Понятие и состав географической оболочки. Географическая оболочка земли Какие географические оболочки есть у земли

— это комплексная оболочка земного шара, где соприкасаются и взаимно друг в друга проникают и взаимодействуют , и . оболочка в своих границах почти совпадает с биосферой.

Взаимное проникновение друг в друга слагающих географическую оболочку Земли газовой, водной, живой и оболочек и их взаимодействие определяет целостность географической оболочки. В ней происходит непрерывный круговорот и обмен веществ и энергии. Каждая оболочка Земли, развиваясь по собственным законам, испытывает на себе влияние других оболочек и в свою очередь оказывает на них свое воздействие.

Влияние биосферы на атмосферу связано с фотосинтезом, в результате которого происходит интенсивный газообмен между ними и регулирование газов в атмосфере. Растения поглощают из атмосферы углекислый и выделяют в нее кислород, необходимый для дыхания всем живым существам. Благодаря атмосфере поверхность Земли не перегревается днем солнечными лучами и не слишком остывает ночью, что создает условия для существования живых особей. Биосфера влияет и на гидросферу, так как организмы оказывают существенное влияние на . Они забирают из воды необходимые им вещества, особенно кальций, для построения скелетов, раковин, панцирей. Гидросфера для многих существ - среда существования, а вода крайне необходима для многих процессов жизнедеятельности растений и животных. Воздействие организмов на особенно заметно в верхней ее части. В ней накапливаются остатки погибших растений и животных, образуются органического происхождения. Организмы участвуют не только в образовании горных пород, но и в разрушении их - в : Они выделяют кислоты, воздействующие на горные породы, разрушают их корнями, проникающими в трещины. Плотные, твердые породы превращаются в рыхлые осадочные (гравий, галька).

Подготавливаются условия для образования . В литосфере появились горные породы, которые стали использоваться человеком. Знание закона целостности географической оболочки имеет большое практическое значение. Если хозяйственная деятельность человека не учитывает его, то она часто приводит к нежелательным последствиям.

Изменение одной из оболочек географической оболочки отражается и на всех других. Примером может служить эпоха великого оледенения в .

Увеличение поверхности суши привело к наступлению более холодного и , что повлекло за собой образование толщи снега и льда, покрывшего огромные площади на севере и , а это в свою очередь привело к изменению растительного и животного мира и к изменению почв.

Современная географическая оболочка - результат ее длительного развития, в процессе которого она непрерывно усложнялась. Ученые выделяют 3 этапа ее развития.

I этап продолжался 3 млрд. лет и назывался добиогенным. Во время его существовали только простейшие организмы. Они принимали слабое участие в ее развитии и формировании. Атмосфера в этот этап отличалась низким содержанием свободного кислорода и высоким - углекислого газа.

II этап продолжался около 570 млн. лет. Он характеризовался ведущей ролью живых существ в развитии и формировании географической оболочки. Живые существа оказывали огромное влияние на все ее компоненты. Происходило накопление горных пород органического происхождения, изменился состав воды и атмосферы, где повысилось содержание кислорода, так как происходил фотосинтез у зеленых растений, уменьшилось содержание углекислого газа. В конце этого этапа появился человек.

III этап - современный. Он начался 40 тыс. лет назад и характеризуется тем, что человек начинает активно влиять на разные части географической оболочки. Поэтому именно от человека зависит, будет ли она существовать вообще, так как человек на Земле не может жить и развиваться изолированно от нее.

Кроме целостности, к общим закономерностям географической оболочки относят ее ритмичность, то есть периодичность и повторяемость одних и тех же явлений, и .

Географическая зональность проявляется в определенной смене от полюсов . В основе зональности лежит различное поступление на земную поверхность тепла, света, а они уже отражаются на всех остальных компонентах, и прежде всего почвах, и животном мире.

Зональность бывает вертикальная и широтная.

Вертикальная зональность - закономерное изменение природных комплексов как в высоту, так и в глубину. Для гор основной причиной этой зональности служит изменение и количества влаги с высотой, а для глубин океана - тепла и солнечного света. Понятие «вертикальная зональность» значительно шире, чем « », которая справедлива лишь применительно к суше. В широтной зональности выделяют наиболее крупное подразделение географической оболочки -

Самым крупным природным комплексом Земли является географическая оболочка. Она включает в себя литосферу и атмосферу, гидросферу и биосферу, которые взаимодействуют друг с другом. Благодаря этому происходит активный круговорот энергии и веществ в природе. У каждой оболочки – газовой, минеральной, живой и водной есть собственные законы развития и существования.

Основные закономерности географической оболочки:

географическая зональность;
целостность и взаимосвязь всех частей оболочки земного шара;
ритмичность – повторение суточных и годовых явлений природы.

Земная кора

Твердая часть земли, содержащая горные породы, осадочный слой и минералы, является одним из компонентов географической оболочки. В состав входит более девяноста химических элементов, которые неравномерно размещены по всей поверхности планеты. Железо, магний, кальций, алюминий, оксиген, натрий, калий составляют большинство всех пород литосферы. Они образовываются различным способом: под воздействием температур и давления, при переотложении продуктов выветривания и жизнедеятельности организмов, в толще земли и при выпадении осадка из воды. Существует два типа земной коры – океаническая и континентальная, которые отличаются друг от друга по составу пород и температуре.

Атмосфера

Атмосфера является важнейшей составляющей частью географической оболочки. Она влияет на погоду и климат, гидросферу, мир флоры и фауны. Атмосфера также делится на несколько слоев, и с состав географической оболочки входит тропосфера и стратосфера. В этих слоях содержит кислород, который требуется для жизненных циклов разных сфер на планете. Кроме того, слой атмосферы защищает поверхность земли от ультрафиолетовых лучей Солнца.

Гидросфера

Гидросфера – это водная поверхность земли, которая состоит из подземных вод, рек, озер, морей и океанов. Основная часть водных ресурсов Земли сосредоточена в океане, а остальное количество – на материках. К гидросфере следует отнести еще водяной пар и облака. Кроме того, вечная мерзлота, снежный и ледяной покров также является частью гидросферы.

Биосфера и антропосфера

Биосфера – это мультиоболочка планеты, которая включает в свой состав мир флоры и фауны, гидросферу, атмосферу и литосферу, которые взаимодействуют между собой. Изменение одной из составляющих биосферы приводит к значительным изменениям всей экосистемы планеты. К географической оболочке земли можно еще отнести и антропосферу – сферу, в которой взаимодействуют люди и природа.

биосфера ноосфера техногенез

Наиболее общим объектом изучения географической науки является географическая оболочка. Термин «географическая оболочка» был предложен известным географом А.А. Григорьевым в 1932 г.

Географическая оболочка - самый большой на Земле природный комплекс, в котором литосфера, гидросфера, атмосфера и биосфера, сложно переплетаясь, взаимодействуют между собой, проникают друг в друга, обмениваются веществом и энергией. Каждый компонент комплекса имеет свой химический состав, отличается присущими только ему свойствами. В пределах оболочки как бы лежащей на границе планеты и космоса действуют как космические, так и внутренние силы. Одно из важнейших свойств географической оболочки - наличие веществ (прежде всего воды) одновременно в жидком, твердом и газообразном состоянии. Они могут иметь свою организацию вещества, закономерности развития, могут быть органическими или неорганическими.

Процессы, протекающие в географической оболочке, многообразны, тесно связаны между собой и могут быть легко нарушены. Они еще недостаточно изучены и значение их крайне важно для сохранения Земли и выживания человека. Географическая оболочка уникальна прежде всего тем, что в ней действуют, переплетаясь между собой, взаимно дополняя друг друга или сталкиваясь как противоположные, разные формы энергии: часть - земного, часть - космического. Обилие энергии порождает различные процессы - геологические, биологические, физические и химические. Мы говорим о том, что на земной поверхности происходит противоборство внешних и внутренних сил. Причем одни из них стремятся установить равновесие. Например: сила тяжести, с которой связаны и выравнивание рельефа, и стекание воды с его понижения. С силами притяжения Луны и Солнца связаны приливы и отливы. Среди внутренних источников энергии на первом месте стоит распад радиоактивных веществ, с которым связаны образование гор и движение литосферных плит, землетрясения и извержение вулканов, деятельность гейзеров, горячих источников. Все эти процессы сопровождаются обезвоживанием и дегазацией недр, т.е выносом воды и газов на земную поверхность. Немалую роль играет и то, что Земля как общий магнит образует магнитное поле, которое влияет не только на процессы притяжения, но и на поведение электрических зарядов в атмосфере. Космическая энергия достигает поверхности Земли в виде различных излучений, из которых главенствует солнечная. Ее поступает очень много. Значительная часть солнечной энергии отражается обратно в космос. В солнечной энергии связаны два важнейших процесса, которые и создают на Земле уникальную оболочку. Это - круговорот воды и развитие жизни. Границы географической оболочки не выражены четко и проводятся различными учеными по - разному, так как основы для ее деления отличаются. Но чаще все проводят следующие границы.

Рис.1

К географической оболочке относится слой атмосферы, в котором отмечается наличие пыли, преимущественно вулканического происхождения, паров воды и могут существовать организмы. Высота этого слоя достигает 25-30 км, т.е. в состав географической оболочки входит тропосфера и нижние слои стратосферы. В литосфере к географической оболочке относится только часть земной коры, которая простирается от поверхности Земли до глубины несколько сотен метров, иногда до 4-5 км. Именно до этой глубины прослеживается воздействие атмосферы и гидросферы на литосферу. В состав географической оболочки входит почти вся гидросфера, за исключением незначительной ее части, которая находится на большой глубине. Самая большая часть географической оболочки - биосфера - одна из оболочек Земли, состав, свойства и процессы которой обусловлены деятельностью живых организмов. То есть, в основе выделения границ биосферы находится деятельность живых организмов, а в основе географической оболочки - наличие взаимодействия основных частей (сфер). Поэтому основные параметры биосферы и геосферы могут не совпадать. Относительно соотношения биосферы и географической оболочки Земли нет единого мнения. Если брать за основу наличие или отсутствие бактерий, то сфера обитания последних выходит за границы географической оболочки, так как споры бактерий обнаружены значительно выше тропосферы, а в нефтеносных слоях литосферы бактерии обнаружены на глубинах до нескольких километров. В пределах суши географической оболочки отдельные ученые выделяют ландшафтную сферу. Это небольшой по мощности слой (от 5-10 м в тундре, до 100-150 м в тропиках), включающий верхнюю часть коры выветривания, почву, растительность, животный мир, приземный слой воздуха, поверхностные и грунтовые воды.

Основным объектом изучения современной физической географы географическая оболочка Земли - комплексная природная система, в которой граничат, сталкиваются, проникают друг в друга, смешиваются и взаимодействуют между собой литосфера, гидросфера, атмосфера и биосфера в условиях одновременного воздействия эндогенных и экзогенных факторов, прежде всего внутренней и внешней энергии. Географической эта система называется потому, что объединяет в единое целое неживую и живую природу. Ни одна другая земная сфера, как и любая известная оболочка остальных планет Солнечной системы, не имеет подобного комплексного объединения из-за отсутствия в них органического мира.

Важнейшими особенностями географической оболочки является ее исключительное богатство формами проявления свободной энергии, чрезвычайное разнообразие веществ по химическому составу и агрегатному состоянию, их видами и массами - от свободных элементарных частиц через атомы, молекулы к химическим соединениям и сложных тел, включая растительный и животный мир, на вершине эволюции которого находится человек. Среди других специфических признаков стоит выделить наличие в пределах этой природной системы воды в жидком состоянии, осадочных пород, различных форм рельефа, почвенного покрова, концентрацию и аккумуляцию солнечного тепла, большую активность большинства физико-географических процессов.

Географическая оболочка генетически неразрывно связана с поверхностью Земли, является ареной ее развития. На земной поверхности очень динамично развиваются процессы, обусловленные солнечной энергией (например действие ветра, воды, льда). Эти процессы вместе с внутренними силами и влиянием силы тяжести перераспределяют огромные массы горных пород, воды, воздуха и даже вызывают спуска и подъема определенных участков литосферы. Наконец, на поверхности Земли или вблизи от нее наиболее интенсивно развивается жизнь.

Главными чертами и закономерностями географической оболочки является целостность, ритмичность, зональность и круговорот вещества и энергии.

Целостность географической оболочки заключается в том, что изменение в развитии любого компонента природы обязательно вызывает изменение всех других (например, изменение климата в различные эпохи развития Земли отразилась на природе всей планеты). Масштабы этих изменений различны: они могут равномерно охватывать всю географическую оболочку или проявляться только на отдельных ее участках.

Ритмичность - это повторение одинаковых явлений природы через определенные промежутки времени. Таковы, например, суточные и годовые ритмы, особенно наиболее заметны в природе. Циклическими являются длительные эпохи потеплений и похолоданий, колебания уровня озер, морей, Мирового океана в целом, наступление и отступление ледников и т.

Зональность - закономерное изменение в пространстве строения компонентов географической оболочки. Различают горизонтальную (широтную) и вертикальную (высотное) зональность. Первая обусловлена различным количеством тепла, поступающего на различные широты в связи с шаровидной формой Земли. Другой вид зональности - высотная поясность - проявляется только в горах и обусловлена изменением климата в зависимости от высоты.

Круговорот вещества и энергии приводит непрерывное развитие географической оболочки. Все вещества в ней находятся в постоянном движении. Часто круговороты вещества сопровождаются кругооборотами энергии. Например, в результате круговорота воды происходит выделение тепла при конденсации водяного пара и поглощения тепла при испарении. Биологический круговорот чаще всего начинается с превращения растениями неорганических веществ в органические. После отмирания органическое вещество превращается в неорганическую. Благодаря круговоротом происходит тесное взаимодействие всех компонентов географической оболочки, их взаимосвязанный развитие.

Географическая оболочка хоть и органически единственным, закономерно построенным целым, однако она неоднородна. ее составные части - горные породы, рельеф, воздушные массы, солнечное тепло, воды, почвы, растительный и животный мир, но в разных местах на поверхности Земли они сочетаются и взаимодействуют между собой неодинаково. Разное их соотношение обусловливает значительные пространственные различия в пределах оболочки. Итак, природа любого региона нашей планеты имеет также черты оригинальные и неповторимые, в результате чего сформировались многочисленные непохожие друг на друга природно-территориальные комплексы (ПТК), или ландшафты.

Поскольку географическая оболочка состоит из большого количества разнообразных и несхожих между собой ПТК, то в прошлом ее называли еще ландшафтной. Но в отличие от ПТК или ландшафтов этот термин не прижился в науке. Отдельные географы употребляют в научной литературе название "ландшафтная сфера" в понимании, близком к термину "географическая оболочка". Так, Ф.М. Мильков (1990 г..) Считает, что ландшафтная сфера образует на Земле тонкий слой толщиной 5- 150 м, который значительно отличается от других большой концентрацией и активностью в нем различных организмов. Здесь находится "фокус жизни". И.М. Забелин (в 1959 г..) Вместо термина "географическая оболочка" предложил "биогеосферы", то есть характеризовал ее как сферу возникновения и развития жизни. Но это название, как и предыдущая, сужает пространственные границы географической оболочки, слишком заостряет внимание на биологических аспектах исследования и отводит второстепенное место обще географическим проблемам. Неудачной оказалась и название "геосистема", которую принял В.Б. Сочава (1963 p.), Поскольку геотопология изучает не географический район, а отдельные небольшие места (участка) территории. Этот подход получил широкое применение в региональных географических исследованиях.

Термин "географическая оболочка" получил широкое признание только в современной научной литературе, хотя отдельные ученые близко подошли к определению сущности и некоторых общих особенностей этой комплексной сферы значительно раньше. Так, в Нидерландах Б. Варениус (1622-1650 pp.) Считал, что предметом изучения географии является "земноводное круг", то есть оболочка на поверхности Земли, образованная взаимопроникновением одной в другую частей земли, воды и атмосферы. Великий немецкий ученый-энциклопедист, путешественник и естествоиспытатель А. Гумбольдт (1769-1859) в своей известной работе "Космос" развил мысль не только о взаимосвязи, а и о взаимодействии воздуха, океана, земли, о единстве неорганической и органической природы. Другой немецкий ученый Ф. Рихтгофен (1833-1905), разрабатывая вопросы относительно предмета географии, определил ее как науку о компонентах земной поверхности и их взаимодействие.

Оригинальная идея о своеобразной "внешнюю оболочку Земли" как предмет изучения физической географии была высказана впервые в начале XX в. профессором Киевского и Петербургского университетов П.И. Броуновым (1853-1927). Он рассматривал внешнюю земную оболочку как сферу, воедино соединяет между собой концентрические оболочки литосферы, гидросферы, атмосферы и биосферы: все они проникают друг в друга, вызывая своим взаимодействием внешний вид нашей планеты и все явления, протекающие на ней. Глубоко аналитическое исследование комплексной вертикальной "особой физико-географической оболочки", которое было сделано в тридцатых годах А.А. Григорьевым (1883-1968), способствовало окончательному утверждению этой природной системы как объекта изучения географии. Учение о географической оболочке Земли получило дальнейшее обоснование в трудах С.В. Колесника (1901-1977) - автора фундаментального учебника "Основы общего землеведения". Заметим, что именно эта книга способствовала широкому признанию землеведения как самостоятельной научной дисциплины географии. Определенный вклад в развитие науки о географической оболочке сделали ученые Украины К.И. Геренчук, В.А. Боков и И. Черванев (1984 p.), Которые дали современную трактовку ее строения, состава, структуры, динамики и развития, а также осветили сложные вопросы управления глобальными географическими процессами.

Географическая оболочка как особая по своему строению и свойствам сфера имеет границы по вертикали. Но поскольку переход от нее к другим оболочек происходит постепенно, то верхняя и нижняя границы оказываются недостаточно четко и поэтому какой-то степени их можно считать условными.

Ученые по-разному представляют и обосновывают высоту и глубину распространения от поверхности Земли географической оболочки.

По А.А. Григорьевым (1963 p.), Верхняя граница географической оболочки проходит в стратосфере на высоте 20-25 км, несколько ниже слоя максимальной концентрации озона. Дело в том, что озоновый слой задерживает вредные для организмов дозы ультрафиолетового излучения, поэтому именно здесь появляются благоприятные условия для существования живых существ, в первую очередь микроорганизмов. Нижняя граница находится под земной корой. Вся земная кора относится к географической оболочки, поскольку в ней постоянно происходят процессы рельефообразования различной активности.

По С.В. Колесником (1955 p.), Верхняя граница географической оболочки лежит в тропопаузе (то есть в среднем на расстоянии 10-12 км от поверхности Земли), поскольку вся тропосфера особенно тесно взаимодействует с остальными компонентами природы. Нижняя граница находится в земной коре на глубине 4-5 км и соответствует средней толще осадочных пород, образовавшихся в результате взаимодействия всех геосфер.

Впоследствии С.В. Колесник признал более обоснованной мнению Н.Н. Ермолаева (1969 г..) О распространении верхней границы географической оболочки до стратопаузе - переходного слоя от стратосферы к мезосферы, потому что именно к этому рубежу возможна жизнь и проявляется тепловое воздействие земной поверхности на атмосферные процессы. Нижнюю же границу оболочки целесообразнее связывать не со всей толщей земной коры, а только с той поверхностной частью, которая наиболее активно взаимодействует в настоящее время с экзогенными и эндогенными процессами. Толщина этого слоя на суше не превышает 600-800 м. В окнах географическая оболочка пронизывает всю водную толщу, а также поверхностные слои донных отложений.

Таким образом, географическая оболочка включает в себя всю гидросферу и биосферу, а также нижнюю часть атмосферы (в ней, правда, сосредоточено около 80% массы воздуха) и поверхностные слои литосферы. Что касается горизонтальных границ географической оболочки, то они определяются размерами Земли, по своей форме является замкнутой сферой.

Около 40000 километров. Географические оболочки Земли - это системы планеты, где все компоненты внутри взаимосвязаны и определены друг относительно друга. Выделяют четыре типа оболочек - атмосферу, литосферу, гидросферу и биосферу. Агрегатные состояния веществ в них встречаются всех типов - жидкие, твердые и газообразные.

Оболочки Земли: атмосфера

Атмосфера является внешней оболочкой. В ее состав вошли разные газы:

азот - 78,08%;
кислород - 20,95%;
аргон - 0,93%;
углекислый газ - 0,03%.

Помимо них встречаются озон, гелий, водород, инертные газы, но их доля в общем объеме составляет не более 0,01%. В состав этой оболочки Земли также входит пыль и водяной пар.

Атмосфера, в свою очередь, делится на 5 слоев:

тропосфера - высота от 8 до 12 км, характерно присутствие водяного пара, формирование осадков, движение воздушных масс;
стратосфера - 8-55 км, содержит озоновый слой, поглощающий УФ-излучение;
мезосфера - 55-80 км, низкая по сравнению с нижней тропосферой плотность воздуха;
ионосфера - 80-1000 км, в состав входят ионизированные атомы кислорода, свободные электроны и другие заряженные молекулы газов;
верхняя атмосфера (сфера рассеяния) - более 1000 км, молекулы двигаются с огромными скоростями и могут проникать в космос.

Атмосфера поддерживает жизнь на планете, поскольку она способствует сохранению тепла на Земле. Также она не допускает проникновения прямых солнечных лучей. А ее осадки повлияли на почвообразовательный процесс и формирование климата.

Оболочки Земли: литосфера

Это твердая оболочка, слагающая земную кору. В состав земного шара входят несколько концентрических слоев с разной толщиной и плотностью. Также они имеют неоднородный состав. Усредненное значение плотности Земли - 5,52 г/см 3 , а в верхних слоях - 2,7. Это свидетельствует о том, что внутри планеты находятся более тяжелые вещества, нежели на поверхности.

Верхние литосферные слои имеют мощность 60-120 км. В них преобладают магматические горные породы - гранит, гнейс, базальт. Большинство из них в течение миллионов лет подвергалось процессам разрушения, воздействию давления, температур и превратилось в рыхлые породы - песок, глина, лёсс и т.д.

До 1200 км находится так называемая сигматическая оболочка. Основными слагающими ее веществами являются магний и кремний.

На глубинах 1200-2900 км находится оболочка, получившая название средняя полуметаллическая или рудная. В основном здесь содержатся металлы, в частности железо.

Ниже 2900 км располагается центральная часть Земли.

Гидросфера

Состав этой оболочки Земли представлен всеми водами планеты, будь то океаны, моря, реки, озера, болота, грунтовые воды. Располагается гидросфера на поверхности Земли и занимает 70% всей площади - 361 млн. км 2 .

В океане сосредоточено 1375 млн. км 3 воды, на поверхности суши и в ледниках - 25, в озерах - 0,25. По мнению академика Вернадского, большие запасы воды находятся в толще земной коры.

На поверхности суши воды задействованы в непрерывном водообмене. Испарение происходит в основном с поверхности океана, где вода - соленая. За счет процесса конденсации в атмосфере суша обеспечивается пресной водой.

Биосфера

Структура, состав и энергия этой оболочки Земли обусловливаются процессами деятельности живых организмов. Биосферные границы - поверхность суши, почвенный слой, нижняя атмосфера и вся гидросфера.

Растения распределяют и накапливают энергию Солнца в виде различных органических веществ. Живые организмы осуществляют миграционный процесс химических веществ в почве, атмосфере, гидросфере, осадочных породах. Благодаря животным в этих оболочках происходят газообмен, окислительно-восстановительные реакции. Атмосфера является также результатом деятельности живых организмов.

Оболочка представлена биогеоценозами, которые являются генетически однородными участками Земли с одним типом растительного покрова и населяющими животными. Биогеоценозы имеют свойственные для них почвы, рельеф и микроклимат.

Все оболочки Земли находятся в тесном непрерывном взаимодействии, которое выражается как обмен веществами и энергией. Исследования в области этого взаимодействия и выявление общих из принципов важно для познания почвообразовательного процесса. Географические оболочки Земли - уникальные системы, характерные только для нашей планеты.