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, СО₂, N₂), 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.

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

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

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

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

[5] По имени австрийского геофизика В. Конрада.

[6] 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.

[7] От греч. «литос» - камень.

[8] Примерно до 1970 г. литосфера понималась как синоним земной коры.

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

[10] Синоним - изверженные горные породы.

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

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

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

[14] 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.

[15] Метаморфоза - превращение, преобразование чего-либо.

[16] 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.

[17] 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.

[18] 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.

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

[20] 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.

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

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

[24] Абиссальные равнины - глубоководные равнины океанических впадин и впадин окраинных морей.

[25] Крип (англ. creep) - ползать.

[26] 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.

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

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

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

[30] Термин образован от имени древнегреческого бога ветров Эола.

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

[32] Озон - трехатомная молекула кислорода (О₃), возникающая, в частности, под действием солнечного излучения в результате разложения молекулы О₂ на атомы и образованием молекул О₃.

[33] Протон - ядро атома водорода.

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

[35] В международной терминологии воздушные массы умеренных широт принято называть полярными.

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

[37] 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.

[38]От semi (лат.) – наполовину, полу-.

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

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

[41] 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)

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

[43] 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.

[44] 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.

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

[46] От греч. bios-жизнь и sphaira - шар, сфера.

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

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

[49] Сворачивание белков происходит в температурной точке превращения воды в пар.