Содержание
Земля, воздух, вода
Земля, воздух, вода
Автор текста — Бенджамин Федерман
Точное определение объемов гравия в карьере является ключевым фактором прибыльности или убыточности проекта. Компания «Кnobel-Bau GmbH», которая специализируется на минеральных материалах и управляет гравийными карьерами, цементными и дегтесмешивающими заводами, признает критическую важность этой информации для успешного своего функционирования. Поэтому «Кnobel-Bau GmbH» использует опыт инженерных разработок компании «IngenieurTeam GEO GmbH» (ранее — «Ingenieurteam Trenkle GmbH») из Карлсруэ (Германия) для обеспечения точности расчётов и моделирования карьеров.
Компания «IngenieurTeam GEO», специализирующаяся на технологиях инженерных изысканий, была выбрана «Knobel-Bau GmbH» для определения остаточных объемов в карьерах, разработку которых ведет «Knobel-Bau». При помощи географически привязанных ортофотоснимков, сделанных с использованием беспилотного летательного аппарата (БПЛА) Aibotix Aibot X6, компании удалось детально изучить текущее положение дел и разработать план эффективного сокращения товарно-материальных запасов.
«При помощи этой геодезической съемки, наш заказчик может с большей точностью координировать процессы добычи», — говорит Мартин Швал, владелец и генеральный директор компании «IngenieurTeam GEO». — Это позволит нашему заказчику надежно планировать процесс использования остаточных материалов, так как он сможет опираться на самые достоверные и точные данные».
КОМБИНИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ КАК СПОСОБ РАЗРЕШЕНИЯ УНИКАЛЬНЫХ СЛОЖНЫХ ЗАДАЧ
В комплекс гравийных карьеров «Knobel-Bau» также входят искусственные озера. Для гидрографической съемки озер «IngenieurTeam GEO» использует специальные оборудованные суда. Для составления полной картины состояния всего карьера не хватало только аэрофотоснимков.
«IngenieurTeam GEO» уже давно использует нивелировочные инструменты и GNSS системы производства «Leica Geosystems», а беспилотными технологиями впервые заинтересовалась с момента выхода Aibotix на рынок в 2014 году. Необходимость использования изыскательских инструментов для быстрого и эффективного процесса проектирования была ключевым фактором в выборе БПЛА в качестве инструмента сбора пространственных данных.
«Точность полученных данных очень важна для нас, но и надежность, функциональность и качество всего изыскательского оборудования не менее важны, — говорит Мартин Швал. — Мы приняли решение об использовании Aibotix Aibot X6, в связи с отличной репутацией этого оборудования в нашей отрасли. Впоследствии, мы обучили одного из наших работников по пилотированию, и это помогло нам расширить спектр услуг. После того, как он прошел обучение и получил свидетельство пилота, мы начали предоставлять услуги геодезической съемки не только с земли и воды, но и с воздуха».
Особенно сложной задачей для геодезистов стало совмещение аэрофотосъемки добывающей площадки и искусственных озер с гидрографической съемкой с воды с использованием специального гидрографического судна. Для обеспечения точности данных, предоставляемых «Knobel-Bau», необходимо было тщательно скоординировать обе неотъемлемые части этого проекта.
ЛЕЧУ ВЫСОКО, ИЗМЕРЯЮ ГЛУБОКО
Для обеспечения наиболее эффективного результата – необходимо создать общий массив данных при помощи комбинации различных геодезических методов, требующих применения технических решений и навыков пилотирования. Для этого фирма продумала детальный план полётов с использованием программного обеспечения AiProFlight производства Aibotix. План полета через определенные точки на карте помог обеспечить детальное планирование аэрофотосъемки, проводимой в автономном режиме.
«Открытый интерфейс рабочих процессов Aibotix AiProFlight и Agisoft PhotoScan позволяют нам собирать данные высокого качества практически без потерь, — говорит Швал. — Затем, мы с легкостью объединяем данные аэрофотосъемки и гидрографической съемки и получаем отличный результат».
Аэрографическая съемка проводится после определения четко выделяемых, подходящих точек поверхности для географической привязки данных. Так как сгенерированные данные могут быть мгновенно изучены после каждого полета (фотографии делаются компактной камерой высокого разрешения), фирма может обеспечить быструю проверку качества съемки. Камера, закрепленная на свободно вращающемся шарнире мультисенсорной платформы Aibot X6, позволяет пилоту и остальным сотрудникам проекта просматривать фотографический материал сразу после приземления БПЛА. Снимки добавляются автоматически при полете от точки к точке и привязываются к координатам GPS, генерируемым Aibotix AiGeoBox, установленным на камере.
Расчеты показали, что для покрытия площади 55 гектаров на проекте необходимо произвести пять вылетов длительностью по шесть минут каждый. Для этого вида топографических съемок была установлена высота полета 90 метров. В связи с ветровой обстановкой в районе съемки, пилот принял решение провести семь отдельных вылетов. Будучи ответственными операторами, беспилотного летательного аппарата, команда «IngenieurTeam GEO» запускает Aibot X6 при скорости ветра не более 6 м/с в целях обеспечения безопасности полета.
Объединив полученные аэрофотоснимки с гидрографической съемкой, «IngenieurTeam GEO» представила комплексный обзор площадки и определила текущее состояние проекта, которое «Knobel-Bau» использовала в дальнейшей работе.
«Объединение данных геодезической съемки с воздуха, земли и гидрографического судна дало превосходные результаты. Ортофотоснимки, точные расчеты объема и 3D-моделирование гравийного карьера позволили нам провести точную оценку текущей ситуации и четко спланировать нашу дальнейшую деятельность, — говорит Бертран Кнобель, генеральный директор «Knobel-Bau». — Экономичность осуществления широкомасштабных проектов и результаты, которые показывает «IngenieurTeam GEO», являются для нас значительным преимуществом по сравнению со всеми общепринятыми традиционными методами».
РАСТУЩИЙ ПОТЕНЦИАЛ
Кроме этого проекта «IngenieurTeam GEO» использует Aibot X6 для съемки с использованием различных датчиков, главным образом для исследования грунта, документирования поверхностных признаков и задач визуализации, таких как анимация, симуляция и 3D-демонстрация. Используя доступ к облаку отмеченных точек, фирма способна выполнять задачи все большей сложности, выполнение которых до этого было невозможно. Проведя более 45 проектов аэрофотосъемки и уже осуществив более 350 вылетов, «IngenieurTeam GEO» не перестает удивляться точности данных Aibotix Aibot X6 и видит исключительно положительный экономический эффект от внедрения этого оборудования.
«Использование Aibot X6 для аэрофотосъемки позволило нам сократить рабочее время в поле с целого дня до нескольких часов или даже минут, — говорит Мартин Швал. — Мы считаем, что комбинирование различных технологий Leica Geosystems и возможность взаимодействия между программным обеспечением и геодезическим оборудованием являются значимым преимуществом по сравнению с классическими методами изысканий и коммерчески доступных фото-дронами. Подобное комбинирование облегчает генерацию данных и делает возможным предоставление заказчику всей необходимой ему информации».
Где находятся воды Земли? Where is Earth’s Water? (Russian)
• Водный Цикл (The Water Cycle, Russian) • Наука о воде домашняя страница •
Для приблизительного понимания того, где находятся воды Земли, посмотрите на эту гистограмму. Вероятно, вам известно, что круговорот воды поясняет движение вод Земли, поэтому следует понимать, что гистограмма и таблица приведенная ниже репрезентуют дислокацию вод Земли в один отдельно взятый момент времени. Если вы вернетесь в прошлое на миллион лет, то, несомненно, приводимые цифры будут другими!
- Левый столбец: вся вода, пресная и соленая: на, внутри и над поверхностью Земли.
- Центральный столбец: вся пресная вода
- Правый столбец: только часть пресной воды, находящаяся в: поверхностных водах (реки и озера и т. п.), снег и лед, а также грунтовые воды, находящиеся относительно неглубоко.
Вот гистограмма, демонстрирующая, как распределяется вода на Земле, внутри нее и над ее поверхностью. Левый столбец гистограммы показывает, что почти вся вода Земли — соленая и находится в океанах. Из небольшого объема воды, которая действительно является пресной, лишь относительно небольшое количество доступно для того, чтобы поддерживать жизнь человека, растений и животных.
Sources/Usage: Public Domain. Visit Media to see details.
Для приблизительного понимания того, где находятся воды Земли, посмотрите на эту гистограмму. Вероятно, вам известно, что круговорот воды поясняет движение вод Земли, поэтому следует понимать, что гистограмма и таблица приведенная ниже репрезентуют дислокацию вод Земли в один отдельно взятый момент времени. Если вы вернетесь в прошлое на миллион лет, то, несомненно, приводимые цифры будут другими!
- Левый столбец: вся вода, пресная и соленая: на, внутри и над поверхностью Земли.
- Центральный столбец: вся пресная вода
- Правый столбец: только часть пресной воды, находящаяся в: поверхностных водах (реки и озера и т. п.), снег и лед, а также грунтовые воды, находящиеся относительно неглубоко.
Вот гистограмма, демонстрирующая, как распределяется вода на Земле, внутри нее и над ее поверхностью. Левый столбец гистограммы показывает, что почти вся вода Земли — соленая и находится в океанах. Из небольшого объема воды, которая действительно является пресной, лишь относительно небольшое количество доступно для того, чтобы поддерживать жизнь человека, растений и животных.
Оценка глобального водного распределения :
Источник воды | Процент от общего количества воды | Объем воды, в кубических милях | Объем воды, в кубических километрах | Процент пресной воды |
---|---|---|---|---|
Океаны, моря и заливы | 321,000,000 | 1,338,000,000 | — | 96.54 |
Ледяные шапки, ледники и вечные снега | 5,773,000 | 24,064,000 | 68.7 | 1.74 |
Грунтовые воды | 5,614,000 | 23,400,000 | — | 1. 69 |
Пресная вода | 2,526,000 | 10,530,000 | 30.1 | 0.76 |
Вода в солончаках | 3,088,000 | 12,870,000 | — | 0.93 |
Влажность почвы | 3,959 | 16,500 | 0.05 | 0.001 |
Подземный лед и мерзлый грунт | 71,970 | 300,000 | 0.86 | 0.022 |
Озера | 42,320 | 176,400 | — | 0.013 |
Прісні | 21,830 | 91,000 | 0.26 | 0.007 |
Солоні | 20,490 | 85,400 | — | 0.006 |
Атмосфера | 3,095 | 12,900 | 0.04 | 0.001 |
Болотные воды | 2,752 | 11,470 | 0.03 | 0.0008 |
Реки | 509 | 2,120 | 0.006 | 0.0002 |
Вода, необходимая для жизнедеятельности | 269 | 1,120 | 0. 003 | 0.0001 |
Источник: Глейк, П. Х., 1996: Водные ресурсы. В Энциклопедии Климата и Погоды, редактор С. Х. Шнейдер, Оксфордский Университетский Пресс, Нью-Йорк, издание 2, с.817-823
Source: Igor Shiklomanov’s chapter «World fresh water resources» in Peter H. Gleick (editor), 1993, Water in Crisis: A Guide to the World’s Fresh Water Resources (Oxford University Press, New York).
Четыре элемента материи: земля, вода, воздух, огонь
Урок естествознания: земля, вода, воздух и огонь
Древние греки верили, что все состоит из четырех элементов: земля , вода, воздух и огонь . Эта теория была предложена около 450 г. до н.э., а позже была поддержана и дополнена Аристотелем.
(Аристотель также предположил, что существует пятый элемент, эфир , потому что казалось странным, что звезды состоят из земных элементов. Он был бы удивлен, узнав, что они на самом деле состоят из многих элементов, найденных на Земле. земля, и такие горячие, что можно сказать, что они все время в огне!)0011
Идея о том, что эти четыре элемента — земля, вода, воздух и огонь — составляют всю материю, была краеугольным камнем философии, науки и медицины в течение двух тысяч лет (дети любят задавать вопросы об элементах).
Элементы были «чистыми», но не могли быть найдены в таком состоянии на Земле. Каждая видимая вещь состояла из некоторой комбинации земли, воды, воздуха и огня.
Четыре элемента даже использовались для описания четырех темпераментов, которые могут быть у человека, а Гиппократ использовал четыре элемента для описания четырех «гуморов», обнаруженных в теле. Эти теории утверждали, что темпераменты и юморы должны быть в равновесии друг с другом, чтобы человек был здоров как умственно, так и физически.
Хотя теперь мы знаем, что эти предыдущие теории ложны, в некотором смысле четыре элемента соответствуют четырем состояниям материи, с которыми согласилась современная наука: твердое (земля), жидкое (вода), газ (воздух) и плазма (огонь).
Хотя греки верили, что четыре элемента неизменны в природе, все состоит из различных элементов, которые удерживаются вместе или раздвигаются силами притяжения и отталкивания, заставляя вещества казаться изменяющимися. Это похоже на то, что действительно происходит с элементами и всеми молекулами на атомном уровне.
Материя – это все, что имеет массу и объем и состоит из атомов , которые являются мельчайшими частицами материи. Связывание происходит между атомами, чтобы сделать более крупные молекулы. (Нажмите здесь, чтобы узнать больше о соединении.) Масса — это количество материи в объекте, тогда как объем — это то, сколько места занимает объект. То, как атомы расположены в объекте, определяет, является ли он твердым, жидким, газообразным или плазменным.
- В твердом теле атомы плотно упакованы в упорядоченную структуру и не могут двигаться, что придает твердому телу определенный объем и форму. Примеры твердых тел включают камни, дерево, металл и лед.
- В жидкости атомы расположены близко друг к другу, но могут двигаться вокруг друг друга. Это позволяет жидкости принимать форму любого контейнера, в который она помещена. Примеры жидкостей включают воду комнатной температуры, ртуть комнатной температуры и горячую лаву (расплавленную породу).
- В газе больше пространства между атомами. Атомы могут двигаться настолько свободно, что, если газ не захвачен в контейнере, атомы будут диффундировать и распространяться по всей атмосфере. Примерами газов являются кислород и азот (в воздухе, которым мы дышим), гелий и пар (водяной пар).
- В плазме атомы расположены так же, как и в газе, за исключением того, что в плазме так много энергии, что атомы фактически распадаются на более мелкие части. Плазма способна проводить электрический ток и генерировать магнитные поля. Примеры плазмы включают молнии, солнечный ветер, солнце, флуоресцентные лампы и неоновые вывески.
Температура играет важную роль в том, как атомы выравниваются в веществе. Как правило, чем холоднее вещество, тем ближе атомы друг к другу, и чем теплее вещество, тем дальше атомы друг от друга. Конечно, температура, при которой вещество находится в твердом или жидком состоянии, зависит от того, из какого вещества оно состоит. Например, вода при комнатной температуре является жидкостью, тогда как горная порода при комнатной температуре является твердой.
Урок естествознания: Четыре элемента в повседневной жизни
Первый элемент: Земля
Земля полна разнообразных горных пород и минералов, которые обеспечивают почву для выращивания растительности и поддержания жизни. Двумя наиболее распространенными элементами в земной коре являются кислород (46%) и кремний (28%). Из-за этого самым распространенным минералом в земной коре является кремнезем (диоксид кремния). Кремнезем, более известный как песок, является основным компонентом стекла. Как из песка сделать стекло? Интересно, что при нагревании кремнезем плавится и становится стеклом, затвердевая при охлаждении.
Богатые залежи металлических руд встречаются по всей земной коре. Хотя эти металлы используются в производстве машин, инструментов, зданий и оружия, прямо из земли эти металлы довольно бесполезны. Огонь используется для нагрева, очистки и придания формы металлу, чтобы из него можно было делать машины, молоты и опорные балки.
Легко представить, что земля — сплошь твердая грязь, но на самом деле она состоит из нескольких слоев. Хотя многие из этих слоев твердые, слой, окружающий ядро, называется жидким внешним ядром. Внутри земли так жарко, что скала в этом слое фактически расплавилась. Твердое внутреннее ядро такое же горячее, как и окружающий его жидкий слой, но давление на внутреннее ядро настолько велико, что ученые считают, что оно «спрессовано» в твердое тело.
Второй элемент: Вода
Вода обладает многими уникальными свойствами. Химическая формула воды — H 2 0, что означает, что она состоит из двух атомов водорода, связанных с одним атомом кислорода. Каждый атом водорода присоединяется к одной стороне атома кислорода и имеет положительный заряд, тогда как атом кислорода имеет отрицательный заряд. Это поляризует молекулу воды, как магнит, давая молекуле воды положительные и отрицательные концы.
Поскольку противоположные заряды притягиваются, молекулы воды имеют тенденцию «слипаться». Это создает поверхностное натяжение воды и позволяет предметам, таким как скрепки, плавать на ней.
Хотя вода не может растворить все, вода известна как универсальный растворитель, поскольку она может растворять больше веществ, чем любая другая жидкость. It can dissolve salt, sugar, acids, alkalis, some gases, and organic material.
Water traveling through your body or through the ground takes chemicals, minerals, and nutrients with it. Water’s ability to dissolve substances helps keep the planet healthy. For more than a century, the burning of fossil fuels has pumped large amounts of carbon dioxide (CO 2 ) в атмосферу. Вода в океанах поглотила около половины этого CO 2 , растворяя газ из воздуха и перерабатывая его морской растительностью.
Вода имеет высокий показатель теплоемкости, а это означает, что для изменения ее температуры требуется много энергии. Это необходимо для выживания жизни на планете. Обилие воды на Земле удерживает планету в очень коротком, но комфортном температурном диапазоне. Средняя температура поверхности земли 59°F с самой высокой зарегистрированной температурой 135,9 °F и самой низкой зарегистрированной температурой -128,6 °F. независимо от того, обращено оно к солнцу или нет. Однако, в то время как поверхность, обращенная к солнцу, достигает очень высоких температур (до 800 ° F), поверхность, обращенная к солнцу, опускается до холодных -280 ° F. Нехватка воды на Меркурии ответственна за такое резкое изменение температуры, потому что сухой материал, из которого состоит его поверхность, не может удерживать тепло, как это делает вода.
Чтобы убедиться в том, насколько хорошо вода удерживает температуру от резких колебаний, обратите внимание на смену дневных и ночных температур в следующий раз, когда будете в морском (около океана) или пустынном климате. Вы, вероятно, заметите, что у океана практически нет изменений температуры, тогда как в пустыне наблюдается значительное изменение дневных и ночных температур.
Этот высокий удельный показатель теплоемкости также помогает воде тушить огонь, охлаждая поверхности топлива, на которых горит огонь, удаляя тепло, необходимое для горения огня. Вода также тушит огонь, не позволяя ему получать кислород, необходимый для горения.
Третий элемент: воздух
Воздух считался «чистым» элементом, но на самом деле окружающий нас воздух состоит из множества газов: в основном азота и кислорода, почти с 1% аргона и даже меньше количества углекислого газа и других элементов, таких как криптон и гелий. Однако состав воздуха как раз подходит для жизни на Земле.
Мы используем много кислорода, который получаем из воздуха, а затем выдыхаем углекислый газ, который необходим растениям для производства пищи посредством фотосинтеза. Растения, в свою очередь, выделяют кислород в процессе фотосинтеза.
Хотя воздух невидим (и чаще всего мы забываем, что он вообще есть), он занимает место, имеет объем и оказывает давление. Это можно увидеть, когда вы берете «пустой» стакан, переворачиваете его вверх дном и пытаетесь опустить на дно раковины, наполненной водой.
(Вы можете увидеть, как воздух расширяется при нагревании и сжимается при охлаждении с помощью этого проекта «Яйцо в бутылке».)
Если бы стакан был действительно пуст, вода легко заполнила бы его внутреннюю часть. Но там есть воздух, и лишь небольшое количество воды может попасть в стакан. Воздух в стакане сжался, дав воде некоторое пространство, ранее занятое воздухом.
Хорошо, что воздух заполняет пустое пространство, потому что окружающий нас воздух все время давит на нас. Мы бы рухнули под тяжестью воздуха, если бы воздух не находился внутри нас и не оказывал давления, уравновешивающего давление внешнего воздуха.
Четвертый элемент: огонь
Как работает огонь ? Он тесно связан с воздухом. Для существования огню нужны три вещи: кислород, топливо и тепло.
Интенсивность пожара варьируется, поскольку она зависит от кислорода, топлива и тепла, имеющихся в его распоряжении. Когда все эти три вещи находятся в контролируемой ситуации, например, в свечах или у костра, огонь считается полезным. Но когда одна или несколько из этих вещей не контролируются, например, при лесном пожаре или горящем здании, пожары могут легко стать очень опасными.
Чтобы потушить огонь, необходимо удалить кислород, топливо или тепло. «Затушить» огонь, положив на него одеяло или грязь, работает, потому что огонь гаснет без доступа кислорода. Земля обеспечивает изобилие топлива в виде древесины и ископаемого топлива, такого как уголь. Когда топливо удалено, огню не остается ничего, что могло бы гореть, и он гаснет. Вода часто служит эффективным источником охлаждения, отводя тепло от огня. Это видно, когда горячая лава из извергающегося вулкана попадает в океан или когда ведро воды выливается на костер.
Огонь создает свет, тепло и дым в результате быстрой химической реакции, называемой горением. Дым – это результат неполного сгорания (сгорания) топлива. Частицы, которые не сгорели, взвешиваются в воздухе. Дым часто опасен, потому что он содержит вредные газы, которые могут отравить человека, вдыхающего слишком много дыма.
Возможно, вы удивитесь, узнав, что наши тела также используют «сгорание» для производства энергии из кислорода и пищи посредством метаболических процессов. Нам нужно постоянное снабжение кислородом, чтобы поддерживать нормальное функционирование нашего тела; если в воздухе слишком мало кислорода, мы задохнемся. В то же время мы можем быть благодарны, что в воздухе не осталось кислорода, иначе химические реакции в наших телах ускорятся, в результате чего мы вскоре «разобьемся и сгорим»!
Избыток кислорода в воздухе также увеличивает риск пожаров на земле. Поскольку азот и аргон малореактивны, воздух для нас вполне безопасен.
Научные проекты: изучение четырех элементов
Изготовление огнетушителя
Чтобы потушить огонь, необходимо удалить из него одну из трех вещей: тепло, топливо или кислород. Зная это, пожарные не всегда используют воду для тушения пожара.
Что вам нужно:
- Пустая бутылка из-под газировки
- 5 столовых ложек уксуса
- 1/2 столовой ложки пищевой соды
- Чайная свеча
Что нужно сделать:
1. Зажгите свечу.
2. Налейте уксус в бутылку и добавьте пищевую соду. (Вы можете использовать воронку.) Смесь должна шипеть.
3. Держите бутылку боком над зажженной свечой, следя за тем, чтобы жидкость не вытекала. Что происходит с пламенем?
Что произошло:
Пищевая сода и уксус вступают в реакцию, образуя углекислый газ, который тяжелее кислорода. Когда он «выливается» из бутылки, он выталкивает более легкий кислород из свечи. Огонь, лишенный кислорода, больше не может гореть.
Питательные вещества для путешествий
Воду часто называют универсальным растворителем, потому что она может растворять больше веществ, чем любая другая жидкость, часто унося с собой эти растворенные частицы. Когда вода проходит через почву, питательные вещества (пища) и растворенные частицы перемещаются вместе с водой, чтобы отложиться в другом месте. Вот эксперимент, наглядно демонстрирующий, как происходит этот процесс.
Что вам потребуется:
- 1/2 стакана сухой земли
- 1/2 чайной ложки порошкообразной синей темперной краски
- Воронка
- Банка с широким горлышком (в которую может поместиться воронка)
- Фильтр для кофе
- Чашки или контейнеры
- Вода
- Мерный стакан
Смешайте почву и темперу
2. Медленно налейте 1/2 стакана воды в воронку, наблюдая, как вода вытекает из воронки в банку. Обратите внимание на цвет воды.
3. Выньте воронку из банки и налейте воду в чашку или контейнер. Установите воронку на банку, оставив фильтр для кофе, полный песка, на месте.
4. Повторите шаги 2 и 3 со свежей 1/2 стакана воды несколько раз, сохраняя воду в новый стакан после каждого наливания.
Что происходит:
Вы заметите, что когда первые полстакана воды прошли через почву, она стала очень темно-синего цвета. Однако с каждой дополнительной чашкой вода становилась светлее. В конце концов, вода, протекающая через почву, вышла в банке прозрачной. Вы подсчитали, сколько полстакана воды потребовалось, чтобы вода стала прозрачной?
Краска темпура в этом эксперименте представляет собой питательные вещества и растворенные частицы, содержащиеся в почве. Вода является очень эффективным переносчиком частиц, о чем свидетельствует цвет воды, пролитой через почву. Почва начиналась с относительно большого количества питательных веществ и частиц в ней — краска темпура. Протекающая через почву вода смогла забрать большую часть «питательных веществ» и унести их с собой через воронку. Каждая последующая заливка воды набирала больше питательных веществ. С каждым наливом оставшихся питательных веществ становилось все меньше и меньше, пока вода не стала прозрачной и не осталось питательных веществ, которые можно было бы перенести с водой.
Выдающийся ученый: Джордж Габриэль Стоукс, 1819-1903
Джордж Габриэль Стоукс был выдающимся британским математиком XIX века, но на протяжении всей своей карьеры он подчеркивал важность экспериментов и решения задач, а не сосредотачивался исключительно на математике.
Экспериментируя и применяя математику к физике, Стокс вывел закон, описывающий движение твердого тела через жидкость или газ. Этот закон вязкости, известный как закон Стокса, положил начало науке о гидродинамике. Закон Стокса объясняет движение облаков, движение волн и сопротивление воды движению корабля.
Большая часть работ Стоука вращалась вокруг волн (звука, света и воды) и того, как они проходят через различные среды, такие как вода и газ. Он экспериментировал с тем, как ветер влияет на интенсивность звука и как на интенсивность влияет тип газа, через который проходят звуковые волны. Он назвал и объяснил флуоресценцию и исследовал волновую теорию света. Он также работал над пониманием различных цветных полос, которые можно увидеть в спектре, и внес значительный вклад в то, что мы знаем о свете и оптике.
Стокса часто сравнивают с сэром Исааком Ньютоном, потому что между жизнью Стоука и Ньютоном существует множество параллелей: оба сделали прорывные открытия, разработали законы движения, исследовали свет и оптику, занимали одну и ту же престижную Лукасовскую кафедру математики в Кембриджском университете. и работал в парламенте.
Невероятные факты
Земля
Большинство драгоценных камней содержат несколько элементов. Исключение? Бриллиант. Это все углерод.
В каком из 50 штатов никогда не было землетрясений? Северная Дакота.
Экваториальная окружность Земли (40 075 км) больше ее полярной окружности (40 008 км).
Вес Земли оценивается в 6,6 секстиллионов тонн, или 5,97 х 1024 кг. Для сравнения, миллион — это единица с 6 нулями после нее, а секстиллион — это единица с 21 нулем после нее. (1 000 000 000 000 000 000 000)
Вода
Один дюйм дождевой воды эквивалентен 15 дюймам сухого рыхлого снега.
Самая глубокая часть океана имеет глубину 35 813 футов (10 916 метров) и находится в Марианской впадине в Тихом океане. На этой глубине давление составляет 18 000 фунтов (9172 кг) на квадратный дюйм.
Человеческий мозг на 80% состоит из воды.
Воздух
На высоте 8-12 миль над землей над нами движутся воздушные реки, известные как струйные течения. Эти воздушные потоки шириной в несколько миль и глубиной 1-2 мили могут иметь скорость ветра до 250 миль в час. Для сравнения, самые сильные ураганы имеют скорость ветра от 150 до 200 миль в час.
Огонь
Молния имеет температуру около 5000 °F (~2800 °C).
Центр Солнца находится примерно в 27 миллионах градусов по Фаренгейту (15 миллионов °C).
Комбинация элементов
При сгорании водорода в воздухе образуется вода.
Кислород – самый распространенный элемент в земной коре, водах и атмосфере (около 49,5%).
Звук в воде распространяется примерно в 4 раза быстрее, чем в воздухе.
Ветер и вода вызывают эрозию земли, перемещая большое количество песка и камней, чтобы снести горы и построить новые сооружения.
Дополнительная литература
- Введение в свет
- Солнечная энергия
- Идентификация горных пород и минералов
Вода на Земле — область географии
Кейтлин Демпси | | Гидрология
Земля содержит около 1,36 миллиарда тонн воды. Эта вода находится в постоянном движении, циркулируя по круговороту воды Земли, перемещаясь по океанам, воздуху, земле и обратно.
Что такое гидросфера?
В географии вся вода на Земле, находится ли она в водоемах, земле, воздухе или живых организмах, известна как гидросфера.
Где на Земле находится вода?
Подавляющее большинство воды Земли содержится в океанах, морях и заливах, 96,5% и составляет около 321 000 000 кубических миль.
Источники пресной воды на Земле
Только около 2,5% воды на Земле составляет пресная вода.
Более двух третей запасов пресной воды на Земле заключены в ледяных шапках и ледниках, общий объем которых составляет около 5 773 000 кубических миль.
За пределами полярных регионов крупнейший в мире резервуар пресной воды хранится в десятках тысяч ледников на Тибетском плато. Тибетское нагорье называют «Третьим полюсом» из-за огромного запаса пресной воды.
Некоторые из озер Тибетского нагорья. Изображение: спутник NASA Aqua, 10 ноября 2010 г.
Остальные 1,2% мировых запасов пресной воды в основном поступают из поверхностных вод, таких как озера, подземный ледяной покров, атмосфера и биологические воды.
Атмосфера содержит около 0,04% воды в мире, а биологические вещества (например, растения и животные) содержат еще 0,003%.
Извилистый ручей в Северной Дакоте. Фото: Кэтлин Масек-Роуленд, Геологическая служба США. Всеобщее достояние.
В таблице ниже показаны предполагаемые источники воды.
Таблица: Глобальное распределение воды
Water source | Water volume, in cubic miles | Water volume, in cubic kilometers | % Freshwater | % total water | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Oceans, Seas, & Bays | 321,000,000 | 1,338,000,000 | — | 96.5 | ||||
Ice caps, Glaciers, & Permanent Snow | 5,773,000 | 24,064,000 | 68.7 | 1.74 | ||||
Ground water | 5,614,000 | 23,400,000 | — | 1.69 | ||||
~ Fresh | 2,526,000 | 10,530,000 | 30. 1 | 0.76 | ||||
~ Saline | 3,088,000 | 12,870,000 | — | 0,93 | ||||
Влажность почвы | 3,959 | 16,500 | 0,05 | 0,001 | 71,970 | 300,000 | 0.86 | 0.022 |
Lakes | 42,320 | 176,400 | — | 0.013 | ||||
~ Fresh | 21,830 | 91,000 | 0.26 | 0.007 | ||||
~ Saline | 20,490 | 85,400 | — | 0.006 | ||||
Atmosphere | 3,095 | 12,900 | 0.04 | 0.001 | ||||
Swamp Water | 2,752 | 11,470 | 0.03 | 0.0008 | ||||
Rivers | 509 | 2,120 | 0.006 | 0.0002 | ||||
Biological Water | 269 | 1,120 | 0,003 | 0,0001 |
Источник: Shiklomanov, 1993
Источники в пресной воде
.