Основные свойства географической оболочки


Географическая оболочка — наиболее сложная и разнообразная (контрастная) часть Земли. Ее специфические особенности сформировались в ходе длительного взаимодействия природных тел в условиях земной поверхности.

Одна из характерных особенностей оболочки — большое разнообразие вещественного состава, значительно превышающее разнообразие вещества как недр Земли, так и верхних (внешних) геосфер (ионосферы, экзосферы, магнитосферы). В географической оболочке вещество встречается в трех агрегатных состояниях, обладает широким диапазоном физических характеристик — плотности, теплопроводности, теплоемкости, вязкости, раздробленности, отражательной способности и др. Поражает большое разнообразие химического состава и активности вещества.

Вещественные образования географической оболочки неоднородны по структуре. Выделяют косное, или неорганическое, вещество, живое (сами организмы), биокосное вещество. Каждый названный тип вещества включает сотни и тысячи видов, а число видов живых организмов составляет от 1,5 до 2 млн. (по разным оценкам).


Другая особенность географической оболочки — большое разнообразие поступающих в нее видов энергии и форм ее преобразования. Среди многочисленных трансформаций энергии особое место занимают процессы ее накопления (например, в виде органического вещества).

Неравномерное распределение энергии на земной поверхности, вызванное шарообразностью Земли, сложным распределением суши и океана, ледников, снегов, рельефа земной поверхности, и разнообразие типов вещества определяют неравновесность географической оболочки, что служит основой для возникновения разнообразных движений: потоков энергии, циркуляции воздуха, воды, почвенных растворов, миграции химических элементов, химических реакций и т. д. Движения вещества и энергии связывают все части географической оболочки, обусловливая ее целостность.

В ходе развития географической оболочки как материальной системы происходило усложнение ее структуры, увеличение разнообразия вещественного состава и энергетических градиентов. На определенном этапе развития оболочки появилась жизнь — наиболее высокая форма движения материи. Возникновение жизни — закономерный результат эволюции географической оболочки. Деятельность живых организмов привела к качественному изменению природы земной поверхности.


Существенное значение для возникновения и развития географической оболочки имеет совокупность планетарных факторов: масса Земли, расстояние до Солнца, скорость вращения вокруг оси и по орбите, наличие магнитосферы (см. гл. I), обеспечивших определенную термодинамическую обстановку, достаточно благоприятную для осуществления разнообразных природных взаимодействий — основы географических процессов и явлений. Изучение ближайших космических объектов — планет Солнечной системы — показало, что только на Земле сложились условия, благоприятные для возникновения достаточно сложной материальной системы.

В ходе развития географической оболочки возрастала ее роль как фактора собственного развития (саморазвития). Большое самостоятельное значение имеют состав и масса атмосферы, океана и ледников, соотношение и размеры площадей суши, океана, ледников и снегов, распределение суши и моря по земной поверхности, положение и конфигурация форм рельефа различного масштаба, различных типов природной среды и т. д.

На достаточно высоком уровне развития географической оболочки, ее дифференциации и интеграции возникли сложные системы — природные территориальные и аквальные комплексы.

В заключение перечислим некоторые важнейшие параметры географической оболочки и ее крупных структурных элементов.

Площадь земной поверхности 510,2 млн. км2. Океан занимает 361,1 млн. км2 (70,8 %), суша —149,1 млн. км2 (29,2 %). Выделяют шесть крупных массивов суши — материков, или континентов: Евразию, Африку, Северную Америку, Южную Америку, Антарктиду и Австралию, а также многочисленные острова (табл. II. 1).


T_2_1_2_2

Средняя высота суши 870 м, средняя глубина океана 3704 м. Океаническое пространство обычно подразделяют на четыре океана: Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый (табл. 112).

Существует мнение о целесообразности выделения приантарктических вод Тихого, Индийского и Атлантического океанов в особый Южный океан; так как этот регион отличается особым динамическим и термическим режимом.

Распределение материков и океанов по полушариям и широтам неравномерно, что служит объектом специального анализа.

Для природных процессов важное значение имеет масса объектов. Массу географической оболочки точно определить невозможно вследствие неопределенности ее границ. Ниже дается сравнение масс (кг) отдельных геосфер, Земли и географической оболочки (по К.К. Маркову и др., 1978).

Sh_1

  • ← Фигура Земли
  • Вещество географической оболочки →

Источник: collectedpapers.com.ua

Краткое описание

Верхняя граница расположена на расстоянии в 55 км от земной поверхности. Целостность компонентов географической оболочки определяется постоянным взаимодействием воды, воздуха, минеральных веществ и живых организмов. Также наблюдается круговорот, разные элементы переходят из одного слоя в другой и обратно, что нередко сопровождается изменением агрегатного состояния.

Некоторые слои взаимодействуют с остальными не только в совокупности, но и в частности. Например, биосфера и атмосфера создают фотосинтез. В процессе этого наблюдается следующая схема:

  • Воздух вступает в химические реакции с другими газами во внешней среде.
  • Газы регулируются в атмосфере, распространяются по всей поверхности, поэтому продукты жизнедеятельности человека вредят не отдельному населенному пункту, а всей планете.
  • Под действием ультрафиолета растения способны поглощать углекислый газ, перерабатывать его и выпускать кислород, без которого живые существа не могут существовать.
  • Накопление солнечной радиации днем, чтобы прогревать Землю, и удержание энергии ночью, чтобы не остужать ее.

Тесно связана биосфера и гидросфера. Множество живых организмов обитает в воде. Сухопутные животные, равно как человек, погибнут без влаги. Через атмосферу по воздуху в мировой океан доставляются важные микроэлементы, например, кальций. Если его в водоемах будет недостаточно, формирование панцирей и раковин нарушается. Следствием станет полное вымирание целых классов животных.

Верхняя твердая часть планеты активнее всего подвергается влиянию биосферы, верхушку которой занимает человек. А учитывая постоянное общее взаимодействие слоев, любое негативное вмешательство плохо отражается на всей географической оболочке. Причем нужно рассматривать все: как обычные выхлопные газы от автомобилей, так и взрывы атомных бомб, пусть даже учебных.

Компоненты и их определение

Вопрос о строении географической оболочки стоит остро. К примеру, некоторые ученые отказываются вносить в слои ноосферу — среду, где осуществляется взаимодействие между человеком и окружающей природой. Существующие компоненты представлены в таблице ниже.


Название Расположение Особенности
Земная кора Верхняя часть планеты, расположенная над литосферой Разделяется на океаническую и континентальную. Состоит из нескольких крупных литосферных плит, которые могут двигаться. Результатом перемещения становится землетрясение.
Тропосфера Верхняя граница проходит на высоте от 8 до 18 км Здесь наблюдается постоянное скопление около 80% воздуха и 90% воды. Также тут формируются погодные условия. Размеры оболочки уменьшаются в зимнее время.
Стратосфера Доходит до 50−55 км Высокое содержание озона. Воздух и вода присутствуют, но в малой концентрации.
Гидросфера Объединяет в себе всю воду планеты Вода находится не только в водоемах, но и в облаках, тучах, иных формах скопления рассматриваемых молекул. Часть переходит в твёрдое агрегатное состояние, образуя криосферу (ледяной покров).
Биосфера Объединяет гидросферу, земную кору и атмосферу Представляет собой совокупность живых организмов. Некоторые из которых достаточно легкие и микроскопические, чтобы парить высоко над землей.
Ноосфера Объединяет природу и человека Многие ученые не признают этот компонент оболочки, поскольку человека относят к живым организмам, поэтому его можно рассматривать как часть биосферы.

Законы и свойства

Каждый слой обладает своими уникальными особенностями. Везде есть свои законы, в соответствии с которыми осуществляется внутреннее взаимодействие. Но также имеются свойства географической оболочки, характеризующие ее в комплексе:

  • Компоненты взаимопроникают друг в друга.
  • Компоненты перемещаются из одного слоя в другой. Существует два вида движения — горизонтальное и вертикальное (последнее частично переходит в наружные слои, не относящиеся к ГО, затем разлетается или испаряется в вакууме космоса). Они не мешают друг другу, однако в частях географической оболочки оно осуществляется с разными скоростями.
  • Существует зональное распределение, все слои располагаются на своем месте и не выходят за его пределы. Есть горизонтальная (от полюсов к экватору) и вертикальная, зависящая от высоты.
  • Существует круговорот. Различные явления повторяются. Периодичность разная, от нескольких часов до тысячелетий.
  • Все слои находятся в единстве, поскольку тесно связаны между собой. Если разрушить один, погибнет вся географическая оболочка.

Уникальность оболочки в том, что только здесь наблюдаются все три агрегатных состояния вещества. Сначала она создала условия для зарождения живых организмов, которые впоследствии эволюционировали до человека. Затем образовалась благоприятная обстановка, в рамках которой человеческое общество смогло развиваться и дойти до современного цивилизованного состояния.

Учитывая, что сегодня известно о целостности и ритмичности слоев, запускается множество различных программ по сохранению окружающей среды. Любое действие человека приводит к изменениям, преимущественно негативным. Поэтому регулируются моменты, способные нанести больший вред.

Круговорот энергии

Природные процессы внутри оболочки не проходят без обмена энергией. Таковых видов множество, но есть 3 наиболее важных:

  • Водный. Молекулы влаги поднимаются с океанов, образуя крупные воздушные массы. Их движением ветра доставляют к разным районам планеты.
  • Биологический. Растения и животные, погибая, разлагаются на минеральные вещества. Затем они поглощаются в пищу другими, которые растут, развиваются и снова умирают.
  • Воздушный. Выполняется вертикально и горизонтально. С его помощью образуется система ветров, погодных условий, перемещения осадков.

Все круговороты, несмотря на ритмичность, отличаются друг от друга. Закономерность только в их появлении. К примеру, каждое растение в процессе развития увеличивается и растет. Поэтому после гибели оно способно оставить после себя намного больше минеральных веществ, чем изначально поглотило.

Участие живых организмов

Говоря о том, какова роль живых организмов в географической оболочке, нельзя это недооценивать. Неповторимость планеты заключается в том, что на ее поверхности зародилась и развивается жизнь. Процессы включают в себя 3 этапа:

  • Появление органических веществ. Это следствие фотосинтеза. Потом они становятся пищей для многих животных и растений, а в некоторых случаях — простейшими живыми организмами.
  • Преобразование первичной продукции во вторичную. Сначала поступает к растениям, затем через них — к животным.
  • Разрушение всех видов продукции, как растительной, так и животной. Они разлагаются на микроскопические элементы, бактерии и грибы.

Если хотя бы один из указанных процессов исключить из цепочки, прервется вся жизнь на планете. Такой порядок зародился миллионы лет назад и его основные понятия не изменились до сих пор. Например, растения помогают переработать углекислый газ, преобразовать его в кислород — одно из главных газообразных элементов.


Под влиянием организмов Земля сильно изменилась. Состав Мирового Океана поменялся, в нем появились дополнительные и важные элементы, давшие возможность развиваться и эволюционировать рыбам и водным животным. Залежи угля, известняка и нефти тоже являются следствием и неотъемлемой частью перечисленных процессов.

Источник: nauka.club

4.1. Понятие о географической оболочке как объекте землеведения

Общие особенности географической оболочки. Географическая оболочка — это ма-

териальная система, возникшая на земной поверхности в результате взаимодействия и взаимопроникновения насыщенных организмами литосферы, атмосферы и гидросферы. Природные тела географической оболочки (горные породы, вода, воздух, растительность, живое вещество) имеют различное агрегатное состояние (твердое, жидкое, газообразное) и разные уровни организации вещества (неживое, живое и биокосное — результат взаимодействия живой и неживой субстанций).

Географическая оболочка образована двумя принципиально разными типами материи:

атомарно-молекулярным «неживым» веществом и атомарно-организменным «живым» ве-

ществом. Первое может участвовать только в физико-химических процессах, в результате которых могут появляться новые вещества, но из тех же химических элементов. Второе обладает способностью воспроизводить себе подобных, но различного состава и облика. Взаимодействия первых требуют внешних энергетических затрат, тогда как вторые обладают собственной энергетикой и могут ее отдать при различных взаимодействиях. Оба типа вещества возникли одновременно и функционируют с момента начала формирования земных сфер. Между частями географической оболочки наблюдается постоянный обмен веществом и энергией, проявляющийся в форме атмосферной и океанической циркуляции, движения поверхностных и подземных вод, ледников, перемещения организмов и живого вещества и др. Благодаря движению вещества и энергии все части географической оболочки оказываются взаимосвязанными и образуют целостную систему.

Разнообразный состав и состояния вещества, формы энергии и взаимодействия природных тел в географической оболочке в ходе длительной эволюции привели к ее сложной пространственной дифференциации. Возникли разнородные части географической оболочки

— природно-территориальные и аквальные комплексы, или ландшафты различного ранга: от географических стран и зон до урочищ и фаций. Таким образом, будучи единым целым, географическая оболочка в то же время состоит из относительно самостоятельных, но всегда взаимосвязанных и взаимообусловленных частей. Географическая оболочка является колыбелью жизни, которая в разных формах и проявлениях сопровождает ее с начальных этапов возникновения. Живые организмы всегда оказывали влияние на формирование компонентов географической оболочки. С течением времени при совершенствовании форм жизни, ее распространенности и обильности роль живого вещества возрастала и все более изменяла и совершенствовала облик географической оболочки.

Большинство исследователей вслед за С. В. Калесником называет взаимосвязанное и взаимообусловленное вещественное тело, повсеместно обрамляющее планету Земля, географической оболочкой. Существуют и другие названия — наружная земная оболочка

(П.И.Броунов), эпигеосфера (А.Г.Исаченко), эпигенема (Р.И.Аболин), физико-географическая оболочка (А.А.Григорьев), биогеносфера (И. М. Забелин), ландшафтная сфера (Ю.

К.Ефремов, ф.Н.Мильков), но они не получили широкого применения.

Составные части географической оболочки. Географическая оболочка, или гло-

бальная геосфера, состоит из неразрывного комплекса частных геосфер, занятых преимущественно одним компонентом определенного состояния и совместно функционирующих в присутствии биоты. Литосфера, атмосфера и гидросфера образуют практически непрерывные оболочки. Биосфера как совокупность живых организмов в определенной среде обитания не занимает самостоятельного пространства, а осваивает вышеназванные сферы полностью (гидросферу) или частично (атмосферу и литосферу). В землеведении понятие «географическая оболочка» включает в себя все живые организмы (каждая частная сфера имеет свою биоту, которая является ее неразрывным компонентом), поэтому самостоятельное выделение биосферы вряд ли необходимо. В биологии, напротив, выделение биосферы правомерно. Специфическое положение занимают криосфера (сфера холода) и педосфера (почвенный покров).

Источник: studfile.net


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.