Научные особенности географической оболочки
Эти особенности были сформулированы русским ученым Григорьевым и заключаются в следующем:
- вся оболочка отличается многообразием вещественного состава, и ее роль заключается в получении энергии и ее преобразовании;
- все вещество в оболочке находится в трех состояниях (жидкое, твердое, газообразное), а за ее пределами — только в одном (например, в открытом космосе вода только в твердом состоянии — лед);
- только в оболочке может существовать жизнь за счет множества физических характеристик (плотность, теплопроводность и т. п.);
- все процессы протекают при участии либо Солнца, либо энергии недр Земли.
Основные компоненты
Зоны географической оболочки | Ландшафт |
Литосфера | Рельеф поверхности. |
Гидросфера | Водные просторы. |
Атмосфера | Воздух. |
Биосфера | Растительный и животный мир. |
Левая колонка заполнена названиями слоев оболочки земли. С правой стороны — наименования природных комплексов, которые являются однородными в пределах каждой зоны.
Все оболочки имеют свои особенности. Отличаются они по химическому и геологическому составу. На первый взгляд непонятно, что общего между компонентами каждого природного комплекса.
Литосфера как верхняя часть земли
Литосфера представляет собой земную кору, размеры которой колеблются в пределах от 5 до 75 км. Она может проходить по суше или дну океана. География земной коры зависит от рельефа местности. Это могут быть:
- Горы, которые образовались после затвердевания извергающейся магмы. Возможно также их формирование осадочным способом или метаморфическим путем.
- Полезные ископаемые, имеющие органическое и неорганическое происхождение.
- Литосферные плиты — крупные блоки с активными тектоническими местами разломов.
- Океанические хребты, проходящие по дну океана.
- Речные долины — рельефное дно реки, над которым движется водный поток.
- Горные и материковые ледники, лежащие на поверхности земли.
Водная оболочка
Гидросфера покрывает 70% поверхности земли.
Она находится в местах, где расположены объекты:
- Подземные воды, протекающие в верхней части земной коры.
- Реки, пополняющие свой объем за счет атмосферных осадков или других источников.
- Озера. Относятся к чистым водоемам с небольшим перемещением водных масс.
- Болота. Эти места формируются в результате зарастания озер. Они характеризуются присутствием торфа. Его слой может составить величину 0,3 м .
- Перемещающиеся ледники. К ним относятся айсберги и льды, движущиеся постепенно по склону.
- Мерзлота присутствует в сибирских районах. Ее наличие может указать на низкие зимние температуры и малую продолжительность лета.
- Океан. Эти водные просторы можно назвать наиболее массивными.
- Моря. Если вспомнить их расположение, то в некоторых случаях они составляют часть океана, а иногда отделены от него сушей.
В связи с масштабностью гидросферы, появился комплекс наук, изучающих эту зону. К ним относится гидрология, океанология и ряд других дисциплин.
Воздушное пространство
Атмосфера — это газовая часть оболочки земли, которая расположена над гидросферой и земной корой. Имеет следующее строение:
- Тропосфера. Высота колеблется в пределах от 8 до 18 км. Для этого участка характерно перемещение воздуха в разных направлениях. Здесь происходит формирование циклонов и антициклонов.
- Стратосфера. Над тропосферой возвышается на величину 40- 50 км. Здесь располагается озоновый слой Земли.
- Мезосфера. Находится в пределах 50- 80 км расстояния от Земли. Для этой области характерно понижение температуры и давления.
- Термосфера. Простирается до высоты 800 км. Эта область пониженного давления.
Границы биосферы
Под биосферой понимается глобальная экосистема планеты. Она объединяет в себе оболочки земли, где возможна животная и растительная жизнь.
Сфера обитания живых существ ограничена рамками. Биосферный слой проникает только на 4 км в верхнюю часть литосферы. Благодаря наличию полезных веществ, которыми можно пользоваться, плотность живых существ здесь наивысшая. Сюда включаются воды океанов, морей, рек, озер и болот. Даже ледники входят в состав биосферы.
Максимальная высота биосферы составляет 20 км. Дальше располагается озоновый барьер, выше которого находиться живым организмам нельзя. Связано это с наличием в этой области ультрафиолетового излучения, уничтожающего все живое.
Огромный вклад в изучении биосферы планеты внес академик Вернадский, который окончил Петербургский университет и впоследствии стал выдающимся ученым. В 1926 году он выпустил книгу под одноименным названием, где изложил основные пункты своего учения.
Важное о географической оболочке
Пожалуй, одна из черт нашей планеты, что делает ее уникальной — деление на как бы вложенные друг в друга сферы или оболочки. Оболочки подразделяются на 3 типа, изучением которых занимается масса ученых:
- глубинные оболочки изучают геофизики, геологи и планетологи;
- изучением срединных занимаются океанологи, геоморфологи, биогеографы;
- метеорологи и специалисты по физическим свойствам атмосферы заняты изучением внешних оболочек.
Что касается географов, то предметом их исследований является как бы обобщающая «пленка», начиная верхними слоями земной коры и заканчивая нижними слоями атмосферы. Что касается толщины этого слоя, то наука не может дать точную оценку, хотя в среднем он измеряется от 30 до 100 километров. Это лишь малая часть, по сравнению с размерами всей планеты, однако эта часть исключительно важна для человечества, а для науки — это наиболее интересная и сложная оболочка.
Верхние и нижние границы
Во всей структуре географической оболочки и географических сред прослеживается чёткая зональность.
Закон географической зональности предусматривает не только разделение всей оболочки на сферы и среды, но и разделение на природные зоны суши и океанов. Интересно, что такое разделение закономерно повторяется в обоих полушариях.
Зональность обусловлена характером распространения энергии Солнца по широтам и интенсивностью увлажнения (разного в разных полушариях, материках).
Естественно, можно определить верхнюю границу географической оболочки и нижнюю. Верхняя граница
расположена на высоте 25 км, а нижняя граница
географической оболочки проходит на уровне 6 км под океанами и на уровне 30-50 км на континентах. Хотя, необходимо отметить, что нижняя граница – условна и до сих пор ведутся споры по её установке.
Даже если брать верхнюю границу в районе 25 км, а нижнюю – в районе 50 км, то, по сравнению с общими размерами Земли, получается нечто вроде очень тонкой плёнки, которая покрывает планету и защищает её.
Характеристики оболочек Земли, входящих в ГО
Атмосфера
Атмосфера важна для сохранения тепла, а значит и жизни на планете. Также она защищает всё живое от ультрафиолета, влияет на почвообразование и климат.
Размер этой оболочки от 8 км до 1 т км (и более) в высоту. В её состав входят:
- газы (азот, кислород, аргон, углекислый газ, озон, гелий, водород, инертные газы);
- пыль;
- водяной пар.
Атмосфера в свою очередь делится на несколько взаимосвязанных слоёв. Их характеристики представлены в таблице.
Название слоя | Высота | Характеристика |
Тропосфера | 8-12 км | Ответственна за выпадение осадков, климат, движение воздушных масс, в составе очень много водяного пара |
Стратосфера | 12-55 км | Ответственна за защиту земли от УФ – излучения, в составе много озона (озоновый слой) |
Мезосфера | 55-88 км | Пониженная плотность воздуха |
Ионосфера | 80-1000 км | Наполнена заряженными молекулами газа |
Верхняя атмосфера | Более 1000 км | Большая скорость движения молекул, часть которых проникает в космос. |
Все оболочки земли схожи. Например, в них встречаются все типы агрегатных состояний веществ: твёрдые, жидкие, газообразные.
Рис 2. Строение атмосферы
Литосфера
Твердая оболочка земли, земная кора. Имеет несколько слоёв, которые характеризуются разной мощностью, толщиной, плотностью, составом:
- верхний литосферный слой;
- сигматическая оболочка;
- полуметаллическая или рудная оболочка.
Предельная глубина литосферы – 2900 км.
Из чего состоит литосфера? Из твёрдых тел: базальт, магний, кобальт железо и другого.
Гидросфера
Гидросферу составляют все воды Земли (океаны, моря, реки, озера, болота, ледники и даже подземные воды). Располагается она на поверхности Земли и занимает более 70% пространства. Интересно, что существует теория, согласно которой в толще земной коры содержатся большие запасы воды.
Существует два типа воды: солёная и пресная. В результате взаимодействия с атмосферой, при конденсате, соль испаряется, тем самым обеспечивая сушу пресной водой.
Рис 3. Гидросфера Земли (вид океанов из космоса)
Биосфера
Биосфера – это самая «живая» оболочка земли. Она включает в себя всю гидросферу, нижнюю атмосферу, поверхность суши и верхний литосферный слой. Интересно, что живые организмы, заселяющие биосферу, ответственны за накапливание и распределение энергии солнца, за миграционные процессы химических веществ в почве, за газообмен, за окислительно – восстановительные реакции. Можно сказать, что атмосфера существует только благодаря живым организмам.
Рис 4. Составляющие биосферы Земли
Что такое географическая оболочка
Географическая оболочка представляет собой целостную и непрерывную оболочку Земли. В состав географической оболочки входят атмосфера, литосфера, гидросфера и биосфера.
Однако так было не всегда — развитие целостной оболочки шло постепенно. Все изменилось с появлением организмов на планете. Это произошло более 3 млрд.лет назад. До этого времени биосфера не существовала.
Появление живых организмов существенно сказалось на развитии географической оболочки.
Достаточно вспомнить, что источником кислорода на Земле являются растения. Его они производят в процессе фотосинтеза, при этом поглощая углекислый газ. Соответственно, с их появлением изменился состав атмосферы.
Фотосинтез Источник
Из отмерших частей организмов в литосфере образуются осадочные полезные ископаемые. К примеру, природный газ, нефть, уголь.
Добыча каменного угля
Получается, что все компоненты географической оболочки развиваются не сами по себе, а в тесном взаимодействии друг с другом.
Как же тогда устроена географическая оболочка? Очень хорошо просматриваются особенности строения географической оболочки на рисунке.
Рассмотрев внимательно схему строения географической оболочки, можно увидеть, что некоторые сферы не целиком в нее входят, а частично. К примеру, в географической оболочке присутствуют лишь нижние участки атмосферы, а у литосферы – верхние слои.
Свойства географической оболочки
- Географической оболочка отличается очень большой сложностью состава и разнообразным состоянием вещества;
- В географической оболочке сосредоточена жизнь и существует человеческое общество;
- Все физико-географические процессы в этой оболочке протекают за счет солнечной и внутренней энергии Земли;
- Все виды энергии поступают вгеографическую оболочку, трансформируются в ней и частично консервируются.
Основными свойствами географической оболочки являются: ритмичность природных явлений, круговорот веществ и энергии, целостность и единство, саморегулирование.
Ритмичность – это повторяемость природных явлений во времени; но не буквальное их повторение, т.к. каждое последующее явление отличается от предыдущего. Существуют ритмы: изменения солнечной активности (2-3, 5-6, 11, 22-23 гг.); положения Земли по отношению к Солнцу (365 суток – годовое движение Земли вокруг Солнца, ритмичность продолжительностью 1800-1900 лет. Она возникает за счет действия приливообразующих сил, то есть при совпадении положения Солнца, Земли и Луны в одной плоскости и на одной прямой. При этом могут быть два положения. Если Луна помещается между Солнцем и Землей, то происходит наибольшее нарушение равенства океанских масс и вынос на поверхность глубинных вод, что отражается на климате. Через 900-950 лет Солнце, Земля и Луна снова находятся в одной плоскости и на одной прямой, но Земля оказывается между Солнцем и Луной. Как установлено, в первом случае на Земле отмечается влажный период, а во втором – сухой. Ритмы увлажнения Земли выявлены русским ученым Шнитниковым. 40000 лет – изменение наклона земной оси, 92000 лет – колебания эксцентриситета земной орбиты); положения Солнечной системы в Галактике (190-200 млн. лет – ее оборот вокруг ядра Галактики).
Неравномерное распределение энергии в географической оболочке вызывает движения вещества и образование круговоротов в атмосфере, гидросфере, литосфере и биосфере. Возникают движения воздушных и водных масс, а также неорганического и органического вещества, образующие атмосферную циркуляцию и круговорот воды, перенос минерального вещества, литосферные и биосферные круговороты. Круговая форма переносов обеспечивает непрерывность движения в условиях ограниченного количества вещества. Все круговороты не замкнуты, то есть часть вещества и энергии может при движении изыматься из круговорота, а иногда в круговорот включаются новые вещества и энергия. Пример: изъятие значительных объемов воды из географической оболочки в четвертичное время при образовании ледников и поступление ее в географическую оболочку – при их таянии.
Целостность географической оболочки проявляется в том, что изменение одного компонента природного комплекса вызывает изменение других, или всей системы, как целого. Пример: повсеместное распахивание земель и вырубка лесов в Центрально-Черноземных областях привели не только к ухудшению состояния почвенного покрова, но и гидролого-гидрогеологических условий, сокращению количества атмосферных осадков, изменению фитоценоза и зооценоза. Так антропогенное воздействие на один компонент природной системы (почвы) вызвал изменение состояния всей системы.
Единство географической оболочки проявляется в том, что изменения, произошедшие в одном месте, отражаются на всей оболочке, а иногда, на какой-либо ее части – в другом. Пример: выпадение кислотных дождей в Центрально-Черноземных областях, подкисляющих почвы, вызвано, в основном, переносом сернистых и азотных соединений западными ветрами из Западной Европы, где они выбрасываются в воздух промышленными предприятиями. Как видно, антропогенное воздействие на атмосферу в одном месте географической оболочки сказывается на почвенном покрове – в другом.
ГО обладает способностью саморегулирования, позволяющей поддерживать на определенных уровнях многие параметры. Пример 1. Постоянство солевого состава вод Океана, несмотря на неравномерное распределение осадков и неодинаковое испарение в разных его частях, а также на ежегодное поступление в Океан 37,5 тыс. км3 пресных вод, приносимых реками. Пример 2. Поддержание температуре воздуха на определенном уровне в результате процессов, возникающих в системе взаимодействия: солнечная радиация — температура земной поверхности — испарение — облачность.
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.
Природная зональность России
Рассматривая территорию России, можно увидеть четкую зональность природных зон. На равнинах страны можно наблюдать природные зоны, которые постепенно себя сменяют: арктические пустыни, тундра, лесотундра, леса, лесостепи, степи, полупустыни, пустыни и субтропики. А в горах неизбежна высотная поясность.
Арктические пустыни находятся на крайнем севере страны. Лето здесь короткое и очень холодное, а зима не радует совсем: низкие температуры, сильные ветра, пурга и туманы. Все это обуславливает то, что на территории присутствуют ледники, занимающие большую часть площади (а это примерно 85%). И, конечно, это сказывается на убогий растительный и животный мир.
Зона тундры занимают не такую уж большую часть территории России. Короткое лето и длинная зима, при малом количестве атмосферных осадков, способствует тому, что здесь вся растительность представлена характерными формами, все это необходимо для приспособленности к климату. Что же до животного мира, то он беден по разнообразию, но богат по количеству особей. В тундре нельзя заниматься земледелием, но можно пасти стада оленей.
Переходная зона между лесом и тундрой называется лесотундрой. Здесь уже теплее и насчитывает многочисленные пастбища оленей в виду того, что пропитания для них гораздо больше, чем в тундре.
Больше половины территории России занимают леса. Ведь тепло и влага способствуют росту деревьев. Здесь присутствуют и темнохвойные леса, и светлохвойные леса, и таежные леса, и мелколиственные деревья. В тайге бегает и летает огромное количество зверей и птиц.
Приближаясь к зоне лесостепей, постепенно становится жарче. Засухой здесь никого не удивишь. Небольшие островки лесов чередуются с различными травами степей. Благоприятные условия лесостепи привело к тому, что более чем 80% земель распахано.
Для степи уже более характерен засушливый климат. Лето здесь очень жаркое, а количество осадков так мало, что не удается увлажнить территорию. Но из-за того, что малое количество осадков и большой опад растительной массы, почвы в степях сформировались плодородные. Все это привело к распаханности большой площади земель, а естественные степи сохранились лишь на Среднерусской возвышенности.
Для зоны полупустынь, находящиеся в Прикаспии, характерно разреженность и пятнистый покров растительности. Здесь чередуются голая земля с участками растений. А пустыни, которые расположились в Прикаспийской низменности, растительный покров зависит от почв.
Для субтропической зоны отведена небольшая территория. И, если раньше здесь можно было обнаружить кустарниковые заросли шибляка и маквиса, то сейчас он сведен на нет. Сейчас в этой природной зоне преобладают санатории, дома отдыха, парки, виноградники.
Ответы на вопросы по теме: Географическая оболочка
Вопрос 1. Что такое географическая оболочка?
Географическая оболочка — это оболочка Земли, в пределах которой соприкасаются и взаиодействуют литосфера, гидросфера, нижние слои атмосферы, биосфера (с почвой).
Вопрос 2. Каковы границы географической оболочки?
Географическая оболочка не имеет четких границ. Она охватывает первые километры земной коры и простирается до озонового слоя атмосферы. Это область, где распространена и активно участвует в природных процессах вода и где сущестувуют живые организмы.
Вопрос 3. Каковы свойства географической оболочки
Важнейшие свойства географической оболочки — целостность, ритмичность и зональность.
Вопрос 4. Объясните, чем обусловлена географическая зональность природы Земли.
Географическая зональность природы Земли обусловлена географической широтой. В разных широтах солнечные лучи падают под разными углами. В результате количество света и тепла в целом убывает от экваториальных широт к полярным. Вместе с уменьшением света и тепла меняются климат, растительность и фивотный мир, почвы.
Вопрос 5. Что такое природная зона?
Природные зоны — зональные природные комплексы с разным сочетанием тепла и влаги, закономерно сменяющиеся от экватора к полюсам. О природных зонах России можно прочитать >> тут
Что касается млекопитающих, то их в Крыму насчитывается около 60 видов. Они в основном в заповедниках, заказниках и горных районах (ласки, лисы, барсуки, куницы, зайцы и хорьки, благородные олени, дикие кабаны, лани, муфлоны). На побережье Крыма водятся 4 представителя морских животных: это тюлени-монахи и три вида дельфинов.
д) Современная преобразованность природы Крыма высока, что обусловлено как давним хозяйственным освоением полуострова, так и современным антропогенным воздействием. Средоохранные функции полноценно выполняют около 30 % территории, из них лишь 3–4 % площади полуострова, преимущественно в горных районах, занято естественными ландшафтами с сохранившейся коренной растительностью.
Описание природного комплекса Свердловской области
а) Свердловская область — крупнейший регион Урала. Область занимает среднюю и охватывает северную части Уральских гор, а также западную окраину Западно-Сибирской равнины. б) Особенностью области является неоднородность почвенного покрова. На территории области выделено 35 генетических типов почв: от горно-тундровых и подзолистых на севере области до черноземов и черноземно-луговых на юге.
Преобладают подзолистые и дерново-подзолистые почвы (33,2% всего почвенного покрова), темно-серые почвы распространены на 20% территории. Серые и светло-серые почвы занимают 13,1%. Черноземы (наиболее плодородные почвы) встречаются небольшими массивами на юге и юго-западе области. В горной части распространены горно-таежные и горно-тундровые почвы.
в) Территория Свердловской области характеризуется двумя природными зонами. Юг занят лесостепями, а остальная часть области вмещается в себя таежную зону. Лес представляет собой главную особенность Свердловского края.
г) Фауна Свердловского края напрямую зависит от местонахождения в конкретной климатической зоне. Например, её представители в таежной зоне и в зоне степях кардинальным образом отличаются. Наиболее распространены в Свердловской области типичные сибирские представители. К ним относятся бурундуки, лесные хорьки, норка и сибирская косуля.
д) Природные комплексы Свердловской области испытывают интенсивное воздействие человека уже в течение нескольких столетий. Деятельность человека затрагивает в основном ведомые (слабые) компоненты природного комплекса: растительность, почвы, животный мир, воды. В нашей области антропогенные изменения природного комплекса довольно значительны.
Очень сильно изменена растительность, коренные леса заменились большей частью вторичными, производными. Это результат интенсивных рубок. В лесостепных районах преобладают распаханные земли. Изменилась численность зверей и птиц, как вследствие их прямого уничтожения, так и в результате изменения условий их обитания, загрязнения окружающей природной среды.
Географическая оболочка
Географическая оболочка — оболочка Земли, в пределах которой соприкасаются и взаимодействуют литосфера, гидросфера, нижние слои атмосферы, биосфера (с почвой. Это область активного взаимодействия всех оболочек. Такой оболочки нет ни у одной из планет Солнечной системы.
Географическая оболочка не имеет четких границ. Она охватывает первые километры земной коры и простирается до озонового слоя атмосферы. Это область, гед распространена и активно участвует в природных процессах вода (в разных состояниях) и где существуют живые организмы.
Область активного взаимодейстивия земных оболочек образует географическую оболочку — среду обитания человек.