Географическая оболочка земли и ее особенности. Географическая оболочка. Границы

До появления жизни на Земле внешнюю, единую оболочку ее составляли три взаимосвязанные оболочки: литосфера, атмосфера и гидросфера. С появлением живых организмов - биосферы, эта внешняя оболочка значительно изменилась. Изменились и все ее составные части - компоненты. Оболочка, Земли, в пределах которой взаимно проникают друг в друга и взаимодействуют нижние слои атмосферы, верхние части литосферы, вся гидросфера и биосфера, называется географической (земной) оболочкой. Все компоненты географической оболочки существуют не изолированно, они взаимодействуют друг с другом. Так, вода и воздух, проникая по трещинам и порам вглубь горных пород, участвуют в процессах выветривания, изменяют их и в то же время меняются сами. Реки и подземные воды, перемещая минеральные вещества, участвуют в изменении рельефа. Частицы горных пород высоко поднимаются в атмосферу при извержении вулканов, сильных ветрах. Много солей содержится в гидросфере. Вода и минеральные вещества входят в состав всех живых организмов. Живые организмы, отмирая, образуют огромные толщи горных пород. Верхнюю и нижнюю границы географической оболочки разные ученые проводят по-разному. Резких границ она не имеет. Многие ученые считают, что ее мощность составляет в среднем 55 км. По сравнению с размерами Земли это тонкая пленка.

В результате взаимодействия компонентов географическая оболочка обладает присущими только ей свойствами.

Только здесь присутствуют вещества в твердом, жидком и газообразном состоянии, что имеет огромное значение для всех процессов, происходящих в географической оболочке, и прежде всего для возникновения жизни. Только здесь у твердой поверхности Земли возникла сначала жизнь, а затем появились человек и человеческое общество, для существования и развития которого имеются все условия: воздух, вода, горные породы и полезные ископаемые, солнечное тепло и свет, почвы, растительность, бактериальный и животный мир.

Все процессы в географической оболочке происходят под воздействием солнечной энергии и в меньшей степени внутренних земных источников энергии. Изменение солнечной активности сказывается на всех процессах географической оболочки. Так, например, в период повышения солнечной активности увеличиваются магнитные бури, изменяется скорость роста растений, размножения и миграции насекомых, ухудшается состояние здоровья людей, особенно детей и пожилых. Связь между ритмами солнечной активности и живыми организмами показал русский биофизик Александр Леонидович Чижевский еще в 20-30-х гг. ХХ в.

Географическую оболочку иногда называют природной средой или просто природой, имея в виду главным образом природу в границах географической оболочки.

Все компоненты географической оболочки связаны в единое целое посредством круговорота веществ и энергии, благодаря которому осуществляется обмен веществ между оболочками. Круговорот веществ и энергии - это важнейший механизм природных процессов географической оболочки. Существуют различные круговороты веществ и энергии: воздушные круговороты в атмосфере, земной коре, круговороты воды и др. Для географической оболочки большое значение имеет круговорот воды, который осуществляется благодаря движению воздушных масс. Вода, одно из наиболее удивительных веществ природы, отличающееся большой подвижностью. Способность переходить из жидкого в твердое или газообразное состояние при незначительных изменениях температуры позволяет воде ускорять различные природные процессы. Без воды не может быть и жизни. Вода, находясь в круговороте, вступает в тесные взаимодействия с другими компонентами, связывает их между собой и является важным фактором формирования географической оболочки.

Огромная роль в жизни географической оболочки принадлежит биологическому круговороту. В зеленых растениях, как известно, на свету из углекислого газа и воды образуются органические вещества, которые служат пищей для животных. Животные и растения после отмирания разлагаются бактериями и грибами до минеральных веществ, которые затем вновь поглощаются зелеными растениями. Одни и те же элементы многократно образуют органические вещества живых организмов и многократно снова переходят в минеральное состояние.

Ведущая роль во всех круговоротах принадлежит круговороту воздуха в тропосфере, который включает всю систему ветров и вертикальное движение воздуха. Движение воздуха в тропосфере втягивает в глобальный круговорот и гидросферу, образуя мировой круговорот воды. От него зависит и интенсивность других круговоротов. Наиболее активно круговороты происходят в экваториальном и субэкваториальном поясах. А в полярных областях наоборот, они протекают особенно медленно. Все круговороты взаимосвязаны между собой.

Каждый последующий круговорот отличается от предыдущих. Он не образует замкнутого круга. Растения, например, берут из почвы питательные вещества, а отмирая, отдают их значительно больше, так как органическая масса растений создается в основном за счет углекислого газа атмосферы, а не за счет веществ, поступающих из почвы. Благодаря круговоротам происходит развитие всех компонентов природы и географической оболочки в целом.

Что делает нашу планету неповторимой? Жизнь! Трудно представить себе нашу планету без растений и животных. В самых разнообразных формах она пронизывает не только водную и воздушную стихии, но и верхние слои земной коры. Возникновение биосферы является принципиально важным этапом развития географической оболочки и всей Земли как планеты. Главная роль живых организмов - обеспечение развития всех жизненных процессов, в основе которых лежит солнечная энергия и биологический круговорот веществ и энергии. Жизненные процессы состоят из трех главных этапов: создания в результате фотосинтеза органического вещества первичной продукции; превращения первичной (растительной) продукции во вторичную (животную); разрушения первичной и вторичной биологической продукции бактериями, грибами. Без этих процессов жизнь невозможна. Живые организмы включают: растения, животные, бактерии и грибы. Каждая группа (царство) живых организмов выполняет определенную роль в развитии природы.

Жизнь на нашей планете возникла 3 млрд. лет назад. Все организмы в течение миллиардов лет развивались, расселялись, изменялись в процессе развития и в свою очередь воздействовали на природу Земли - среду своего обитания.

Под влиянием живых организмов в воздухе стало больше кислорода и уменьшилось содержание углекислого газа. Зеленые растения - основной источник атмосферного кислорода. Другим стал состав Мирового океана. В литосфере появились горные породы органического происхождения. Залежи угля и нефти, большинство отложений известняков - результат деятельности живых организмов. Результатом деятельности живых организмов является также образование почв, благодаря плодородию которых возможна жизнь растений. Таким образом, живые организмы являются мощным фактором преобразования и развития географической оболочки. Гениальный русский ученый В. И. Вернадский считал живые организмы самой могущественной по своим конечным результатам силой на земной поверхности, преобразующей природу.

Географическая оболочка представляет собой целостную непрерывную приповерхностную часть Земли, в пределах которой отмечается интенсивное взаимодействие четырех компонентов: литосферы, гидросферы, атмосферы и биосферы (живого вещества). Это наиболее сложная и разнообразная материальная система нашей планеты, которая включает в себя всю гидросферу, нижний слой атмосферы (тропосферу), верхнюю часть литосферы и населяющие их живые организмы. Пространственная структура географической оболочки трехмерна и сферична. Это зона активного взаимодействия природных компонентов, в которой наблюдается наибольшее проявление физико-географических процессов и явлений. Границы географической оболочки нечеткие. Вверх и вниз от земной поверхности взаимодействие компонентов постепенно ослабевает, а затем полностью исчезает. Поэтому ученые проводят границы географической оболочки по-разному. За верхнюю границу часто принимается озоновый слой, расположенный на высоте 25 км, где задерживается большая часть ультрафиолетовых лучей, губительно действующих на живые организмы. Однако некоторые исследователи проводят ее по верхней границе тропосферы, которая наиболее активно взаимодействует с земной поверхностью. За нижнюю границу на суше обычно принимают подошву коры выветривания мощностью до 1 км, а в океане – океаническое дно. Представления о географической оболочке, как об особом природном образовании, было сформулировано в начале XX в. А.А.Григорьевым и С.В.Калесником. Ими были раскрыты основные особенности географической оболочки: 1) сложность состава и разнообразие состояния вещества; 2) протекание всех физико-географических процессов за счет солнечной (космической) и внутренней (теллурической) энергии; 3) трансформация и частичная консервация всех видов энергии, поступающих в нее; 4) сосредоточение жизни и наличие человеческого общества; 5) наличие вещества в трех агрегатных состояниях. Географическая оболочка состоит из структурных частей – компонентов. Это горные породы, вода, воздух, растения, животные и почвы. Они различаются по физическому состоянию (твердое, жидкое, газообразное), уровню организации (неживое, живое, биокосное), химическому составу, активности (инертные – породы, почва, мобильные – вода, воздух, активное – живое вещество). Географическая оболочка имеет вертикальную структуру, состоящую из отдельных сфер. Нижний ярус сложен плотным веществом литосферы, а верхние представлены более легким веществом гидросферы и атмосферы. Такая структура является результатом дифференциации вещества с выделением плотного вещества в центре Земли, а более легкого – по периферии. Вертикальная дифференциация географической оболочкипослужила основанием Ф.Н.Милькову для выделения внутри нее ландшафтной сферы – тонкого слоя (до 300 м), где происходит соприкосновение и активное взаимодействие земной коры, атмосферы и гидросферы. Географическая оболочка в горизонтальном направлении расчленяется на отдельные природные комплексы, что определяется неравномерным распределением тепла на разных участках земной поверхности и ее неоднородностью. Природные комплексы, образовавшиеся на суше, называю территориальными, а в океане или другом водоеме – аквальными. Географическая оболочка – это природный комплекс самого высокого, планетарного ранга. На суше она включает в себя менее крупные природные комплексы: материки и океаны, природные зоны и такие природные образования, как Восточноевропейская равнина, пустыня Сахара, Амазонская низменность и др. Самым малым природно-территориальным комплексом, в структуре которого участвуют все основные компоненты, считается физико-географический район. Он представляет собой блок земной коры, связанный со всеми остальными компонентами комплекса, то есть с водой, воздухом, растительностью и животным миром. Блок этот должен быть достаточно обособленным от соседних блоков и иметь свою морфологическую структуру, то есть включать в себя части ландшафта, которыми являются фации, урочища и местности.

ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ОБОЛОЧКА ЗЕМЛИ

Литосфера, атмосфера, гидросфера и организмы (биотосфера) принадлежат Земле и являются ее геосферами. Геосферы – это сплошные или прерывистые оболочки Земли, различающиеся по агрегатному состоянию, физическим свойствам и химическому составу . Каждая из них развивается по своим законам, но все они находятся в одном пространстве и соприкасаются друг с другом, то есть неизбежно взаимодействуют путем процессов обмена веществом и энергией. Взаимодействие геосфер приводит к образованию более крупной целостности – географической оболочки. Географическая оболочка – это единая, целостная и непрерывная система, в которой взаимосвязаны, взаимодействуют и проникают друг в друга верхняя часть литосферы, нижняя часть атмосферы, вся гидросфера и биотосфера. Ее границы совпадают с границами биосферы: верхняя граница распространяется до высоты «озонового экрана» (20-25 км), а нижняя граница проходит в верхней части земной коры, на глубине нескольких километров. Следовательно, ее мощность составляет около 30 км.

Географическая оболочка находится в постоянном развитии, в котором можно выделить три этапа:

1 Добиогенный – на котором происходило формирование первичных атмосферы, литосферы и гидросферы.

2. Биогенный – возникновение биосферы и дальнейшая эволюция геосфер под действием живых организмов.

3. Антропогенный – изменение геосфер под действием хозяйственной деятельности человека.

Географической оболочке свойствен ряд специфических свойств:

1. Целостность – проявляется в единстве, взаимосвязи и взаимодействии компонентов географической оболочки. Изменение одного компонента неизбежно вызовет изменение других компонентов и всего природного комплекса в целом.

2. Круговороты веществ и энергии в природе, которые обеспечивают целостность географической оболочки и взаимосвязь всех геосфер и носят открытый, не замкнутый характер: круговорот воды, газов (О 2, СО 2 , N 2), химических элементов (Са, Mg), энергии и биологических веществ.

3. Ритмичность развития – повторяемость природных процессов и явлений во времени. Различают периодическую ритмику и циклические ритмы .

В периодической ритмике выделяют:

суточную ритмику –изменения явлений в ландшафте, вызываемые сменой дня и ночи. Причиной этого служит вращение Земли вокруг своей оси. Эти ритмы, например, проявляются в суточном колебании температур, давления, влажности воздуха; в процессах фотосинтеза; нагревании и остывании горных пород; формировании бризов; биологической ритмике живых организмов.

Сезонную ритмику (годовую) – изменения явлений в ландшафте, вызываемые сменой времён года. Причиной этого служит вращение Земли вокруг Солнца. Это проявляется в годовых изменениях климатических элементов; в гидрологических процессах (ледостав, ледоход, половодье на реках); в изменениях интенсивности почвообразования и разрушения горных пород под действием экзогенных процессов; в сезонности биоритмов живых организмов (миграции птиц, спячка животных) и т.д. Таким образом, периодические ритмы имеют четкую продолжительность во времени.

Циклические ритмы не имеют четкой продолжительности. В них выделяют: внутривековые ритмы –примером могут служить ритмы, продолжительностью 11 лет. Они проявляются: в толщине годичных колец у деревьев; в формировании иловых отложений озёр (сапропели); вспышки эпидемических заболеваний. Климат так же испытывает циклические колебания продолжительностью 30-35 лет. Причиной похолодания, а затем потепления климата, служит изменение в интенсивности общей циркуляции атмосферы, вызванное ритмическими изменениями солнечной активности.

Вековые ритмы–продолжительность таких ритмов 110-120 или 300-400 лет. Их причины могут быть связаны с солнечной активностью. Сверхвековые ритмы : хорошовыражен сверхвековой ритм продолжительностью 1800-1900 лет. Этот ритм делится на три фазы: трансгрессивная – прохладный и влажный климат, регрессивная – сухой и тёплый климат, переходная – усиливается оледенение и понижается уровень мирового океана.

4. Симметрия. Пример: условная фигура Земли (эллипсоид вращения), распределение географических и климатических поясов, природных зон от экватора к полюсам, вследствие шарообразности Земли.

5. Асимметрия (нарушение симметрии). Примерами ее проявления являются: истинная фигура Земли – геоид, которая не является симметричной; распределение суши по полушария; термический экватор не совпадает с географическим, а смещен в северное полушарие; особенности распределения организмов на Земле.

6.Зональность – закономерная смена природных комплексов и их компонентов от экватора к полюсам. Формирование зональности является следствием неравномерного распределения солнечной радиации, из-за шарообразной формы Земли. Зональность проявляется во всех компонентах географической оболочки:

В атмосфере – распределение температур, атмосферных осадков, формирование поясов относительно постоянного высокого и низкого атмосферного давления, постоянных ветров, зональных типов воздушных масс и атмосферных фронтов, климатических поясов Земли;

В гидросфере – распределение температур и солености в поверхностном слое вод Мирового океана, распределение гидрографической сети (внутренние воды) на суше;

В литосфере– деятельность экзогенных процессов: текучих вод, многолетней мерзлоты, термического выветривания, зональность процессов химического выветривания.

В биотосфере– распределение биомассы живых организмов, особенности видового биоразнообразия.

Зональность затухает по мере приближения к границам географической оболочки. Самыми крупными зональными подразделениями являются географические пояса Земли, а затем природные (ландшафтные) зоны.

7. Азональность – это нарушение зональности, причинами которой могут служить эндогенные процессы, т.е. процессы, происходящие под действием тепла, выделяемого Землей. Всё разнообразие земной поверхности, выраженное в различных географических ландшафтах (природных комплексах), являются результатом сочетания зональных и азональных факторов. Азональное влияние на географическую оболочку выражается:

В формировании высотных поясов (высотная поясность в горах) – закономерное изменение природных комплексов с поднятием вверх в горах. Характер высотной поясности определяется: а) географическим расположением подножья; б) высотой гор (чем выше горы, тем больше спектр природных зон сменяющих друг друга), в) направлением склонов (экспозицией);

В формировании долготной секторности – климатические области в пределах одного климатического пояса;

В явлениях, которые связаны с чередованием суши и моря;

В формировании глубинной поясности в океане – подводных ландшафтах.

Географическая оболочка – самый крупный природный комплекс Земли, но она крайне неоднородна. Это позволяет разбить ее (см. ниже) на части – природные комплексы (природные ландшафты) – относительно однородные участки поверхности Земли. Каждый природный комплекс состоит из взаимосвязанных компонентов. К ним относятся горные породы, воздух, вода, растения, животные и почвы. Развиваясь по своим законам, компонен­ты находятся в непрерывном взаимодействии, что, в конечном счете, и приводит к образованию единого комплекса.

Различия природных комплексов связаны с неравномерным поступлением тепла на разные участки Земли и с неоднородностью земной поверхности. Природные комплексы обладают иерархичностью. То есть любой из них можно разделить на ряд более мелких комплексов. И наоборот, небольшие комплексы можно объединять в более крупные единицы. Всю географическую оболочку можно разделить на крупные природные комплексы материков и океанов. Далее в них можно выделять крупные их части – физико-географические страны или природно-территориальные комплексы (Восточно-Европейская равнина, Великие равнины, Уральские горы, Аппалачи и т.д.), которые, в свою очередь, подразделяются на природные зоны (тундру, тайгу, пустыни, саванны и т.д.).

В самом общем случае географическую оболочку делят по этому признаку на географические пояса . Их разделяют по температурному режиму и особенностям циркуляции атмосферы, почвенно-растительному покрову и особенностям животного мира. Выделяют экваториальный, субэ­кваториальные, тропические, субтропические, умеренные, субарктический, арктический, субантарктический и антарктический географические пояса. Они протягиваются преимущественно в широтном направлении и практи­чески совпадают с климатическими поясами.

По соотношению тепла и влаги внутри поясов выделяют природные зоны . Называют их по преобладающему в них типу растительности (зоны тундры, степи, леса и т.д.). Зоны не всегда имеют четкое широтное простирание. Связано это с неоднородностью земной поверхности и увлажнения в различных частях материков. При этом некоторые зоны более характерны внутренним частям материков, а другие тяготеют к их океанической перифе­рии (окраине). Зональность Мирового океана выражается в изменении таких свойств поверхностных вод, как температура, соленость, плотность, прозрачность, интенсивность волнения, в составе животного и растительного мира.

Светораздельную линию ученые называют терминатор от латинского слова termino, что означает разделять, разграничивать

Космогония - наука, изучающая происхождение и развитие космических тел (существуют и другие теории возникновения Земли).

Сейсмические волны - это упругие колебания, возникающие и распространяющиеся в Земле в результате землетрясений или взрывов.

По фамилии югославского сейсмолога А. Мохоровичича, установившего в 1909 г. существование поверхности, разделяющей земную кору и мантию.

По имени австрийского геофизика В. Конрада.

Иногда выделяют 3 слоя: осадочный слой, ниже слой, состоящий из базальтовых лав, под которым лежит третий слой, состоящий из породы габбро. Но габбро является интрузивным аналогом эффузивной породы базальт и обе породы образуются из магмы одинакового состава, но в разных условиях.

От греч. «литос» - камень.

Примерно до 1970 г. литосфера понималась как синоним земной коры.

Иногда под минералами понимают любые природные химические соединения или элементы. В этом случае их разделяют на твердые, жидкие и газообразные.

Синоним - изверженные горные породы.

Иногда их называют глубинными или плутоническими (устаревшее) горными породами.

В результате химического выветривания горных пород происходит образование глинистых минералов, например каолинита и монтмориллонита.

Синонимы – эвапориты, галогенные (от греч. Hals – соль).

Диатомовые водоросли - микроскопические одноклеточные водоросли, большинство видов которых ведут планктонный образ жизни. Они являются наиболее распространенной группой водорослей. Радиолярии - простейшие микроскопические животные, ведущие планктонный образ жизни.

Метаморфоза - превращение, преобразование чего-либо.

Термин "вулкан" происходит от названия небольшого о. Вулькано в Средиземном море, к северу от о. Сицилия, на котором имеется конусовидное вулканическое образование высотой около 500 м. Вулкан является действующим и называется так же, как и остров.

Инфразвук – это такие же упругие волны как и звук, только частота их ниже частоты звуковых волн. Диапозон звуковых волн лежит в пределах 16-20000 гц. Ниже 16 гц – это инфразвук, а выще 20000гц – ультразвук. Нижнего предела инфразвука не существует. Возникает инфразвук от самых разнообразных источников: землетрясений, взрывов, выстрелов, обвалов, электрических разрядов и т.д. Распространяется инфразвук на большие расстояния из-за того, что он слабо поглощается в таких средах, как вода, воздух, горные породы.

Складкообразование или складчатость - это процесс, в результате которого горизонтально или субгоризонтально лежащие пласты становятся волнообразными, т.е. сминаются в складки под воздействием давления, возникающего в результате вертикальных и горизонтальных тектонических движений.

Тектоника или геотектоника - геологическая наука, изучающая структуру литосферы и ее изменения в результате тектонических движений.

Конвекция – вертикальное перемещение пластичного, жидкого или газообразного вещества в результате переноса теплоты от более нагретых нижележащих слоев к вышележащим относительно холодным слоям.

1 Криптозой переводится на русский язык, как скрытая жизнь, а фанерозой - явная жизнь. В породах криптозоя не находят остатков существовавших тогда организмов, а видят только следы их жизнедеятельности. Это связано с отсутствием у них скелетных образований (панцирей, раковин). С начала фанерозоя в породах находят уже ископаемые остатки организмов в виде панцирей или раковин.

Стратиграфия (от stratum - слой) - геологическая наука, изучающая последовательность формирования геологических слоев и их пространственные взаимоотношения.

Палеонтология - наука о вымерших организмах, сохранившихся в виде ископаемых остатков (окаменелостей) или оставивших следы своей жизнедеятельности. Тесно связана со стратиграфией.

Абиссальные равнины - глубоководные равнины океанических впадин и впадин окраинных морей.

Крип (англ. creep) - ползать.

Материковый склон - это часть подводной окраины материка между шельфом, являющимся подводным продолжением поверхности материка, и подводным подножием материка. Характеризуется континентальным типом земной коры, большими уклонами поверхности и наличием подводных каньонов на склоне.

Если спускаться на лодке по течению реки, то справа будет правый берег, а слева - левый.

Назван по имени русского естествоиспытателя К.М.Бэра, первым объяснившим наличие у рек в Северном полушарии правых подмываемых высоких берегов влиянием вращения Земли.

По древнему названию сильно извилистой реки Большой Мендерес в Малой Азии.

Термин образован от имени древнегреческого бога ветров Эола.

Обращаем особое внимание читателей на абсолютно неправильное, но часто употребляемое словосочетание «водная и ветровая эрозия».

Озон - трехатомная молекула кислорода (О 3), возникающая, в частности, под действием солнечного излучения в результате разложения молекулы О 2 на атомы и образованием молекул О 3 .

Протон - ядро атома водорода.

Турбулентность - явление, возникающее в движущихся воздушных и водных массах (течениях, потоках) с образованием в них вихрей различного размера при беспорядочном движении частиц.

В международной терминологии воздушные массы умеренных широт принято называть полярными.

Атмосферный фронт, разделяющий тропические воздушные массы и воздушные массы умеренных широт, в иностранных публикация, а часто и в отечественных называют полярными.

Синоптические карты – карты погоды на определенный момент времени. Сопоставление таких карт позволяет определить направление движений воздушных масс, атмосферных фронтов, циклонов и антициклонов и тем самым предсказать погоду.

От semi (лат.) – наполовину, полу-.

Атолл - небольшой низменный остров, имеющий чаще всего форму разорванного кольца, с мелководной лагуной посередине.

Соленость - общее количество всех солей в граммах, растворенных в 1 кг (литре) воды.

Промилле - 1/1000 доля чего-либо, используется, в частности, для измерения солености морской воды, указывает количество весовых частей солей, приходящихся на 1000 весовых частей воды. (Слово не склоняется)

Конкреции - минеральные образования округлой формы (стяжения) в осадочных горных породах, в том числе в современных осадках.

Многолетняя мерзлота (вечная мерзлота) - мерзлые горные породы, характеризующиеся отрицательными температурами в течение десятков, сотен и тысяч лет и сцементированные замерзшей в их трещинах или порах водой. Наблюдается в районах с суровыми климатическими условиями.

Торф - рыхлая органогенная порода, образовавшаяся в результате накопления отмерших и неполно разложившихся болотных растений в условиях избыточного увлажнения и недостатка кислорода. Накопление торфа рассматривается в качестве начальной стадии углеобразования.

Фирн - крупнозернистый уплотненный снег, состоящий из связанных между собой ледяных зерен.

От греч. bios-жизнь и sphaira - шар, сфера.

Не следует говорить живые организмы, потому что организм – это любое живое существо.

При высоком давлении (выше 300 атм.) вода не кипит.

Сворачивание белков происходит в температурной точке превращения воды в пар.

Достижения в области сейсмологии дали человечеству более подробное знание о Земле и слоях, из которых она состоит. Каждый слой имеет собственные свойства, состав и характеристики, которые влияют на основные процессы, происходящие на планете. Состав, строение и свойства географической оболочки определяются ее основными составляющими.

Представления о Земле в разные времена

Издревле люди стремились понять формирование и состав Земли. Самые ранние предположения носили исключительно ненаучный характер, в виде мифов или религиозных басен с участием богов. В период античности и средневековья возникло несколько теорий о происхождении планеты и ее надлежащего состава. Наиболее древние теории представляли землю в виде плоской сферы или куба. Уже в 6 веке до нашей эры греческие философы стали рассуждать о том, что земля на самом деле круглая и имеет в своем составе минералы и металлы. В 16 веке было выдвинуто предположение о том, что Земля состоит из концентрических сфер, а внутри является полой. В начале 19 века горное дело и промышленная революция способствовали стремительному развитию науки о земле. Было обнаружено, что скальные образования были расположены по порядку их формирования во времени. Одновременно, геологи и естествоиспытатели стали понимать, что возраст окаменелости может быть определен с геологической точки зрения.

Исследование химического и геологического состава

Строение и свойства географической оболочки отличается от остальных слоев по химическому и геологическому составу, а также огромные различия имеются в температуре и давлении. Современное научное понимание внутренней структуры Земли основано на умозаключениях, сделанных с помощью сейсмического мониторинга вместе с измерениями гравитационного и магнитного полей. К началу 20 века развитие радиометрического датирования, которое используется для определения возраста минералов и горных пород, дало возможность получения более точных данных касательно истинного который составляет приблизительно 4-4,5 миллиарда лет. Развитие современных методов добычи полезных ископаемых и драгоценных металлов, а также растущее внимания к важности минералов и их природных распределение также способствовали стимулированию развития современной геологии, в том числе знание о том, какие слои входят в состав географической оболочки земли.

Строение и свойства географической оболочки

Геосфера включает в себя гидросферу, опускаясь примерно на глубину десяти километров над уровнем моря, земную кору и часть атмосферы, простираясь в высоту до 30 километров. Наибольшее расстояние оболочки варьируется в пределах сорока километров. Этот слой испытывает на себе воздействие как наземных, так и космических процессов. Вещества встречаются в 3 физических состояниях, и могут состоять из мельчайших элементарных частиц, таких как атомы, ионы и молекулы, а также включать множество дополнительных многокомпонентных конструкций. Строение географической оболочки, как правило, рассматривают в виде общности природных и социальных явлений. Компоненты географической оболочки представлены в виде горных пород в земной коре, воздуха, воды, почвы и биогеоценозов.

Характерные особенности геосферы

Строение и свойства географической оболочки подразумевают наличие важного ряда характерных особенностей. К ним относятся: целостность, круговорот материи, ритм и постоянное развитие.

1. Целостность определяется итогами непрекращающегося обмена веществами и энергией, а сочетание всех составляющих соединяет их в одно материальное целое, где трансформация любого из звеньев может привести к глобальным переменам во всех остальных.
2. Географическая оболочка характеризуется наличием цикличного круговорота материи, например, атмосферной циркуляции и океанических поверхностных течений. Более сложные процессы сопровождаются изменением агрегатного состава вещества В других циклах есть химическое преобразование материи или так называемый биологический цикл.
3. Еще одной особенностью оболочки является ее ритм, то есть повторение во времени различных процессов и явлений. Вызвано это по большей части по воле астрономических и геологических сил. Есть 24-х часовые ритмы (смена дня и ночи), годовые ритмы ритмы, происходящие в течение века (например, 30-летние циклы, в которых наблюдаются колебания климата, ледников, уровней озер и объемов рек). Есть даже ритмы, происходящие на протяжении веков (например, чередование фазы прохладного и влажного климата с фазой горячего и сухого, происходящие раз в 1800-1900 лет). Геологические ритмы могут длиться от 200 до 240 миллионов лет и так далее.
4. Строение и свойства географической оболочки непосредственно связаны с непрерывностью развития.

Непрерывное развитие

Есть некоторые результаты и особенности непрерывного развития. Во-первых, существует местное разделение материков, океанов и морского дна. На это разграничение оказывают влияние пространственные особенности географической структуры, в том числе географическая и высотная зональность. Во-вторых, существует полярная асимметрия, проявляющаяся в наличии существенных различий Северного и Южного полушарий.

Это проявляется, например, в распределении материков и океанов, климатических поясов, состава флоры и фауны, видах и формах рельефов и ландшафтов. В-третьих, развитие в геосфере неразрывно связано с пространственной и природной неоднородностью. Это, в конечном итоге, приводит к тому, что в разных регионах одновременно могут наблюдаться различные уровни эволюционного процесса. Например, древний ледниковый период в различных частях земли начался и закончился в разное время. В определенных природных областях климат становится более влажным, в то время, как в других наблюдается совершенно обратная картина.

Литосфера

Строение географической оболочки включает в себя такой компонент, как литосфера. Это твердая, внешняя часть земли, простирающаяся на глубину около 100 километров. Этот слой включает кору и верхнюю часть мантии. Самый прочный и твердый слой Земли связывают с таким понятием, как тектоническая активность. Литосфера разделена на 15 крупных северо-американская, карибская, южноамериканская, шотландская, антарктическая, евразийская, аравийская, африканская, индийская, филиппинская, австралийская, тихоокеанская, Хуан де Фука, Кокос и Наска. Состав географической оболочки Земли на этих участках характеризуется наличием различных типов пород литосферной коры и мантии. Литосферная кора характеризуется континентальным гнейсом и океаническим габбро. Ниже этой границы, в верхних слоях мантии, встречается перидотит, породы в основном состоят из минералов оливина и пироксена.

Взаимодействие компонентов

В состав географической оболочки входят четыре природные геосферы: литосфера, гидросфера, атмосфера и биосфера. Вода испаряется из морей и океанов, ветры перемещают воздушные потоки на сушу, там образуются и выпадают осадки, которые возвращается в мировой океан различными путями. Биологический цикл растительного царства заключается в преобразовании неорганики в органику. После гибели живых организмов органические вещества возвращаются в земную кору, трансформируясь постепенно в неорганические.

Важнейшие свойства

Свойства географической оболочки:

1. Возможность аккумулирования и преобразования энергии солнечного света.
2. Наличие свободной энергии, необходимой для большого количества разнообразных природных процессов.
3. Уникальная способность производить биологическое разнообразие и служить естественной средой для жизни.
4. Свойства географической оболочки включают огромное разнообразие химических элементов.
5. Энергия поступает как из космоса, так и из глубинных земных недр.

Уникальность географической оболочки состоит в том, что на стыке литосферы, атмосферы и гидросферы зародилась органическая жизнь. Именно здесь появилось и развивается до сих пор все человеческое общество, используя для своей жизнедеятельности необходимые ресурсы. Географическая оболочка покрывает всю планету, поэтому ее называют планетарным комплексом, включающим в себя горные породы в составе земной коры, воздух и воду, почву и огромное биологическое разнообразие.

Географическая оболочка Земли является самым большим природным комплексом. В нем сложно переплелись атмосфера, гидросфера, литосфера, биосфера. Важнейшим свойством географической оболочки является наличие воды, как в жидком, так и в твердом и газообразном состоянии.
Географическая оболочка уникальная в своем роде. Ее нет ни у одной из планет Солнечной системы и Галактике. Все протекающие в ней процессы взаимосвязаны между собой и легко разрушаются. Их значение чрезвычайно важно для сохранения Земли и выживания всего человечества. В географической оболочке переплетаются разные формы энергии. Часть из них земного происхождения, часть – космического. Можно сказать, что происходит противоборство внутренних и внешних сил. Они стремятся установить равновесие.
Например, с силой тяжести связаны выравнивание рельефа, стекание воды в его понижения. С силой притяжения связаны приливы и отливы. Внутренний источник энергии – это, прежде всего распад радиоактивных веществ, образование гор и движение литосферных плит. Земля как огромный магнит образует магнитное поле. Оно в свою очередь влияет на процессы притяжения и поведение электрических разрядов в атмосфере.
Космическая энергия поступает на Землю в виде различных излучений. Самое главное – это солнечное. Некоторая часть его отражается от поверхности Земли и уходит обратно в космос. С солнечной энергией связаны и такие важные процессы как круговорот воды и развитие жизни на планете. Эти два процесса создают на Земле неповторимую и уникальную оболочку.
Трудно сказать, какой была первоначально географическая оболочка Земли. Ее основу заложил круговорот воды в природе. Это перенос большой массы воды и расход энергии. Главные звенья этого процесса – испарение, подъем паров, охлаждение и конденсация в капли воды. Испарение связано с использованием большого количества солнечной энергии, с ее поглощением. На Земле сложились уникальные условия для существования воды в трех состояниях – жидком, газообразном и твердом. Без этого не было бы круговорота воды.
Круговорот важным образом связал между собой земную кору, воду, атмосферу. Этим и была заложена основа географической оболочки. Что в свою очередь стало основой для выхода жизни на поверхность суши и появление биосферы. После возникновения растительности в географической оболочке появились аккумуляторы солнечной энергии. Они преобразуют земную поверхность, горные породы, изменяют состав атмосферы, создают биологическое звено круговорота воды.
Вода в географической оболочке является могучим химическим деятелем. Они может растворять горные породы, переносит взвешенные осадки. она является исходным компонентом для образования первичного органического вещества и биогенного кислорода. Вода связывает географическую оболочку с другими сферами Земли.

Важным и активным элементом географической оболочки являются природные газы. Атмосфера является защитой от палящих лучей солнца, обеспечивает процесс дыхания, фотосинтеза, участвует в переносе тепла.
Географическая оболочка охватывает верхнюю часть земной коры, нижнюю часть атмосферы и включает в себя гидросферу, почвенный и растительный покровы и животный мир.
Главная особенность географической оболочки – это ее открытость. Обмен веществ происходит как между компонентами, так и между оболочками, космосом, внутренними частями Земли.
Более обоснованные попытки критики основ учения о географической оболочке автору неизвестны. Большая работа, проделанная советскими физико-географами, привела к тому, что понятие «географическая оболочка» ныне сомнений не вызывает (ведутся поиски лишь более подходящего термина), и именно географическая оболочка признается предметом исследования физической географии.
Иная картина наблюдается в зарубежных географических школах. А. Г. Исаченко, подробно рассмотревший различные направления в зарубежной географии, справедливо констатировал, что представления о географической оболочке-«идея, практически чуждая англо-американской географии». В области физической географии английские и американские ученые занимаются главным образом разработкой отраслевых направлений.
Понятия, приближающиеся к понятию «географическая оболочка», встречаются в работах немецких географов - тут наблюдается определенное сближение с физической географией в СССР.
В связи с этим небезынтересно отметить следующее обстоятельство. Судя по статье Л. С. Берга «Значение трудов В И. Вернадского для географии» (1946), он признавал, вслед за Вернадским, существование комплексной оболочки у физической поверхности планеты - биосферы; во всяком случае, он не отрицал этого факта, анализируя работы других авторов, но для него самого подобная категория оставалась чуждой. Это чувствуется по структуре статьи Л. С. Берга - комплексная оболочка «рассеяна» в ней по подразделам, а сам он, вполне справедливо рассуждая о значении работ Вернадского для географии, никак не увязал их с собственной концепцией. В плане изучения психологии научного творчества эта подробность, пожалуй, заслуживает внимания. Остается добавить, что сам В. И. Вернадский, чрезвычайно высоко оценивавший работы таких географов, как А. Гумбольдт, В. В. Докучаев и А. Н. Краснов, тоже никак не увязывал свое учение о биосфере с учением о географической оболочке, т. е. с теорией физической географии.