Географическая оболочка представляет собой целостную непрерывную приповерхностную часть Земли, в пределах которой отмечается интенсивное взаимодействие четырех компонентов: литосферы, гидросферы, атмосферы и биосферы (живого вещества). Это наиболее сложная и разнообразная материальная система нашей планеты, которая включает в себя всю гидросферу, нижний слой атмосферы (тропосферу), верхнюю часть литосферы и населяющие их живые организмы. Пространственная структура географической оболочки трехмерна и сферична. Это зона активного взаимодействия природных компонентов, в которой наблюдается наибольшее проявление физико-географических процессов и явлений. Границы географической оболочки нечеткие. Вверх и вниз от земной поверхности взаимодействие компонентов постепенно ослабевает, а затем полностью исчезает. Поэтому ученые проводят границы географической оболочки по-разному. За верхнюю границу часто принимается озоновый слой, расположенный на высоте 25 км, где задерживается большая часть ультрафиолетовых лучей, губительно действующих на живые организмы. Однако некоторые исследователи проводят ее по верхней границе тропосферы, которая наиболее активно взаимодействует с земной поверхностью. За нижнюю границу на суше обычно принимают подошву коры выветривания мощностью до 1 км, а в океане – океаническое дно. Представления о географической оболочке, как об особом природном образовании, было сформулировано в начале XX в. А.А.Григорьевым и С.В.Калесником. Ими были раскрыты основные особенности географической оболочки: 1) сложность состава и разнообразие состояния вещества; 2) протекание всех физико-географических процессов за счет солнечной (космической) и внутренней (теллурической) энергии; 3) трансформация и частичная консервация всех видов энергии, поступающих в нее; 4) сосредоточение жизни и наличие человеческого общества; 5) наличие вещества в трех агрегатных состояниях. Географическая оболочка состоит из структурных частей – компонентов. Это горные породы, вода, воздух, растения, животные и почвы. Они различаются по физическому состоянию (твердое, жидкое, газообразное), уровню организации (неживое, живое, биокосное), химическому составу, активности (инертные – породы, почва, мобильные – вода, воздух, активное – живое вещество). Географическая оболочка имеет вертикальную структуру, состоящую из отдельных сфер. Нижний ярус сложен плотным веществом литосферы, а верхние представлены более легким веществом гидросферы и атмосферы. Такая структура является результатом дифференциации вещества с выделением плотного вещества в центре Земли, а более легкого – по периферии. Вертикальная дифференциация географической оболочкипослужила основанием Ф.Н.Милькову для выделения внутри нее ландшафтной сферы – тонкого слоя (до 300 м), где происходит соприкосновение и активное взаимодействие земной коры, атмосферы и гидросферы. Географическая оболочка в горизонтальном направлении расчленяется на отдельные природные комплексы, что определяется неравномерным распределением тепла на разных участках земной поверхности и ее неоднородностью. Природные комплексы, образовавшиеся на суше, называю территориальными, а в океане или другом водоеме – аквальными. Географическая оболочка – это природный комплекс самого высокого, планетарного ранга. На суше она включает в себя менее крупные природные комплексы: материки и океаны, природные зоны и такие природные образования, как Восточноевропейская равнина, пустыня Сахара, Амазонская низменность и др. Самым малым природно-территориальным комплексом, в структуре которого участвуют все основные компоненты, считается физико-географический район. Он представляет собой блок земной коры, связанный со всеми остальными компонентами комплекса, то есть с водой, воздухом, растительностью и животным миром. Блок этот должен быть достаточно обособленным от соседних блоков и иметь свою морфологическую структуру, то есть включать в себя части ландшафта, которыми являются фации, урочища и местности.

Географическая оболочка представляет собой целостную непрерывную приповерхностную часть Земли, в пределах которой отмечается интенсивное взаимодействие четырех компонентов: литосферы, гидросферы, атмосферы и биосферы (живого вещества). Это наиболее сложная и разнообразная материальная система нашей планеты, которая включает в себя всю гидросферу, нижний слой атмосферы (тропосферу), верхнюю часть литосферы и населяющие их живые организмы. Пространственная структура географической оболочки трехмерна и сферична. Это зона активного взаимодействия природных компонентов, в которой наблюдается наибольшее проявление физико-географических процессов и явлений.

Границы географической оболочки нечеткие. Вверх и вниз от земной поверхности взаимодействие компонентов постепенно ослабевает, а затем полностью исчезает. Поэтому ученые проводят границы географической оболочки по-разному. За верхнюю границу часто принимается озоновый слой, расположенный на высоте 25 км, где задерживается большая часть ультрафиолетовых лучей, губительно действующих на живые организмы. Однако некоторые исследователи проводят ее по верхней границе тропосферы, которая наиболее активно взаимодействует с земной поверхностью. За нижнюю границу на суше обычно принимают подошву коры выветривания мощностью до 1 км, а в океане – океаническое дно.

Представления о географической оболочке , как об особом природном образовании, было сформулировано в начале XX в. А.А.Григорьевым и С.В.Калесником. Ими были раскрыты основные особенности географической оболочки : 1) сложность состава и разнообразие состояния вещества; 2) протекание всех физико-географических процессов за счет солнечной (космической) и внутренней (теллурической) энергии; 3) трансформация и частичная консервация всех видов энергии, поступающих в нее; 4) сосредоточение жизни и наличие человеческого общества; 5) наличие вещества в трех агрегатных состояниях.

Географическая оболочка состоит из структурных частей – компонентов. Это горные породы, вода, воздух, растения, животные и почвы. Они различаются по физическому состоянию (твердое, жидкое, газообразное), уровню организации (неживое, живое, биокосное), химическому составу, активности (инертные – породы, почва, мобильные – вода, воздух, активное – живое вещество).

Географическая оболочка имеет вертикальную структуру, состоящую из отдельных сфер. Нижний ярус сложен плотным веществом литосферы, а верхние представлены более легким веществом гидросферы и атмосферы. Такая структура является результатом дифференциации вещества с выделением плотного вещества в центре Земли, а более легкого – по периферии. Вертикальная дифференциация географической оболочки послужила основанием Ф.Н.Милькову для выделения внутри нее ландшафтной сферы – тонкого слоя (до 300 м), где происходит соприкосновение и активное взаимодействие земной коры, атмосферы и гидросферы.

Географическая оболочка в горизонтальном направлении расчленяется на отдельные природные комплексы, что определяется неравномерным распределением тепла на разных участках земной поверхности и ее неоднородностью. Природные комплексы, образовавшиеся на суше, называю территориальными, а в океане или другом водоеме – аквальными. Географическая оболочка – это природный комплекс самого высокого, планетарного ранга. На суше она включает в себя менее крупные природные комплексы: материки и океаны, природные зоны и такие природные образования, как Восточноевропейская равнина, пустыня Сахара, Амазонская низменность и др. Самым малым природно-территориальным комплексом, в структуре которого участвуют все основные компоненты, считается физико-географический район. Он представляет собой блок земной коры, связанный со всеми остальными компонентами комплекса, то есть с водой, воздухом, растительностью и животным миром. Блок этот должен быть достаточно обособленным от соседних блоков и иметь свою морфологическую структуру, то есть включать в себя части ландшафта, которыми являются фации, урочища и местности.

Географическая оболочка имеет своеобразную пространственную структуру. Она трехмерна и сферична. Это зона наиболее активного взаимодействия природных компонентов, в которой наблюдается наибольшая интенсивность разнообразных физико-географических процессов и явлений. На некотором расстоянии вверх и вниз от земной поверхности, взаимодействие компонентов ослабевает, а затем и вовсе исчезает. Происходит это постепенно и границы географической оболочки – нечеткие. Поэтому исследователи по-разному проводят ее верхнюю и нижнюю границы. За верхнюю границу часто принимается озоновый слой, залегающий на высоте 25- 30 км. Этот слой поглощает ультрафиолетовые лучи, поэтому ниже него возможна жизнь. Однако некоторые исследователи проводят границу оболочки ниже – по верхней границе тропосферы, принимая во внимание, что тропосфера наиболее активно взаимодействует с земной поверхностью. Поэтому в ней проявляется географическая поясность и зональность.

Нижнюю границу еографической оболочки часто проводят по разделу Мохоровичича , то есть по астеносфере, являющейся подошвой земной коры. В более современных работах эта граница проводится выше и ограничивает снизу лишь часть земной коры, которая непосредственно участвует во взаимодействии с водой, воздухом и живыми организмами. В результате создается кора выветривания, в верхней части которой находится почва.

Зона активного преобразования минерального вещества на суше имеет мощность до нескольких сотен метров, а под океаном лишь десятки метров. Иногда к еографической оболочке относят весь осадочный слой литосферы.

Географ Н.А. Солнцев считает, что к еографической оболочке можно отнести пространство Земли, где вещество находится в жидком, газовом и твердом атомном состояниях, или в форме живого вещества . За пределами этого пространства вещество находится в субатомном состоянии, образуя ионизированный газ атмосферы или уплотненные упаковки атомов литосферы.

Этому соответствуют границы, о которых уже говорилось выше: верхняя граница тропосферы, озоновый экран – вверх, нижний предел выветривания и нижняя граница гранитного слоя земной коры – вниз.

Введение

Данная исследовательская работа в области землеведения была очень актуальна во все времена. Эта тема не утратила свое значение и сейчас. Биосферный ярус является внешней оболочкой твердой части Земли, а его изучение необходимо для понимания всех географических процессов, происходящих на Земле.

Решение данной проблемы имеет как теоретическое, так и практическое значение. Изучая биосферный ярус географической оболочки, мы можем узнать, как происходила эволюция биосферного яруса, и как на ее протяжении сложилось стойкое динамическое равновесие, которое определялось потребительско-восстановительной функцией, т.е потребленные природные ресурсы постоянно и своевременно воссоздавались. С каждым этапом значительного роста численности населения ощутимым становились нарушение равновесия в биосфере. Это объясняется ростом природных ресурсов, на что впервые в 1798 г. указал Т. Мальтус. Сверхмощная техногенная деятельность человечества существенным образом изменяет биосферу Земли, которая, по определению В.И. Вернадского превратилась в ноосферу, т.е. сферу умной жизни. В.И. Вернадский сделал особенно значительный взнос в учение о ноосфере. По современным представлениям, ноосфера - это сфера сознательной деятельности человека в глобальном масштабе, взаимодействия общества и природы, в пределах которой умная деятельность человека становится главным, решающим фактором развития. Практическое значение данной проблемы заключается в том, что эти знания можно использовать в хозяйственной деятельности человека, а также в охране его труда и здоровья.

Объектом исследования является географическая оболочка. Предметом нашего исследования является биосферный ярус. Целью изучения этого вопроса является изучения биосферного яруса географической оболочки и его эволюция. Метод изучения этой работы является теоретический, а именно изучение различных литературных источников географической информации. Изучением данной темой занимались В.И. Вернадский, Э. Зюсс, Ф.Н. Мильков, и другие ученые. В своей работе я задал несколько вопросов: Что такое географическая оболочка? Какую роль играет в ней биосферный ярус? Какова была его эволюция? И какие нарушения может внести деятельность человека в биосферу Земли? С течением времени биосфера становится всё более неустойчивой. Существует несколько трагичных для человечества преждевременных изменений состояния биосферы, некоторые из них связаны с деятельностью человечества.

Географическая оболочка

Понятие и состав географической оболочки

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.

Этапы формирования географической оболочки

В жизни Земли непрерывно происходили и происходят изменения в развитии земной коры, климата, органического мира, а также всей географической оболочки. В процессе развития она непрерывно усложнялась. В своем развитии географическая оболочка прошла три этапа.

Началом первого - неорганического - можно считать появление атмосферы. Тогда существовали только простейшие организмы, и они принимали слабое участие в формировании географической оболочки. Атмосфера отличалась бедным составом свободного кислорода и высоким содержанием углекислоты.

На втором этапе географической оболочки образовалась биосфера, преобразившая все процессы, которые протекали в ней ранее. В ядре географической оболочки, в зоне активного взаимодействия литосферы, гидросферы и атмосферы, зародилась органическая жизнь, присутствие которой - вторая уникальная особенность не только одной из оболочек, но и Земли, как планеты в целом. Органическая жизнь в ее различных проявлениях, свойственная всей гидросфере, распространяется на несколько километров вглубь литосферы, разносится потоками воздуха по тропосфере. Зона органической жизни образует одну из специфических оболочек Земли - биосферу. Тонкий горизонт её с наибольшей концентрацией живого вещества на поверхности суши, океана, океанического дна получил название биострома (живого покрова).

На третьем этапе в географической оболочке появилось человеческое общество. Человек начал активно преобразовывать географическую оболочку. Его отличительная черта в том, что человек начинает активно влиять на развитие географической оболочки. От человека зависит, будет ли существовать географическая оболочка, останется она такой прекрасной.

географический оболочка биосфера ноосфера

1 . Литосфера - внешняя оболочка твердой части Земли, мощностью от нескольких до 200 км, включающая земную кору и верхнюю часть мантии. К собственно ГО относят лишь или земную кору, или осадочный слой зем. коры, или кору выветривания. Земная кора отделяется от верхней мантии поверхностью Мохоровичича, или Мохо, на которой происходит скачок скоростей продольных сейсмических волн, установленный югославским ученым А. Мохоровичичем.

Земная кора сложена магматическими, метаморфическими и осадочными породами. Магматические пород ы образуются при застывании магмы, внедрившейся в толщи вышележащих отложений (интрузивные породы - гранит, габбро, сиениты, диориты и др.) или излившейся на поверхность (эффузивные породы - базальт, андезит, липариты, вулканический туф и др.).

Осадочные породы формируются за счет либо продуктов разрушения ранее образовавшихся пород (обломочные или кластические), либо жизнедеятельности организмов (органогенные - известняки, каменный и бурый уголь, кремнистые породы), либо химических реакций (хемогенные - соли, руды металлов).

Метаморфические породы возникают в результате преобразования пород другого происхождения под воздействием высокой температуры и высокого давления, контакта с породами иного химического состава и т.д. К ним относятся сланцы, мрамор, кварциты и др.

Кристаллические породы магматического и метаморфического происхождения занимают 90% объема зем. коры. Однако для геогр. процессов не менее существенна роль осадочного слоя, который на большей части земной поверхности непосредственно контактирует с воздухом и водой. Средняя мощность осадочного слоя (стратисферы) составляет 2.62 км, реальная мощность колеблется от нуля на древних щитах до 10-12 км на пассивных окраинах континентов и в краевых прогибах платформ до 400-500 м в океаническом ложе. Наиболее распространенными горными породами в осадочной толще являются глины и глинистые сланцы (50%), пески и песчаники (23.6%), карбонатные породы (23.5%), лессы и лессовидные суглинки.

Различают три типа земной коры - материковый, океанический и переходный .

Материковая кора. Ее мощность меняется от 20-25 км под островными дугами и участками с переходным типом коры до 80 км под молодыми складчатыми поясами Земли, например под Андами или Альпийско-Гималайский поясом. В среднем мощность континентальной коры под древними платформами приблизительно равна 40 км. Состоит из осадочного, "гранитного" и "базальтового" слоев. Последние два названия условные: по некоторым физическим свойствам породы этих слоев близки к граниту и базальту. Однако бурение сверхглубоких скважин позволило установить иные причины скачков скоростей продольных сейсмических волн.

Океаническая кора двухслойная. Ее основная масса сложена базальтами, на которых лежит маломощный осадочный слой. Базальтовый слой на материках и в океанических днищах имеет одинаковое название, но принципиально отличается. На материках это контактные формирования между мантией и древнейшими, земными породами, как бы первичная корочка планеты, возникшая до ее самостоятельного развития (возможно, свидетельство "лунной" стадии эволюции Земли). В океанах это реальные базальтовые и иные образования в основном мезозойского времени, возникшие за счет подводных излияний при раздвижении океанических пространств и расколах литосферы. Поэтому границы между материковым и океаническим типами зем. коры обычно резкие, совпадают с глубинными разломами, часто уходящими в мантию; на поверхности они иногда выражены подводными обрывами материковых склонов.

Местами наблюдается так называемый переходный тип земной коры , для которого характерна значительная пространственная неоднородность. Он известен в окраинных морях Восточной Азии (от Берингова до Южно-Китайского), Зондском архипелаге и др. районах мира.

Земная кора формировалась длительное время: наиболее древние изученные горные породы имеют возраст 3.9 млрд. лет. Древнейшими элементами материковой коры являются докембрийские платформы, состоящие из двух слоев. Нижний слой (фундамент) состоит из смятых в складки, разбитых на блоки метаморфических пород, представляющих собой продукты древнейших складчатостей, которые завершились более 1.5 млрд. лет назад. Метаморфические породы прорваны магматическими интрузиями. На фундаменте горизонтально залегает толща слоистых осадочных горных пород, накопившихся в более поздние геологические периоды. Древние платформы отличает относительная стабильность, отсутствие складчатых движений, слабая дислоцированность. Выделяют Северо-Американскую, Русскую, Сибирскую, Китайскую, Южно-Американскую, Аравийскую, Индостанскую, Австралийскую и Антарктическую платформы.

Докембрийские платформы окаймлены более молодыми сооружениями. К ним относятся так называемые молодые платформы, фундамент которых сформировался в палеозое, и складчатые горные сооружения. Самыми молодыми структурными элементами материковой зем. коры являются геосинклинали. Геосинклиналь - это высокоподвижный, линейно-вытянутый и сильно расчлененный участок земной коры, для которого характерны большие скорости вертикальных движений и значительная их изменчивость в пространстве и во времени.

В пределах океанической коры выделяют талассократоны (океанические платформы) - устойчивые области океанического ложа, и георифтогенали - зоны срединно-океанических хребтов, где, как считают, вещество мантии поднимается на поверхность зем. коры и преобразуется в базальтовый слой.

Считается, что литосфера залегает на астеносфере - пластичном слое, который охватывает весь земной шар. Наличие пластичного слоя рассматривалось как необходимое условие горизонтального движения плит, получившего обоснование в 60-70гг. в так называемой гипотезе новой глобальной тектоники.

2 . Гидросфера . К ней относят воду океанов и морей, поверхностные воды суши, льды и снега.

Поверхностные воды суши - это воды, представленные реками, озерами и болотами; составляют всего 0.014% мировых запасов воды, но несмотря на небольшой объем воды, они играют существенную роль в природных процессах.

Самым активным элементом рассматриваемой группы являются воды рек .

Питание рек бывает дождевым, снеговым, ледниковым и подземным. Характер стока рек связан с их питанием.

Текучие воды рек производят значительную работу, размывая русло и транспортируя продукты размыва - аллювий. Речные воды не только механически разрушают, но и растворяют горные породы, а затем переносят их в виде ионов, коллоидов, биогенных веществ, микроэлементов и др.

Обращает на себя внимание различие химического состава солей: в отличие от морских вод в реках абсолютно господствуют карбонаты.

Озера занимают общую площадь приблизительно в 2 млн. км 2 , а суммарный объем их вод составляет свыше 1.76х10 14 м 3 . По условиям образования ложа, размерам, морфологии котловины, химическому составу вод, термическому режиму, структуре водообмена озера очень разнообразны.

Человечество создало также много искусственных водоемов - водохранилищ. Их число приближается к 30 тыс., а объем воды в них составляет более 5х10 12 м 3 .

Болота - это области суши, характеризующиеся избыточным увлажнением, застойным или слабо проточным режимом вод и специфической гидрофитной растительностью. Общая площадь болот на земном шаре равна 2.7х10 6 км 2 (2% площади суши); суммарный объем болотных вод мира - около 11.5х10 9 м 3 , что в 5 раз превышает разовый объем воды в руслах рек. Болота являются специфическими ландшафтными системами. Их возникновение связано как с климатическими условиями, так и с геологическим строением. Заболачиванию территории обычно способствует близость водоупорного горизонта. В некоторых районах умеренных и субполярных широт роль водоупора выполняет вечная мерзлота.

ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ - воды, находящиеся в горных породах в жидком, твердом и газообразном состоянии. По происхождению различают следующие типы подземных вод:

• - инфильтрационные, образовавшиеся вследствие просачивания с поверхности дождевых, талых и речных вод;
• - конденсационные, возникающие в пустотах и трещинах горных пород из водяного пара;
• - седиментационные, формирующиеся в процессе геологического осадконакопления в водных условиях;
• - магматогенные, или ювенильные, образующиеся при кристаллизации магмы и метаморфизации горных пород. Полагают, что большая часть вод гидросферы возникла путем конденсации водяного пара, выделявшегося при дегазации магмы.

По физическому состоянию п/з воды делят на следующие типы:

• -Гравитационные воды - они перемещаются под действием силы тяжести, заполняют трещины и пустоты земной коры, занимают понижения на земной поверхности, образуя океаны, моря, озера, реки.
• -Капиллярные воды - заполняют мелкие поры в почве и горных породах, удерживаясь в порах ха счет сил поверхностного натяжения и перемещаясь в зависимости от градиента температуры и влажности грунта. Благодаря большой силе поверхностного натяжения капиллярных вод они передвигаются в любых направлениях, в том числе против силы тяжести.

Оба типа воды активно участвуют во влагообороте.

• -Пленочная вода - обволакивает частицы почвы и притягивается к ним силой поверхностного натяжения, поэтому плохо используется растениями и в целом слабо участвует во влагообороте.
• -Гигроскопическая вода - обволакивает мелкие агрегаты почвы и отрывается от них только при сильном нагревании.
• -Кристаллизационная вода - физически связана в минералах (напр. в гипсе), поэтому при ее удалении изменяются их физические свойства - гипс переходит в ангидрит.
• -Конституционная вода - химически связана в минералах, поэтому при ее удалении минералы разрушаются.

По характеру нахождения в горных породах п/з воды подразделяются на поровые, трещинные или жильные, карстовые. Первый от земной поверхности, постоянно существующий безнапорный горизонт называется грунтовыми водами. Они, как правило, пресные и относятся к зоне активного водообмена с поверхностными водами.

В целом воды суши сильно преобразованы человеком в связи с орошением и осушением земель, переброской воды в районы, где ощущается большой ее недостаток, использованием в коммунальном хозяйстве и промышленности.

3. Мировой океан . Воды МО составляют 96.5% массы гидросферы. Они покрывают большую часть поверхности планеты (70.8%), образуя практически непрерывную водную оболочку Земли. Благодаря огромной водной массе океаны оказывают значительное влияние на тепловой режим земной поверхности, выполняя функции планетарного нагревателя и терморегулятора. В едином МО исторически принято выделять 4 океана.

Морские воды - это особый тип природных вод, содержащих почти все элементы таблицы Менделеева. Средняя соленость МО составляет около 35% , т.е. в 1000кг морской воды содержится 35кг солей. Подавляющая часть солей - хлориды натрия и магния (88.7%). Далее идут сульфаты (10.85%), карбонаты (0.3%) и пр. соединения.

Распределение солености в поверхностных водах МО имеет в значительной мере зональный характер, что отражает структуру его водного баланса.

В воде океанов и морей растворены также газы, наибольшее значение среди которых имеют кислород и углекислый газ. Между океаном и атмосферой происходит постоянный обмен газами.

Важной характеристикой является плотность морской воды, средняя величина которой составляет 1.025 г/см 3 . Соленая морская вода имеет максимальную плотность при температуре замерзания.

Сравнительно большой объем воды, формирующийся в определенных районах МО и обладающий относительно постоянными физическими, химическими и биологическими характеристиками, называют океанической водной массой. Поверхностные воды в горизонтальном направлении разделяются океаническими фронтами на следующие типы водных масс: экваториальные, тропические, субтропические, субполярные, полярные.

Поверхностные воды (поверхностная структурная зона) распространяются примерно до глубины 300м и активно взаимодействуют с атмосферой. Поэтому иногда их называют океанической тропосферой по аналогии с тропосферой атмосферы. Ниже поверхностной структурной зоны располагается переходная зона (глубина 300-2000 м), еще ниже - глубинная и придонная.

4 . Атмосфера - это внешняя газовая оболочка Земли. Верхняя часть ее, граничащая с космическим пространством и называемая экзосферой, или внешней атмосферой, простирается до высоты 2-3 тыс. км. На этой высоте плотность воздуха становится равной плотности вещества в Космосе. Воздух атмосферы удерживается у земной поверхности силой притяжения. Плотность воздуха на уровне моря в среднем равны 1.275 г/см 3 , а с высотой убывает, как и температура. На высоте около 300 км плотность воздуха уже в 100 млрд. раз меньше, чем у поверхности. Вес вышележащего столба воздуха определяет величину атмосферного давления, которое у земной поверхности составляет в среднем 760 мм ртутного столба, или 1атм (98066 Па) .

Нижняя часть атмосферы, непосредственно прилегающая к земной поверхности, называется тропосферой . Ее средняя мощность 11км (в полярных широтах - 8 км, в экваториальных - 17 км). В тропосфере сосредоточено свыше 80% массы атмосферы. Физические свойства воздуха тропосферы тесно связаны с характером подстилающей поверхности.

На 76% по массе атмосфера состоит из азота и на 23% из кислорода. Остальная часть воздуха представлена аргоном (0.93%) и малыми количествами неона, гелия, криптона, ксенона и др. Таково соотношение постоянных составных частей воздуха тропосферы. Концентрация водяного пара у земной поверхности колеблется в пространстве и во времени от 0.2 до 4%. Содержание СО 2 довольно быстро убывает, снижаясь практически до 0 на верхней границе атмосферы.

Водяной пар и диоксид углерода служат атмосферными фильтрами, задерживающими длинноволновое излучение зем. поверхности. Благодаря этому возникает оранжерейный эффект атмосферы, который определяет общее повышение температуры на 27 0 С.

Еще одну составляющую атмосферы, имеющую значительные пространственные и временные колебания, образуют аэрозольные частицы. К ним относятся находящиеся в воздухе во взвешенном состоянии минеральная и вулканическая пыль, продукты горения (дым), кристаллики морских солей, споры и пыльца растений, микроорганизмы. Иногда к аэрозолям относят и капельки воды. Содержание аэрозолей определяет уровень запыленности и мутности атмосферы.

Выше тропосферы располагается стратосфера (примерно до 50 км). В ней падение температуры воздуха прекращается, а в верхней части температура даже растет. В стратосфере увеличивается количество озона, который задерживает солнечные и космические лучи определенного спектра, губительно действующие на живые организмы.

Над стратосферой располагается мезосфера . Она простирается до высоты около 80 км. Температура в этом слое снова снижается и достигает -80 0 С. Еще выше находится термосфера , или ионосфера (до 800-1000км). В ней температура воздуха повышается: на высоте около 150 км до 220 0 С, на высоте 600 км до 1500 0 С. Следует, правда, отметить температуру в разреженном воздухе верхних частей атмосферы нельзя отождествлять с температурой у земной поверхности, ибо, рассчитываемая по скорости кинетического движения частиц, она не производит в условиях малой плотности воздуха того термического эффекта, который свойствен соответствующим величинам у земной поверхности.

Выше 1000км находится экзосфера .

В пределах тропосферы выделяют воздушные массы, под которыми понимают большие объемы воздуха, относительно однородные по температуре, влажности, прозрачности и др. характеристикам воздуха. Одновременно в тропосфере существует несколько десятков воздушных масс, которые контактируют в зонах атмосферных фронтов - пограничных слоях, имеющих ширину несколько десятков километров. Воздушные массы постоянно перемещаются, трансформируются, разрушаются и возникают вновь, что приводит к смене погоды.

• 5. Криосфера - неправильная по форме и непостоянная по конфигурации оболочка Земли, для которой характерна отрицательная температура. Вода в криосфере находиться в твердой фазе или в переохлажденном состоянии. К криосфере относятся:
  • - сезонный и многолетний снежные покровы,
  • - сезонная и многолетняя мерзлота,
  • - почвы и горные породы, содержащие лед в пустотах и порах,
  • - горные и покровные ледники, морские льды, трещинные и погребенные льды и т.д. К ней относятся также те части атмосферы, в которых отрицательная температура позволяет существовать ледяным кристаллам или переохлажденным каплям.

Общая площадь постоянного, снежного покрова и материковых льдов на суше в Сев. п/ш равна 2млн. км 2 (главным образом Гренландия), в Южном - 14млн. км 2 (Антарктида). Кроме того, на постоянных морских льдах и высокогорных ледниках площадь снежного покрова составляет приблизительно 14млн. км 2 . Следовательно, на общую площадь постоянных ледников и снегов приходится около 6% площади всей поверхности планеты и примерно 20% площади суши.

Постоянный, снежный покров служит источником образования многолетних горных и материковых ледников, мощные покровы которых находятся в Антарктиде, Гренландии, на островах Земли Франца-Иосифа, Шпицбергене и др. В ледниках сосредоточено почти 69% всех запасов пресной воды, подавляющая ее часть заключена в ледниках Антарктиды.

Верхний слой земной коры, для которого характерны отрицательные температуры, подземный лед в различных формах и промерзание почв, образует криолитозону.

6 . Биосфера - область активной жизни организмов, которая охватывает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы, т.е. область активного взаимодействия геосфер.

Б/с - совокупность живых организмов, населяющих земную поверхность. В настоящее время в землеведении б/с понимается как сфера современной и былой жизни в воздушной, водной и каменной средах, как бы дополнительная их характеристика, их специфическая особенность.

В настоящее время установлено, что живые организмы обитают в весьма разнообразной, практически любой среде, в том числе в атомных реакторах и океанических днищах с термальными проявлениями, в бескислородных условиях и в среде химических соединений типа сероводорода, углеводородов и др. Выяснено, что жизнь существует даже если света ничтожно мало, давление составляет сотни атмосфер, а температура - сотни градусов Цельсия.

В современных классификациях органический мир Земли на высшем таксономическом уровне организации живого вещества делится на два надцарства : прокариоты (безъядерные) и эукариоты (ядерные).

Первые включают два царства: архебактерии и бактерии, второе - три царства: животные, грибы и растения .

С точки зрения выполняемых функций в обмене веществом и энергией различают автотрофные и гетеротрофные организмы. К первым относятся зеленые растения и некоторые прокариоты (пурпурные фотосинтезирующие бактерии, сине-зеленые водоросли и хемобактерии). Они создают органическое вещество из неорганического, используя в качестве источника энергии чаще всего солнечную радиацию. Гетеротрофные организмы - животные, грибы, большинство бактерий - питаются готовым органическим веществом, причем грибы и бактерии используют органические остатки и продукты жизнедеятельности других организмов.

Живые организмы океана по типу местообитания и образу жизни объединяют в три группы: планктон - пассивно перемещающиеся (преимущественно по вертикали) одноклеточные водоросли и некоторые виды животных, они связывают цепи питания поверхностных и глубинных слоев; нектон - активно передвигающиеся животные; бентос - организмы, живущие на дне.

По условиям существования живых организмов в океанах выделяют несколько зон. По вертикали, соответственно изменению освещенности, это поверхностная зона - эпипелагиаль (до 200м), переходная, или мезопелагиаль (до 750-1000м), и глубоководная . По распределению жизни на дне выделяют литораль (приливно-отливная зона), сублитораль (до 200м), батиаль (до 2500-3000м), абиссаль (до 6000м) и ультраабиссаль (глубже 6 км).

Совокупность живых (живущих и отмерших) организмов, выраженная в вещественно-энергетических характеристиках (масса, химсостав и энергия), называется живым веществом . Основной характеристикой живого вещества является биомасса . Выявляется следующая закономерность - концентрация биомассы в зонах контактов контрастных сред, - теоретически ее предсказал В.И. Вернадский еще в 30-е годы. Главной контактной зоной ГО, ее фокусом является граница суши и океана с атмосферой. Толщина слоя, в котором сосредоточена здесь основная масса живых организмов, составляет от нескольких до десятков метров. Другие контактные зоны: льдов и морской акватории, береговая зона моря, морское дно, берега рек и т.д. - также обогащены биомассой и видовым составом организмов.

Следующая закономерность - основная часть биомассы сосредоточена на суше : здесь биомасса примерно в 200 раз больше, чем в океане. На суше фитомасса на три порядка превышает зоомассу, в океане зоомасса больше фитомассы примерно в 26 раз. Среди животных и растений океана преобладает по массе планктон.

Основные вехи эволюции биосферы :

• -быстрое (в геологическом масштабе времени) завоевание жизнью земного пространства;
• -постепенное преобразование геологических и геохимических круговоротов вещества в биогеологические и биогеохимические;
• -преобразование первичной атмосферы и стабилизация ее газового состава;
• -замена восстановительного (бескислородного) фона геохимической среды окислительным;
• -возникновение почвообразовательного процесса и создание вследствие этого почвенной структуры;
• -детерминация химической активности природных вод (создание зональной структуры гидросферы и вод зоны гипергенеза).
• 7. Кора выветривания . Твердое вещество литосферы образуется в условиях колоссальных температур и давлений, свойственных земным недрам. Попадая в условия земной поверхности, глубинные горные породы оказываются в новой и чуждой им обстановке: ничтожно малого давления и близкой к 0 температуре, присутствия свободного кислорода и воды, функционирования живых организмов, обилия органического вещества. Приспосабливаясь к такой обстановке, твердые горные породы начинают разрушаться. Такой процесс называют выветриванием горных пород или гипергенезом . Под ним понимают сумму процессов преобразования твердого вещества земной коры на поверхности суши под влиянием физико-географических условий. Сущность этих процессов состоит в перегруппировке атомов, образовании новых химических и биохимических соединений, устойчивых в термодинамической обстановке земной поверхности. В среднем наименее устойчивыми являются полевые шпаты, наиболее устойчив - кварц.

Физико-геогр. обстановка определяется наличием (отсутствием) воды, ее фазовыми переходами, биоценозом и активностью живых организмов, наличием энергии, температурой и влажностью. Эти факторы в значительной мере поясно-зональны, поэтому на поверхности суши существуют поясно-зональные типы выветривания. Ярким примером такого типа выветривания может служить латеритный, характерный для экваториально-тропических лесов.

Процесс выветривания приводит к перекристаллизации и измельчению вещества. Особое значение для ГО имеют тонкодисперсные разности вещества - гели, коллоиды (глинистое вещество, ил, гумус и др.). Выветривание воздействует не только на твердое вещество. Оно преобразует природные воды и воздух, находящиеся в зоне гипергенеза. Вода образует растворы и даже рассолы. Ионы раствора мигрируют вместе с водой, попадают в новые условия, где могут взаимодействовать с др. ионами, выпадать в осадок или кристаллизовываться. Этот процесс зависит от условий внешней среды.

Совокупность процессов выветривания создает кору выветривания (КВ) . КВ - это рыхлый слой поверхностных горных пород вместе с включенными в него водами, воздухом, живыми организмами и продуктами их жизнедеятельности, образовавшийся в результате процессов выветривания. По образному определению основоположника геохимии ландшафта Б.Б. Полынова, КВ - это верхняя оболочка литосферы, в которой "земля", вода, воздух и жизнь приходят в тесное соприкосновение, и материя в своем вечном движении дает, быть может, наибольшее разнообразие форм.

Вещество КВ по большей части представлено рыхлыми бесформенными массами, мощность слоя резко изменчива. По вещественному составу - это преимущественно глины. В верхней части они, как правило, переходят в почву.

Географическая оболочка Земли является самым большим природным комплексом. В нем сложно переплелись атмосфера, гидросфера, литосфера, биосфера. Важнейшим свойством географической оболочки является наличие воды, как в жидком, так и в твердом и газообразном состоянии.
Географическая оболочка уникальная в своем роде. Ее нет ни у одной из планет Солнечной системы и Галактике. Все протекающие в ней процессы взаимосвязаны между собой и легко разрушаются. Их значение чрезвычайно важно для сохранения Земли и выживания всего человечества. В географической оболочке переплетаются разные формы энергии. Часть из них земного происхождения, часть – космического. Можно сказать, что происходит противоборство внутренних и внешних сил. Они стремятся установить равновесие.
Например, с силой тяжести связаны выравнивание рельефа, стекание воды в его понижения. С силой притяжения связаны приливы и отливы. Внутренний источник энергии – это, прежде всего распад радиоактивных веществ, образование гор и движение литосферных плит. Земля как огромный магнит образует магнитное поле. Оно в свою очередь влияет на процессы притяжения и поведение электрических разрядов в атмосфере.
Космическая энергия поступает на Землю в виде различных излучений. Самое главное – это солнечное. Некоторая часть его отражается от поверхности Земли и уходит обратно в космос. С солнечной энергией связаны и такие важные процессы как круговорот воды и развитие жизни на планете. Эти два процесса создают на Земле неповторимую и уникальную оболочку.
Трудно сказать, какой была первоначально географическая оболочка Земли. Ее основу заложил круговорот воды в природе. Это перенос большой массы воды и расход энергии. Главные звенья этого процесса – испарение, подъем паров, охлаждение и конденсация в капли воды. Испарение связано с использованием большого количества солнечной энергии, с ее поглощением. На Земле сложились уникальные условия для существования воды в трех состояниях – жидком, газообразном и твердом. Без этого не было бы круговорота воды.
Круговорот важным образом связал между собой земную кору, воду, атмосферу. Этим и была заложена основа географической оболочки. Что в свою очередь стало основой для выхода жизни на поверхность суши и появление биосферы. После возникновения растительности в географической оболочке появились аккумуляторы солнечной энергии. Они преобразуют земную поверхность, горные породы, изменяют состав атмосферы, создают биологическое звено круговорота воды.
Вода в географической оболочке является могучим химическим деятелем. Они может растворять горные породы, переносит взвешенные осадки. она является исходным компонентом для образования первичного органического вещества и биогенного кислорода. Вода связывает географическую оболочку с другими сферами Земли.

Важным и активным элементом географической оболочки являются природные газы. Атмосфера является защитой от палящих лучей солнца, обеспечивает процесс дыхания, фотосинтеза, участвует в переносе тепла.
Географическая оболочка охватывает верхнюю часть земной коры, нижнюю часть атмосферы и включает в себя гидросферу, почвенный и растительный покровы и животный мир.
Главная особенность географической оболочки – это ее открытость. Обмен веществ происходит как между компонентами, так и между оболочками, космосом, внутренними частями Земли.
Более обоснованные попытки критики основ учения о географической оболочке автору неизвестны. Большая работа, проделанная советскими физико-географами, привела к тому, что понятие «географическая оболочка» ныне сомнений не вызывает (ведутся поиски лишь более подходящего термина), и именно географическая оболочка признается предметом исследования физической географии.
Иная картина наблюдается в зарубежных географических школах. А. Г. Исаченко, подробно рассмотревший различные направления в зарубежной географии, справедливо констатировал, что представления о географической оболочке-«идея, практически чуждая англо-американской географии». В области физической географии английские и американские ученые занимаются главным образом разработкой отраслевых направлений.
Понятия, приближающиеся к понятию «географическая оболочка», встречаются в работах немецких географов - тут наблюдается определенное сближение с физической географией в СССР.
В связи с этим небезынтересно отметить следующее обстоятельство. Судя по статье Л. С. Берга «Значение трудов В И. Вернадского для географии» (1946), он признавал, вслед за Вернадским, существование комплексной оболочки у физической поверхности планеты - биосферы; во всяком случае, он не отрицал этого факта, анализируя работы других авторов, но для него самого подобная категория оставалась чуждой. Это чувствуется по структуре статьи Л. С. Берга - комплексная оболочка «рассеяна» в ней по подразделам, а сам он, вполне справедливо рассуждая о значении работ Вернадского для географии, никак не увязал их с собственной концепцией. В плане изучения психологии научного творчества эта подробность, пожалуй, заслуживает внимания. Остается добавить, что сам В. И. Вернадский, чрезвычайно высоко оценивавший работы таких географов, как А. Гумбольдт, В. В. Докучаев и А. Н. Краснов, тоже никак не увязывал свое учение о биосфере с учением о географической оболочке, т. е. с теорией физической географии.