Географическая оболочка, её свойства и целостность. Географическая оболочка Как существуют все географические оболочки

Географическая оболочка Земли включает земную кору до раздела Мохоровичича, гидросферу, нижнюю часть атмосферы до высот примерно 9 км в приполярных широтах и до высот приблизительно 16 км - в тропических широтах (данный слой атмосферы носит название «тропосфера», в нем сосредоточено около 90% всей массы атмосферы, состав воздуха здесь таков: азот - 78,08%, кислород - 20,4%, аргон - 0,93%, углекислый газ - 0,03%), биосферу.

Для географической оболочки характерна тесная связь между всеми входящими в нее частями. Поэтому возможны случаи, когда небольшие изменения какого-то одного из компонентов приводят к изменениям других и даже всего природного комплекса в целом. Следовательно, географическая оболочка имеет высокую чувствительность к внешним возмущениям, которые могут вызывать достаточно серьезные последствия. Характерной особенностью географической оболочки является ее ритмичность, т.е. повторяемость сходных явлений во времени. Ритмы могут быть очень короткими и длительными (миллионы лет).

В ритмике явлений природы выделяются две формы: периодическая и циклическая. Периодами называют ритмы одинаковой продолжительности. Примерами таких ритмов являются: время оборота Земли вокруг своей оси, время оборота Земли вокруг Солнца. Циклами называют ритмы, продолжительность которых меняется. Как правило, продолжительность циклов характеризуется их средней продолжительностью. Например, наибольшее число пятен на поверхности Солнца повторяется в среднем через каждые 11 лет, но фактически промежутки между двумя максимумами могут быть от 9 до 14 лет.

К ритмам с переменной продолжительностью относят опускание и поднятие суши, чередование ледниковых периодов, наступление и отступление океанов. Важной закономерностью структуры географической оболочки является географическая зональность. Она проявляется в определенной последовательности, смене разных типов ландшафтов и в образовании географических поясов и зон.

Напомним, что ландшафт - это одно из основных понятий комплексной физической географии. Термин «ландшафт» бы взят из разговорного немецкого языка (die Landschaft) (от land - земля, schaft - взаимосвязь). В географическую литературу ландшафт как специальный термин был введен немецкими географами в начале XIX в. Признание нашло предложение Н.А. Солнцева именовать ландшафт природнотерриториальным комплексом (ПТК).

В настоящее время в литературе имеются три трактовки ландшафта:

1) территориально ограниченный участок земной поверхности, характеризующийся единством и взаимосвязью входящих в него компонентов;
2) обобщенное типологическое понятие физико-географических комплексов;
3) общее понятие, синоним региональных и типологических комплексов любого таксономического ранга (таксономическая единица - система соподчиненных региональных и типологических ландшафтных комплексов).

Пояс географический - крупнейшая единица зонального подразделения географической оболочки, которая обладает общими чертами ландшафта, обусловленными величиной радиационного баланса и особенностями глобальных атмосферных процессов.

Зоны географические - это крупные части географического пояса, которые характеризуются господством в плакорных условиях (плакор - возвышенно-равнинные экспозиции, почвы, растительность которых наиболее точно выражают зональные черты ландшафта данной зоны) какого-то одного типа ландшафта - степного типа ландшафта в степной зоне, таежного - в зоне тайги и др.

Ведущую роль в формировании географических зон играет дифференциация гидротермических условий, т.е. соотношения тепла и влаги внутри географического пояса. Гидротермические условия часто зависят не от широты места, а от циркуляции атмосферы, поэтому протяженность зон не всегда является широтной. При крупных территориальных размерах каждая географическая зона имеет относительное единство природных условий, в частности климата, глубины залегания грунтовых вод, растительности, почв.

Географической зональности подчиняются гидрологические, климатические, почвенные, геоморфологические и другие процессы. Смена зон главным образом обусловлена распределением солнечной энергии, т.е. наклоном эклиптики (эклиптика - видимый годичный путь движения Солнца по небесной сфере) к экватору.

К основным закономерностям структуры географической оболочки Земли относят и азональность. Она наряду с зональностью определяет распределение какого-то явления вне связи с зональными особенностями территории. Заметим, что вся история развития географии связана с постепенным переходом от описательных методов к динамическим, т.е. в настоящее время географы не только констатируют наличие каких-то явлений, но и стремятся выявить динамику этих явлений, а также их причинно-следственные связи. Отметим также, что в настоящее время география широко использует в своих изысканиях математические методы.

Компоненты географической оболочки и их взаимодействие.

Атмосфера, литосфера, гидросфера и биосфера - четыре оболочки земного шара находятся в сложном взаимодействии, взаимопроникают друг в друга. Все вместе они составляют географическую оболочку.

В географической оболочке развивается жизнь, проявляется деятельность воды, льда, ветра, образуются почвы, осадочные горные породы.

Географическая оболочка - это область сложного взаимопроникновения, взаимодействия космических и земных сил. Она продолжает развиваться и усложняться в результате взаимодействия живой и неживой природы.

Верхняя граница географической оболочки соответствует тропопаузе - переходному слою между тропосферой и стратосферой. Над экватором этот слой располагается на высоте 16-18 км, а на полюсах - 8-10 км. На этих высотах затухают и прекращаются процессы, порождаемые взаимодействием геосфер. В стратосфере практически отсутствует водяной пар, нет вертикального перемещения воздуха, изменение температур не связано с влиянием земной поверхности. Невозможна здесь и жизнь.

Нижняя граница на суше проходит на глубине 3-5 км, т. е. там, где изменяются состав и свойства горных пород, отсутствуют вода в жидком состоянии и живые организмы.

Географическая оболочка Земли представляет собой целостную материальную систему, качественно отличную от других геосфер Земли. Ее целостность определяется непрерывным взаимодействием твердых, жидких и газообразных, а с возникновением жизни - и живых веществ. Все составные части географической оболочки взаимодействуют, используя солнечную энергию, поступающую на Землю, и энергию внутренних сил Земли.

Взаимодействие между геосферами Земли в пределах географической оболочки происходит в результате круговорота веществ (воды, углерода, кислорода, азота, углекислого газа и др.).

Все компоненты географической оболочки находятся в сложных взаимосвязях. Изменение одного компонента непременно вызывает изменение и других.

Ритмичность явлений в географической оболочке. Географическая оболочка Земли постоянно изменяется, усложняются взаимосвязи между ее отдельными компонентами. Эти изменения происходят во времени и в пространстве. В природе существуют ритмы разной продолжительности. Короткие, суточные и годовые ритмы особенно важны для живых организмов. Их периоды покоя и активности согласуются с этими ритмами. Суточный ритм (смена дня и ночи) обусловлен вращением Земли вокруг своей оси; годовой ритм (смена времен года) - обращением Земли вокруг Солнца. Годовая ритмика проявляется в существовании периодов покоя и вегетации у растений, в линьке и миграции животных, в некоторых случаях - в спячке, размножении. Годовая ритмика в географической оболочке зависит от широты мест: в экваториальных широтах она выражена слабее, чем в умеренных или полярных.

Суточные ритмы протекают на фоне годовых, годовые - на фоне многолетних. Существуют также вековые, многолетние ритмы, например изменения климата (похолодание - потепление, иссушение - увлажнение).

Изменения в географической оболочке происходят и в результате движения материков, наступления и отступления морей, в ходе геологических процессов: при эрозии и аккумуляции, работе моря, вулканизме. В целом географическая оболочка развивается поступательно: от простого к сложному, от низшего к высшему.

Зональность и секторность географической оболочки.

Важнейшая структурная особенность географической оболочки - ее зональность. Закон зональности был сформулирован великим русским ученым-естествоиспытателем В. В. Докучаевым, который писал, что расположение нашей планеты относительно Солнца, ее вращение и шарообразность влияют на климат, растительность и животных, которые распределяются по земной поверхности по направлению с севера на юг в строго определенном порядке.

Зональность лучше выражена на обширных равнинах. Однако границы географических зон редко совпадают с параллелями. Дело в том, что на распределение зон оказывают влияние многие другие природные факторы (например, рельеф). В пределах зоны могут наблюдаться значительные различия. Это объясняется тем, что зональные процессы накладываются на азональные, обусловленные внутренними факторами, не подчиненными законам зональности (рельеф, распределение суши и воды).

Самые крупные зональные подразделения географической оболочки - географические пояса, их выделяют по радиационному балансу (приходу-расходу солнечной радиации) и характеру общей циркуляции атмосферы. На Земле существуют следующие географические пояса: экваториальный, субэкваториальные (северный и южный), тропические (северный и южный), субтропические (северный и южный), умеренные (северный и южный), субполярные (субарктический и субантарктический), полярные (арктический и антарктический).

Географические пояса не имеют правильной кольцевой формы, они расширяются, сужаются, изгибаются под воздействием материков и океанов, морских течений, горных систем.

На материках и океанах географические пояса качественно отличны. На океанах они хорошо выражены на глубинах до 150 м, слабо - до глубины 2000 м.

Под влиянием океанов на материках внутри географических поясов образуются долготные секторы (в поясах умеренных, субтропических и тропических), приокеанические и континентальные.

На равнинах в пределах географических поясов выделяют природные зоны (рис. 45). В континентальном секторе умеренного пояса в пределах Восточно-Европейской равнины это зоны лесов, лесостепей, степей, полупустынь, пустынь. Природными зонами называют подразделения земной поверхности, характеризующиеся сходными почвенно-растительными и климатическими условиями. Основной фактор формирования почвенно-растительного покрова - соотношение температур и увлажнения.

Рис. 45. Основные биозоны Земли

Вертикальная поясность. По вертикали природные компоненты изменяются иными темпами, чем по горизонтали. При подъеме вверх в горах изменяются количество атмосферных осадков и световой режим. Эти же явления по-иному выражены на равнине. Разная экспозиция склонов - причина неодинакового распределения температуры, увлажнения, почвенно-растительного покрова. Причины широтной зональности и вертикальной поясности различны: зональность зависит от угла падения солнечных лучей и соотношения тепла и влаги; вертикальная поясность - от понижения температуры с высотой и степени увлажнения.

Почти каждая горная страна на Земле имеет свои особенности вертикальной поясности. Во многих горных странах пояс горной тундры выпадает и замещается поясом горных лугов.

Рис. 46. Изменение растительности в зависимости от широты и высоты местности

Высотная поясность начинается с зоны, расположенной у подошвы горы (рис. 46). Важнейшим фактором в распределении высоты поясов является степень увлажнения.

| |
§ 40. Круговорот веществ и энергии в биосфере § 42. Природные зоны россии

Земля включает в себя несколько концентрических оболочек. Географической оболочкой называется особая оболочка Земли, где соприкасаются и взаимодействуют верхняя часть литосферы, нижняя часть атмосферы и гидросфера, в границах которых развиваются живые организмы. Как уже отмечалось, из планет Солнечной системы географическая оболочка характерна только для Земли.

Точные границы географической оболочки точно не определены. Принято считать, что вверх она простирается до «озонового экрана», то есть до высоты в 25 км. Гидросфера входит в географическую оболочку целиком, а литосфера – только своими верхними слоями, до глубины в несколько километров. Таким образом, в своих границах географическая оболочка почти совпадает с биосферой.

Специфическими особенностями географической оболочки являются большое разнообразие вещественного состава и видов энергии, наличие жизни, существование человеческого общества.

Существование и развитие географической оболочки связано с рядом закономерностей, главными из которых являются целостность, ритмичность и зональность .

Целостность географической оболочки обусловлена взаимным проникновением друг в друга ее составных частей. Изменение одной из них приводит к изменению других. Примером могут служить четвертичные оледенения. Похолодание климата привело к образованию толщ снега и льда, которые покрывали северные части Евразии и Северной Америки. В результате оледенения возникли новые формы рельефа, изменились почвы, растительность, животный мир.

Проявлением целостности географической оболочки является система круговоротов. Все оболочки Земли охватывает большой круговорот воды. В процессе биологического круговорота зеленые растения преобразуют энергию Солнца в энергию химических связей. Из неорганических веществ (CO 2 и H 2 O ) образуются органические (крахмал). Животные, не обладая такой способностью, используют готовые органические вещества, поедая растения или других животных. Микроорганизмы разрушают органическое вещество погибших растений и животных до простых соединений. Их снова будут использовать растения.

Повторяемость во времени тех или иных явлений природы называется ритмичностью . Существуют ритмы разной продолжительности. Наиболее очевидны суточная и сезонная ритмика. Суточная ритмика обусловлена движением Земли вокруг оси, сезонная – орбитальным движением. Кроме суточных и годовых имеют место и более продолжительные ритмы, или циклы . Так, в неоген-четвертичное время неоднократно сменяли друг друга эпохи оледенений и межледниковья. В истории Земли выделяется несколько циклов горообразовательных процессов.

Зональность – одна из главных закономерностей географической оболочки. Она проявляется в упорядоченной схеме природных компонентов при движении от полюсов к экватору. В основе зональности лежит неодинаковое количество солнечного тепла и света, получаемого различными участками земной поверхности. Зональности подчиняются многие компоненты природы: климат, воды суши, мелкие формы рельефа, образованные действием внешних сил, почвы, растительность, животный мир. Не подчиняются закону зональности проявления внешних сил Земли, особенности движения и строения земной коры и связанное с этим размещение крупных форм рельефа.

Остались вопросы? Хотите знать больше о географический оболочке Земли?
Чтобы получить помощь репетитора – зарегистрируйтесь .
Первый урок – бесплатно!

сайт, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

Понятие «географическая оболочка»

Замечание 1

Географическая оболочка –это непрерывная и целостная оболочка Земли, состоящая из земной коры, тропосферы, стратосферы, гидросферы, биосферы и антропосферы. Все компоненты географической оболочки находятся в тесном взаимодействии и проникают друг в друга. Между ними происходит постоянный обмен веществом и энергией.

Верхняя граница географической оболочки – стратосфера, расположенная ниже максимальной концентрации озона на высоте около 25 км. Нижняя граница проходит в верхних слоях литосферы (от 500 до 800 м).

Взаимное проникновение друг в друга и взаимодействие составляющих географическую оболочку компонентов – водной, воздушной, минеральной и живой оболочек определяет ее целостность. В ней можно наблюдать помимо непрерывного обмена веществ и энергии также и постоянный круговорот веществ. Каждый компонент географической оболочки, развиваясь согласно собственных законов, испытывает на себе влияние остальных оболочек и сам воздействует на них.

Воздействие биосферы на атмосферу связано с процессом фотосинтеза, вследствие которого происходит интенсивный газообмен между живым веществом и воздухом, а также регулирование в атмосфере газов. Зеленые растения поглощают из воздуха углекислый газ и выделяют кислород, без которого невозможна жизнь большей части живых организмов на планете. Благодаря атмосфере земная поверхность не перегревается солнечной радиацией днем и не остывает значительно ночью, что необходимо для нормального существования живых существ.

Биосфера оказывает влияние на гидросферу. Живые организмы могут воздействовать на соленость вод Мирового океана, забирая из воды некоторые вещества, необходимые для их жизнедеятельности (например, кальций нужен для формирования панцирей, раковин, скелетов). Водная среда – место обитания многих живых существ, вода необходима для нормального протекания большинства процессов жизнедеятельности представителей растительного и животного мира.

Влияние живых организмов на земную кору более всего выражено в ее верхней части, где происходит накопление остатков растений и животных, формируются породы органического происхождения.

Живые организмы принимают активное участие не только в создании горных пород, но и в их разрушении. Они выделяют кислоты, разрушающие породы, воздействую корнями, образующими глубокие трещины. Вследствие этих процессов твердые и плотные породы превращаются в рыхлые осадочные (галька, гравий). Создаются все условия для формирования того или иного типа почв.

Изменение какого-либо одного компонента географической оболочки отражается на всех других оболочках. Например, эпоха великого оледенения в четвертичный период. Расширение поверхности суши создало предпосылки для наступления более сухого и холодного климата, что привело к образованию толщи льда и снега, покрывших значительные территории на севере Северной Америки и в Евразии. Это, в свою очередь, повлекло за собой изменение растительного, животного мира, почвенного покрова.

Компоненты географической оболочки

К основным компонентам географической оболочки относятся:

Земная кора. Верхняя часть литосферы. Отделена от мантии границей Мохоровича, характеризующейся резким повышением скоростей сейсмических волн. Толщина земной коры колеблется от шести километров (под океаном) и до 30-50 км (на материках). Существует два типа земной коры: океаническая и континентальная. Океаническая кора состоит в основном из пород основного состава и осадочного чехла. В континентальной коре выделяют базальтовый и гранитный слои, осадочный чехол. Земная кора состоит из отдельных, разных по размеру литосферных плит, передвигающихся относительно друг друга.
Тропосфера. Нижний слой атмосферы. Верхняя граница в полярных широтах – 8-10 км, в умеренных – 10-12 км, в тропических – 16-18 км. Зимой верхняя граница несколько ниже, чем летом. В тропосфере содержится 90% всего водяного пара атмосферы и 80% всей массы воздуха. Для нее характерны конвекция и турбулентность, облачность, развитие циклонов и антициклонов. С повышением высоты понижается температура.
Стратосфера. Ее верхняя граница находится на высоте от 50 до 55 км. С ростом высоты температура приближается к значению 0 ºС. Характерны: малое содержание водяного пара, низкая турбулентность, повышенное содержание озона (его максимальная концентрация наблюдается на высоте 20-25 км.).
Гидросфера. Включает все водные запасы планеты. Наибольшее количество водных ресурсов сосредоточено в Мировом океане, меньше – в подземных водах и континентальной сети рек. Большие запасы воды содержатся в виде водяного пара и облаков в атмосфере. Часть воды сохраняется в виде льда и снега, образуя криосферу: снежный покров, ледники, вечная мерзлота.
Биосфера. Совокупность тех частей компонентов географической оболочки (литосфера, атмосфера, гидросфера), которые заселены живыми организмами.
Антропосфера, или ноосфера. Сфера взаимодействия окружающей среды и человека. Признание данной оболочки поддерживается не всеми учеными.

Этапы развития географической оболочки

Географическая оболочка на современном этапе – результат продолжительного развития, в процессе которого она постоянно усложнялась.

Этапы развития географической оболочки:

Первый этап – добиогенный. Продолжался 3 млрд. лет. В это время существовали исключительно простейшие организмы. В развитии и формировании географической оболочки они принимали слабое участие. Атмосфера характеризовалась высоким содержанием углекислого газа и низким – кислорода.
Второй этап. Продолжительность – около 570 млн. лет. Для него характерна главенствующая роль живых организмов в формировании географической оболочки. Организмы оказывали воздействие на все компоненты оболочки: изменился состав атмосферы и воды, наблюдалось накопление горных пород органического происхождения. В конце этапа появились люди.
Третий этап – современный. Начался 40 тыс. лет назад. Для него характерно активное влияние человеческой деятельности на разные компоненты географической оболочки.

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.