте Забайкалья.
Приложение №2 Виды песчаных пустынь
Фото №1 Тропическая пустыня Сахара в Африке
Фото №2 Тропическая пустыня Руб-эль-Хали в Аравии
Фото №3 Пустыня умеренных широт Гоби в Азии
Приложение №3 Формы рельефа пустынь
Фото №1 Форма рельефа песчаной пустыни-дюна.
Фото №2 Форма рельефа пустыни – бархан
Фото №3 Форма рельефа-эоловая рябь
Приложение №4 Формы рельефа урочища Чарские пески
Фото №1 Дюны в Чарских песках
Фото №2 Бархан в Чарских песках
Фото №3 Эоловая рябь
Фото №4 Суффозионная родниковая воронка
Фото №5 Озеро Аленушка.
Приложение №5 Растительный и животный мир
Остролодочник шерстистый Таран зелено-золотистый
Гвоздика Осока аргунская
Кузнечик Седова Сибирский конек
Растут сосна, лиственница
Приложение №6 Чарские пески –региональный памятник природы
Фото№1 Песчаный массив - уникальное, живописное зрелище
Приложение №7 Буклет «Чарские пески-пустыня в Забайкалье»