Предисловие
Курс «Введение в структурную криологию» предназначен для студентов высших учебных заведений географического, геологического, экологического, биологического профилей. Цель дисциплины — сформировать у студентов глубокие и устойчивые знания о развитии природных процессов в области низких температур на Земле и в космосе, выработать умение ориентироваться в современной научной информации для последующего использования в учебной и практической деятельности.
Важнейшие задачи курса:
- — обеспечить усвоение основных понятий и законов формирования криогенных систем;
- — обеспечить понимание общих закономерностей действия природных и техногенных факторов развития криогенных систем на различных различных уровнях организации криосферы;
- — обеспечить понимание принципов, проблем и перспектив рационального природопользования в условиях криолитозоны;
- — развить способности к творчеству, в том числе научно-исследовательской работе, и выработать потребность к самостоятельному приобретению знаний в геокриологии, криобиологии, изучении криогенных процессов на Земле и космических объектах, экологических проблем землепользования на территории криолитозоны.
Изучение предлагаемого курса направлено на формирование у студентов — будущих работников в сфере охраны окружающей среды и природопользования — комплексного представления об устройстве и механизмах функционирования природных и антропогенных криогенных систем, для исследования которых необходимы фундаментальные знания, прежде всего по физике, геологии, географии, климатологии, грунтоведению, которые в значительной мере интегрирует и концентрирует в себе криология.
В результате освоения курса студент должен обладать следующими компетенциями:
знать
- — основные понятия и законы криологии;
- — основные криогенные явления, протекающие в различных геосферах Земли и на космических объектах;
- — закономерности протекания криогенных процессов;
- — строение, морфологию, историю развития основных типов криогенных систем;
- — возможные экологические проблемы, связанные с антропогенным воздействием;
уметь
- — ставить и решать научно-исследовательские задачи в области криологии;
- — диагностировать и классифицировать криогенные системы по их морфологическим признакам, составу и строению;
- — систематизировать и анализировать сведения о факторах и процессах формирования криогенных систем;
- — раскрывать многосторонние связи между компонентами различных геосфер и криогенными системами;
- — прогнозировать хозяйственные и экологические последствия деятельности в области развития многолетнемерзлых и сезонномерзлых пород;
- — выбирать оптимальные управленческие решения при практическом использовании криогенных систем;
владеть
- — методами научно-исследовательской работы при изучении криогенных систем;
- — приемами планирования мероприятий по повышению эффективности использования, мониторингу и природоохранным мероприятиям на территории криолитозоны;
- — навыками ведения просветительской, воспитательной и педагогической деятельности в области криологии.
Курс состоит из введения, заключения и восьми тем.
Во введении анализируются общие закономерности строения криосферы Земли.
В первой теме рассматриваются особенности формирования первичных криогенных систем, кристаллов льда в различных средах.
Вторая тема посвящена рассмотрению закономерностей формирования криогенных геосистем в литосфере.
Третья тема содержит сведения об особенностях формирования криогенных систем на границах геосфер (литосфера — атмосфера, гидросфера — атмосфера, литосфера — гидросфера).
В четвертой теме дается характеристика криогенных систем в живом веществе, анализируется льдообразование в клетке, рассматриваются направления применения процессов криогенеза для практических целей.
В пятой теме раскрываются особенности протекания процессов криогенеза в переходных зонах, соответствующих нестационарному состоянию криогенных систем.
В шестой теме раскрываются особенности иерархической организации криосферы.
Седьмая тема посвящена рассмотрению социально-экономических факторов криогенеза, обусловливающих особенности функционирования природно-технических систем в криолитозоне и особенности создания искусственных криогенных систем.
Восьмая тема содержит сведения о криогенных процессах и криогенных явлениях на космических телах Солнечной системы.
В заключении рассмотрена общая методология научного направления «структурная криология». Отмечена важность перехода от детерминистских подходов к вероятностным.
Во втором издании переработана и дополнена вторая тема, где дополнительно рассмотрены некоторые локальные криогенные геосистемы, среди которых особое место занимают газонасыщенные геосистемы в многолетнемерзлых породах на северных территориях и Арктическом шельфе. Проанализированы гипотезы формирования недавно обнаруженных объектов криолитозоны — воронок газового выброса. Шестая тема дополнена анализом истории развития геосистемных представлений в геокриологии.
В курсе изложены основные феноменологические модели процессов, протекающих в криосфере. Для рассмотрения выбраны основные криогенные процессы и связанные с ними явления, изучение которых в настоящее время наиболее актуально.
Авторы: Хименков Александр, Брушков Анатолий
