Виды оболочек Земли
Различные оболочки, составляющие структуру Земли (все сферы географии), могут быть классифицированы как основные и выделяемые некоторыми исследователями в дополнение.
К ключевым оболочкам относятся литосфера, гидросфера, атмосфера и биосфера. Они являются наиболее значимыми и широко известными компонентами. С другой стороны, дополнительные оболочки, хотя и не такие толстые или осязаемые, имеют свое значение и роль на планете.
Кроме уже упомянутых выше, существуют и иные оболочки Земли, которые активно изучаются и классифицируются учеными. Все эти оболочки могут быть разделены на две большие группы — внешние и внутренние, каждая из которых имеет свои уникальные свойства и влияние на планету.
Внешние оболочки Земли
В список внешних оболочек Земли входят все видимые и доступные нам оболочки, находящиеся выше земной коры. Взаимосвязь этих оболочек обеспечивает непрерывное взаимодействие между веществами и объектами, которые присутствуют в них.
Внутренние оболочки земли
В соответствии с построенной учеными схематичной моделью оболочек Земли, к внутренним оболочкам относят все слои, находящиеся ниже верхней части земной коры. Поскольку человечество до сих пор не смогло достичь центра Земли, ученые подразделяют внутренние оболочки на группе, основываясь на скорости сейсмических движений.
Географическая оболочка
Географическая оболочка — целостная и непрерывная оболочка Земли, в пределах которой соприкасаются, взаимно друг в друга проникают и взаимодействуют литосфера, гидросфера, нижние слои атмосферы и биосфера или живое вещество. Географическая оболочка включает в себя всю толщу гидросферы, всю биосферу, в атмосфере простирается до слоя озона, в земной коре охватывает область гипергенеза. Наибольшая мощность географической оболочки — около 40 км (ряд ученых за верхнюю границу принимает тропопаузу, за нижнюю — подошву стратисферы. Географическая оболочка отличается от других частей планеты наибольшей сложностью состава и строения, наибольшим разнообразием в степени агрегированности вещества (от свободных элементарных частиц через атомы, ионы до сложнейших соединений) и наибольшим богатством разными видами свободной энергии. На Земле только в географической оболочке есть организмы, почвы, осадочные породы, разные формы рельефа, концентрируется солнечное тепло, существует человеческое общество. Понятие географической оболочки сформулировал А. А. Григорьев. Близкими по значению понятиями являются ландшафтная оболочка (Ю. К. Ефремов), эпигеосфера (А. Г. Исаченко). Следует отметить, что в последнее время ряд ученых выдвигает тезисы о фактическом отсутствии географической оболочки, ее теоретическом характере (ввиду якобы обнаруженного отсутствия поверхности Мохоровичича (анализ данных с Кольской сверхглубокой скважины) и некоторых других свидетельств), однако это мнение не является устоявшимся и представляется не вполне удовлетворительно обоснованным.
Структура географической оболочки — внутренняя организация вещественного состава и энергетических процессов географической оболочки, проявляющаяся в характере взаимосвязей и сочетаний между различными ее компонентами, в первую очередь в соотношении тепла и влаги. Важнейшей структурной чертой географической оболочки в целом является её территориальная географическая дифференциация, подчиненная законам зональности, секторности, высотной поясности.
Составные части географической оболочки:
Планетарные особенности Земли
Земля — особенная планета в нашей солнечной системе, обладающая рядом особенностей, которые делают ее неповторимой. Эти планетарные особенности объясняют уникальность нашего мира и его пригодность для существования жизни.
Первая особенность — наличие воды в жидком состоянии. Земля является единственной известной планетой, на поверхности которой обильно присутствует жидкая вода. Это не только уникальное явление в рамках солнечной системы, но и ключевой фактор, обеспечивающий условия для существования и развития жизни.
Вторая особенность связана с нашей атмосферой. Земля обладает плотной атмосферой, состоящей в основном из азота и кислорода, что обеспечивает жизненно важные условия для существования разнообразных форм жизни. Атмосфера не только защищает нас от опасных космических лучей и метеоритов, но и регулирует климат, обеспечивая умеренные температуры и поддерживая водный цикл.
Третья особенность — наличие литосферных плит. Земля представляет собой активную планету с подвижной литосферой, разделенной на несколько больших и множество мелких плит. Это приводит к геологической активности в виде землетрясений, вулканической деятельности и горообразования. Подвижность литосферных плит обогащает нашу Землю различными видами ландшафтов и создает условия для формирования ценных ресурсов.
Четвертая особенность — разнообразие живых организмов. Биосфера Земли я—это совершенно особенное место, где процветает разнообразие живых существ. От микроскопических бактерий до могучих млекопитающих, наша планета дает приют миллионам видов. Экосистемы, взаимодействие между ними и биологическое разнообразие делают Землю уникальной и незаменимой для существования жизни.
Все эти особенности описывают различные оболочки Земли.
Что такое географическая оболочка
Вы изучили четыре земные оболочки. Каждая из них существует в тесной связи с остальными. Вода и ветер разрушают и перемещают горные породы. Потоки воздуха переносят влагу. Растения поставляют в атмосферу кислород. Таких связей бесконечное множество. Литосфера, гидросфера, атмосфера, биосфера проникают друг в друга и тесно взаимодействуют. Человеческая деятельность стала влиять на многие природные процессы.
Так образовалась область активного взаимодействия всех оболочек — географическая оболочка. Такой оболочки нет ни у одной из планет Солнечной системы.
|
Географическая оболочка — оболочка Земли, в пределах которой соприкасаются и взаимодействуют литосфера, гидросфера, нижние слои атмосферы, биосфера (с почвой) и человечество. |
Географическая оболочка не имеет чётких границ. Она охватывает первые километры земной коры и простирается до озонового слоя атмосферы. Это область, где распространена и активно участвует в природных процессах вода (в разных состояниях) и где существуют живые организмы.
|
Область активного взаимодействия земных оболочек образует географическую оболочку — среду обитания человека. |
Физические области
Земля разделена на несколько физических областей, которые отличаются своими особенностями и характеристиками. Каждая из этих областей имеет свою уникальную геологию, гидрологию, климат и растительный и животный мир.
Континенты: Земля состоит из семи континентов: Африка, Антарктида, Азия, Европа, Северная Америка, Южная Америка и Океания. Каждый континент имеет свою уникальную географию и природные условия.
Океаны: Земля состоит из пяти океанов: Тихий, Атлантический, Индийский, Южный и Северный Ледовитый океан. Океаны являются самыми просторными и глубокими водными массами на планете и играют важную роль в климатических процессах.
Шельфовые зоны: Шельфовые зоны — это прибрежные области, которые находятся под водой от береговых линий до глубины примерно 200 метров. Они производят большую часть морских ресурсов и являются местом миграции многих видов рыб.
Горы: Горные системы являются одной из основных физических особенностей Земли. Они делят континенты на различные регионы, создавая разнообразные климатические и экологические условия. Горы также важны для пресной воды и являются уникальными экосистемами.
Равнины: Равнины — это обширные плоскогорья и низменности без значительных перепадов высоты. Они представляют собой важные сельскохозяйственные и промышленные зоны, где земледелие и разведение животных распространены.
Физические области Земли представляют огромное разнообразие природных условий и жизненных сред, способствующих уникальным формам жизни и активности человека.
Основные понятия, процессы, закономерности и их следствия
Круговорот веществ – это процесс перемещения и переработки веществ в географической оболочке. Например, круговорот воды включает испарение, конденсацию, осадки и сток.
Взаимодействие оболочек (геосферные оболочки) Земли между собой – сложные процессы, которые протекают согласно определенным закономерностям. Например, вода, составляющая гидросферу, в процессе своего круговорота в природе подвергается процессам испарения, и, находясь в газообразной форме, попадает в атмосферу, формируя ее.
В то же время, потоки жидкой воды размывают почвенный слой, который входит в состав литосферы. Из атмосферы выделяется жидкая вода, которая в виде идущего дождя и других атмосферных явлений попадает в гидросферу и на верхнюю часть твердой оболочки Земли.
Значение и разнообразие географических сфер Земли
Географические сферы Земли играют важную роль в понимании разнообразия и сложности нашей планеты. Эти сферы представляют собой различные аспекты Земли, которые связаны между собой и влияют на ее биосферу, атмосферу, литосферу и гидросферу. Понимание этих сфер помогает нам лучше понять и оценить связи между разными экосистемами и увидеть влияние человеческой деятельности на наше окружение.
Гидросфера — одна из географических сфер Земли, которая включает в себя все водные ресурсы планеты, такие как океаны, реки, озера и ледники. Эта сфера играет важную роль в поддержании жизни на Земле, так как вода является основой всех живых организмов. Гидросфера также важна для нашей экономики, поскольку вода используется в сельском хозяйстве, производстве энергии и транспорте.
Литосфера — сфера нашей планеты, состоящая из земли, скал и горных пород. Она включает в себя континенты, океанические подошвы и различные геологические формации. Литосфера играет важную роль в формировании ландшафтов, климатических условий и районирования биологических ресурсов. Эта сфера также является источником полезных ископаемых, которые используются для производства различных товаров.
Атмосфера — слой газов, окружающий Землю. Она включает в себя кислород, азот, углекислый газ и другие элементы, необходимые для поддержания жизни. Атмосфера играет роль фильтра и защиты от вредного излучения Солнца, регулирует климатические условия и ветровые системы, создает условия для формирования облачности и осадков. Она также является важным источником кислорода и углекислого газа, необходимых для фотосинтеза растений.
Биосфера — географическая сфера, которая включает в себя все живые организмы на Земле и их окружающую среду. Биосфера играет решающую роль в поддержании биологического разнообразия и стабильности экосистем. Она также является основой пищевых цепей и обеспечивает человечество ресурсами, такими как пища, лекарства и материалы для производства.
Все эти географические сферы взаимосвязаны и влияют друг на друга, создавая сложные экосистемы и условия для жизни на Земле. Понимание значимости и разнообразия этих сфер помогает нам более глубоко проникнуть в тайны нашей планеты и принять ответственные решения относительно нашего взаимодействия с окружающей средой.
Карты и глобусы
Изучение Земли сегодня невозможно представить без карт. Все науки о Земле наносят на карты результаты своих исследований, без точных карт невозможно совершить ни одно серьезное путешествие. Первые карты часто основывались на рассказах и догадках путешественников, затем маршруты путешествий стали прокладывать с помощью специальных навигационных приборов, современные сверхточные карты создаются на основе новейших космических технологий.
- Как раньше ориентировались путешественники?
- Навигационные приборы
- Как нарисовать Землю?
- Способы изображения Земли
- Географические координаты
- Фотография и картография
Методы изучения внутреннего строения и состава Земли
Методы изучения внутреннего строения и состава Земли можно разделить на две основные группы: геологические методы и геофизические методы. Геологические методы базируются на результатах непосредственного изучения толщ горных пород в обнажениях, горных выработках (шахтах, штольнях и пр.) и скважинах. При этом в распоряжении исследователей имеется весь арсенал методов исследования строения и состава, что определяет высокую степенью детальности получаемых результатов. Вместе с тем, возможности этих методов при изучении глубин планеты весьма ограничены – самая глубокая в мире скважина имеет глубину лишь -12262 м (Кольская сверхглубокая в России), ещё меньшие глубины достигнуты при бурении океанического дна (около -1500 м, бурение с борта американского исследовательского судна «Гломар Челленджер»). Таким образом, непосредственному изучению доступны глубины, не превышающие 0,19% радиуса планеты.
Сведения о глубинном строении базируются на анализе косвенных данных, полученных геофизическими методами, главным образом закономерностей изменения с глубиной различных физических параметров (электропроводности, механической добротности и т.д.), измеряемых при геофизических исследованиях. В основу разработки моделей внутреннего строения Земли положены в первую очередь результаты сейсмических исследований, опирающиеся на данные о закономерностях распространения сейсмических волн. В очагах землетрясений и мощных взрывов возникают сейсмические волны – упругие колебания. Эти волны разделяются на объёмные – распространяющиеся в недрах планеты и «просвечивающие» их подобно рентгеновским лучам, и поверхностные – распространяющиеся параллельно поверхности и «зондирующие» верхние слои планеты на глубину десятки – сотни километров.
Объемные волны, в свою очередь, разделяются на два вида – продольные и поперечные. Продольные волны, имеющие большую скорость распространения, первыми фиксируются сейсмоприёмниками, их называют первичными или Р-волнами (от англ. рrimary — первичные), более «медленные» поперечные волны называют S-волны (от англ. secondary — вторичные)
Поперечные волны, как известно, обладают важной особенностью – они распространяются только в твёрдой среде
На границах сред с разными свойствами происходит преломление волн, а на границах резких изменений свойств, помимо преломлённых, возникают отраженные и обменные волны. Поперечные волны могут иметь смещение, перпендикулярное плоскости падения (SH-волны) или смещение, лежащее в плоскости падения (SV-волны). При переходе границы сред с разными свойствами волны SH испытывают обычное преломление, а волны SV, кроме преломлённой и отражённой SV-волн, возбуждают P-волны. Так возникает сложная система сейсмических волн, «просвечивающих» недра планеты.
Анализируя закономерности распространения волн можно выявить неоднородности в недрах планеты — если на некоторой глубине фиксируется скачкообразное изменение скоростей распространения сейсмических волн, их преломление и отражение, можно заключить, что на этой глубине проходит граница внутренних оболочек Земли, различающихся по своим физическим свойствам.
I. Материал урока
ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ОБОЛОЧКА, ЕЁ ГРАНИЦЫ
Все оболочки Земли тесно взаимосвязаны между собой. В результате этого взаимодействия возникла особая среда – Географическая оболочка (ГО) – оболочка Земли, в пределах которой соприкасаются и взаимодействуют литосфера, гидросфера, нижние слои атмосферы, биосфера и антропосфера (ноосфера, человечество)
↓ Записать схему в тетрадь
↓ Записать два определения в тетрадь
Антропосфера – (от гр. anthro-pos — “человек” и sphaire “шар”) — оболочка распространения человеческой деятельности.Ноосфера – (от др.-греч. νοῦς “разум” и sphaire “шар”; дословно «сфера разума») — сфера взаимодействия общества и природы
Географическая оболочка земли пережила ряд определённых этапов в своём развитии и формировании:
1. Геологический (добиогенный) – первый этап формирования, начавшийся около 4,5 млрд лет назад (продолжался около 3 млрд лет);
2. Биологический – второй этап, начавшийся около 600 млн лет назад;
3. Антропогенный (современный) – этап, продолжающийся до сих пор, начавшийся около 40 тысяч лет назад, когда человечество стало оказывать заметное влияние на природу.
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
СВОЙСТВА ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ. ПРИРОДНЫЕ КОМПЛЕКСЫ
Географическая оболочка обладает тремя важнейшими свойствами (↓ Записать названия свойств в тетрадь ):1. Единство всех частей географической оболочки, обусловленное их тесной взаимосвязью, взаимопроникновение компонентов или внутрикомпонентное перемещение, круговороты, происходящие в различных оболочках обуславливают целостность ГО. Взаимодействие природных компонентов: горных пород, воздуха, воды, растительного и животного мира — приводит к образованию природных комплексов.
Любой природный комплекс характеризуется особым составом компонентов и имеет неповторимый внешний облик. Особенности природного комплекса зависят от географического положения территории, на которой он формируется.
(↓ Записать определение в тетрадь )Поэтому устойчивый набор природных компонентов, сложившийся на определённой территории, называют природно-территориальным комплексом.
Сама географическая оболочка – это глобальный природный комплекс, который состоит из более мелких природных комплексов. Главным компонентом, влияющим на размещение природного комплекса, является климат.
↓ Записать схему в тетрадь
2. Процессы в пределах географической оболочки повторяются во времени, происходят периодами (сутки, месяц, год), т.е. ритмичность – тоже основное свойство ГО.
3. Природные условия существенно изменяются в зависимости от географической широты Земли, высоты в горах и особенностей земной поверхности – это зависимость называется географической зональностью, что является важнейшим свойством географической оболочки.
• Солнечные лучи на разных широтах падают на Землю под разным углом, что обуславливает разницу в количестве света и тепла по направлению от экватора к полюсам (карты “Пояса освещённости” и “Климатические пояса” в Атласе на стр. 34). Такая зональность ГО называется широтной Она способствует условному делению Земли на природные зоны – зональные природные комплексы с разным сочетанием тепла и влаги, закономерно сменяющиеся от экватора к полюсам. Распределение природных зон хорошо показано в карте Атласа “Жизнь на суше”(стр.36-37).
• Однако на одной и той же широте на суше неодинаково сочетание тепла и влаги (есть влажные прибрежные зоны, а есть сильно удалённые вглубь материков сухие зоны). Поэтому одним из законов размещения природных комплексов будет особенности земной поверхности. Так например, в одном субэкваториальном климатическом поясе находятся сразу две природные зоны:
– с сухим климатом – природная зона пустынь
– с влажным климатом – природная зона влажных экваториальных лесов.
• Состав природных комплексов меняются не только от экватора к полюсам, но ещё и в горах – изменения по вертикали. Ели вы поднимаетесь всё выше, то замечаете, что климат становится всё более холодным. Такое распределение природных компонентов называют высотной поясностью.
Классификация географических сфер
| Сфера | Описание |
|---|---|
| Атмосферная сфера | Сфера воздушной оболочки Земли. Содержит газы, облака и воздушные массы, которые обеспечивают жизнедеятельность на планете. Здесь происходят метеорологические явления, такие как осадки, ветры, грозы и т.д. |
| Литосферная сфера | Сфера земной коры. Включает в себя землю, горы, равнины, пустыни и другие сухопутные формы неровной поверхности. Здесь происходят геологические процессы, такие как разрушение и образование горных пород, землетрясения и извержения вулканов. |
| Гидросфера | Сфера воды на Земле. Включает в себя океаны, моря, реки, озера, ледники и другие водные формы поверхности. Здесь происходят гидрологические процессы, такие как испарение, конденсация, осадки и циркуляция воды. |
| Биосфера | Сфера живых организмов на планете. Включает в себя все виды растений, животных и микроорганизмов. Здесь происходят биологические процессы, такие как дыхание, питание и размножение. |
| Антропосфера | Сфера деятельности человека. Включает в себя все виды городов, поселений, инфраструктуры и промышленных объектов, созданных человеком. Здесь происходят социально-экономические и культурные процессы, связанные с развитием общества. |
Классификация географических сфер помогает упорядочить и изучить разнообразие явлений и объектов, которые существуют на Земле. Каждая сфера важна для поддержания равновесия в природе и обеспечения жизни на планете.
Взаимодействие литосферы с атмосферой и гидросферой
Литосфера представляет собой геологическую оболочку Земли, которая взаимодействует с атмосферой и гидросферой. Это взаимодействие играет важную роль в формировании климата, геологических процессов и распределении водных ресурсов.
Влияние литосферы на атмосферу
Литосфера влияет на атмосферу через различные процессы:
- Вулканизм: вулканы, расположенные на литосфере, выбрасывают в атмосферу различные газы, в том числе диоксид углерода, который влияет на климат.
- Геологические процессы: подвижность литосферных плит вызывает трещины и разломы, через которые могут выходить углекислый газ и другие химические соединения, взаимодействуя с атмосферой.
- Истирание скальных образований: при естественном процессе истирания скальных образований, на поверхность попадает большое количество пыли и мельчайших частиц, которые могут влиять на качество воздуха в атмосфере.
Влияние литосферы на гидросферу
Литосфера также взаимодействует с гидросферой:
- Горные реки и водопады: горные реки и водопады являются результатом тектонических процессов, происходящих в литосфере. Они обеспечивают приток пресной воды в гидросферу и являются важным источником питьевой воды и для сельского хозяйства.
- Геологические породы и аквиферы: литосфера образует геологические породы, в которых могут накапливаться подземные воды. Эти водоносные слои, называемые аквиферами, являются важным источником питьевой воды для человека и животных.
- Разломы и трещины: литосферные процессы могут создавать разломы и трещины, через которые вода из гидросферы может проникать внутрь Земли и образовывать подземные водные хранилища.
Таблица
Влияние литосферы на атмосферу
Влияние литосферы на гидросферу
Вулканизм
Горные реки и водопады
Геологические процессы
Геологические породы и аквиферы
Истирание скальных образований
Разломы и трещины
Виды оболочек Земли
Существует четыре основных геосфер и несколько дополнительных. К основным оболочкам относят: литосферу, гидросферу, биосферу и атмосферу.
Дополнительные:
- Педосфера. Состоит из всех видов почвы, которая укрывает сушу и дно водоемов
- Ионосфера. Самый верхний слой атмосферы
- Магнитосфера. Включает магнитное поле Земли, защиту других геосфер
Многие ученые за весь период истории предлагали выделять другие различные виды оболочек, которые входят в состав как основных, так и друг друга: тропосфера, ноосфера, социосфера, астеносфера, стратосфера, техносфера и многие другие.
В зависимости от своего расположения, земные сферы бывают внешние и внутренние.
Гидросфера
Гидросфера — это водная сфера Земли. Это включает в себя общее количество воды, которое можно найти на всей планете, начиная с воды на поверхности — например, в озерах, океанах, реках и т.д., а также воды под землей и в воздухе. Поскольку он включает в себя всю воду, это также означает, что он включает в себя воду, которая находится в жидкой, паровой или твердой (например, ледяной) форме.
Жидкий
Первый тип воды, о котором чаще всего думают, — это жидкая вода. Это можно увидеть в самых разных местах и формах по всей земле. Все, от озер и морей до ручьев, лагун, рек, ручьев и источников, представляет собой формы жидкой воды, которые соединяются, образуя гидросферу. Существует также целая система подземных вод, которые также находятся в жидкой форме. Доступ к этой воде обычно осуществляется через водоносные горизонты, природные источники или колодцы. Система подземных вод известна как уровень грунтовых вод и содержит все виды воды, которые оказались в ловушке под поверхностью. Грунтовые воды заполняют промежутки между отложениями и породой, создавая карманы с захваченной водой. Часто люди используют эти карманы через трубопроводы и колодцы, но в некоторых случаях вода естественным образом выходит на поверхность через родники и тому подобное. Этот природный источник воды также чрезвычайно полезен для крупных растений, таких как деревья, которым требуется значительно больше воды, чем они могут поглотить через дождь и атмосферную влагу.
Пар
Водяной пар — это любой тип воды, который испарился и теперь переходит в газообразное состояние. Это включает в себя такие вещи, как туман и облака. Водяной пар является неотъемлемой частью круговорота воды. Когда жидкая вода испаряется, она превращается в газ и становится частью атмосферы. Здесь он может быть перераспределен в другие части мира. Например, лужу — жидкость — можно высушить на солнце, заставив молекулы воды измениться и испариться. Теперь, в форме газа, они образуют облако. Затем это облако прогоняется по воздуху, где оно собирает больше влаги, пока облако не станет настолько тяжелым от водяного пара, что пар снова станет жидким и упадет обратно на поверхность земли в виде дождя.
Твердый
Воду в ее твердой форме можно увидеть на земле в виде льда. Это включает в себя все — от полярных ледяных шапок до замерзших озер и заливов, мороза, снега, ледников и айсбергов. Этот белок гидросферы на самом деле может быть подразделен на то, что известно как криосфера. Хотя криосфера, возможно, не является первым элементом, связанным с водой и гидросферой в целом, она играет важную роль в более крупной системе. Он помогает регулировать глобальный климат и является домом для множества животных, которые полагаются на этот замерзший мир, чтобы выжить.