Kao rezultat svladavanja sadržaja 14. poglavlja, student mora:
znati
Pojmovi "zemljopisne ovojnice", "prirodno-teritorijalni kompleks", uzorci i značajke geografske ovojnice;
biti u mogućnosti
- razlikovati PTC po razinama, objasniti uzročno-posljedične veze između svih sastavnica PTC-a;
- prilagoditi znanja i vještine za njihovu uporabu u profesionalnim aktivnostima;
vlastiti
Vještina pretraživanja i odabira informacija pri korištenju informacijskih i komunikacijskih alata.
Pojam geografskog omotača
Zemljopisni omotač- složeni prirodno-antropogeni sustav našeg planeta. Ovo je holistički, kontinuirani vanjski omotač Zemlje, unutar kojeg se dodiruju i međusobno djeluju sve geosfere: litosfera, atmosfera, hidrosfera i biosfera (Sl. 14.1).
Ideja o ovoj školjki prvi put je uvedena u znanost početkom 20. stoljeća, ali moderni koncept zemljopisni omotač razvijen je tek 1930-ih. Akademik L. A. Grigoriev.
U razvoju geografskog omotača razlikuju se tri faze. U prvoj fazi formirana je zemljina kora, kontinenti i oceani. Pojavile su se kemotrofne bakterije, a potom i fotosintetski organizmi. Drugi stupanj (paleozoik, mezozoik, kenozoik) značajan je za nastanak ozonskog omotača, nastanak hidrosfere i atmosfere u suvremenom obliku. Došlo je do kvalitativnog i kvantitativnog skoka u razvoju žive tvari te su nastala tla. Treća faza povezana je s pojavom Homo sapiensa i traje do danas. Glavna razlika između ove faze je ljudski utjecaj na prirodni okoliš.
Sadašnji stupanj razvoja geografske ovojnice karakterizira formiranje prirodno-antropogenih sustava.
Riža. 14.1.
Do sada je pitanje granica geografske ovojnice (GE) bilo diskutabilno. Smatra se da je gornja granica ozonski omotač, a dno - baza vremenske kore. Mnogi znanstvenici su mišljenja da se granice geografskog omotača mogu smatrati granicama rasprostranjenosti žive tvari u njemu. Uključuje niži sloj atmosfere, hidrosferu, gornji dio litosfera, živi organizmi i sloj unutar kojeg se odvija ljudska gospodarska aktivnost.
Sve zemljine ljuske u pripovršinskom dijelu Zemlje međusobno se prožimaju, dodiruju i djeluju međusobno. Dakle, kao rezultat dugotrajne interakcije, formirana je kontinuirana ljuska - geografski omotač.
Zemljopisna ovojnica ima sljedeće značajke.
- 1. Tvar postoji u tri agregatna stanja.
- 2. Ulaze u geografsku ljusku različite vrste energije, zahvaljujući kojoj se odvijaju različiti procesi. Dio energije sačuvan je u utrobi Zemlje (zapaljiva korisna
fosili), neki od njih odlaze u svemir. Energija zračenja Sunca pretvara se u toplinsku energiju.
- 3. Tvar u geografskom omotaču ima širok raspon fizičkih karakteristika i kemijskog sastava.
- 4. Zemljopisni omotač bio je mjesto nastanka i širenja života.
- 5. Zemljopisni omotač – mjesto ljudskog djelovanja.
Zemljopisni omotač je prirodni kompleks na planetarnoj razini, a njegova cjelovitost određena je kontinuiranom razmjenom tvari i energije između u različitim dijelovima. Strukturni dijelovi geografske ljuske su komponente i prirodni kompleksi.
Sastavni dijelovi geografskog omotača su: stijene, voda i zrak, biljke i životinje, te posebna tvorevina - tlo. Oni sudjeluju u formiranju prirodnih i antropogenih krajobraza.
Komponente se razlikuju prema fizičko stanje, Autor kemijski sastav. Razlikuju se i u stupnju organizacije: živo (biljke i životinje), neživo (stijene, zrak, voda), bioinertno (tlo). Prema stupnju aktivnosti komponente se također dijele na stabilne (stijene i tlo), pokretne (voda i zrak) i aktivne (živi organizmi).
Najsloženija struktura u geografskoj ljusci odlikuje se tankim slojevima izravnog kontakta i aktivne interakcije dijelova litosfere, atmosfere i hidrosfere. To uključuje, prije svega, kopnenu površinu (gornji sloj litosfere), prizemni sloj atmosfere, površinski i Podzemna voda. Drugo, gornji sloj Svjetskog oceana, treće, dno oceana. V. I. Vernadsky nazvao je ove kontaktne zone "filmovima života" jer se ovdje uočava najveća koncentracija žive tvari.
Zemljopisni omotač ima zakonitosti: cjelovitost, kruženje tvari, ritam, zonalnost.
Razmotrimo bit ovih obrazaca.
1. Cjelovitost označava jedinstvo geografskog omotača, koji je određen kruženjem tvari i energije između sastavnica. Zemljopisna ovojnica razvija se kao jedinstvena cjelina.
Cjelovitost znači da su sve komponente zemljopisne ljuske međusobno povezane, a promjena jedne komponente neizbježno povlači za sobom promjenu svih ostalih. Ljudska gospodarska djelatnost također utječe na komponente geografske ovojnice. Stoga, kada ljudska intervencija u prirodi, potrebno je uzeti u obzir takvo svojstvo geografske ljuske kao cjelovitost.
- 2. Kruženje tvari u prirodi još je jedna važna zakonitost geografske ljuske, zahvaljujući kojoj se u njoj izmjenjuje energija. Postoji ciklus vode (veliki i mali), ciklus stijena, dušika, kruženje atmosfere i oceanske struje. (O procesu kruženja vode u zemljopisnom omotaču govori se u 4. poglavlju.) Međutim, postoji i kruženje vode u oceanu. Morske struje tvore oceanske cirkulacijske prstenove. Glavne struje pojavljuju se između ekvatorijalnih područja i četrdesetih geografskih širina. Pod utjecajem Coriolisove sile, struje se skreću udesno, krećući se u smjeru kazaljke na satu na sjevernoj hemisferi. Slična slika nastaje i u Tihom oceanu. Kruženje i kruženje vode u oceanu podržavaju kompenzacijske struje. Kretanja vode u oceanu odražavaju kruženje atmosfere, u kojoj se, dakle, opaža i kruženje tvari (zraka). O kruženju atmosfere u ekvatorijalnim i umjerenim geografskim širinama bilo je detaljnije riječi u 5. poglavlju. Ne treba zaboraviti ni kruženje čvrste tvari i stijena. Magma dolaskom na površinu Zemlje prelazi u efuzivnu, tj. magmatske stijene. Pod utjecajem vanjskih sila mijenjaju se, uništavaju, prenose vodom, vjetrom ili ledom na druga mjesta i talože u obliku sedimenata. Postupno, tijekom procesa metamorfizma, prelaze u metamorfne stijene, a kasnije opet mogu prijeći u magmatske itd.
- 3. Ritam je još jedna pravilnost građevinarstva, koja podrazumijeva ponovljivost pojava u vremenu. Postoje dnevni, godišnji, unutarstoljetni ritmovi itd.
Dnevni ritam u prirodi određen je osnom rotacijom Zemlje, dakle, smjenom dana i noći, kada se mijenja svjetlosni režim (osvijetljeni i neosvijetljeni dio dana). Neživo i Živa priroda(dnevne varijacije temperature zraka, apsolutne i relativne vlažnosti, procesi fotosinteze, životna aktivnost biljaka i životinja).
Godišnji ritam u geografskom omotaču određen je godišnjim (orbitalnim) kretanjem Zemlje i izmjenom godišnjih doba. U umjerenim geografskim širinama izražen je sezonski ritam. Na njega utječu temperature zraka i vode, atmosferska cirkulacija i migracija životinja.
Postoje i intrasekularni ritmovi. Za geografsku ovojnicu najuočljiviji su 11-godišnji ritmovi, koji su povezani s periodičnim promjenama Sunčeve aktivnosti. Također su zabilježeni ciklusi od 30-35 godina, koji se smatraju trostrukim ciklusima od 11 godina. Razdoblja planinske izgradnje, prema uobičajenom stajalištu, očitovala su se kao posljedica ritma ciklusa od 26 000 godina povezanog s promjenom kuta nagiba zemljine osi prema orbitalnoj ravnini.
Važan obrazac geografske ovojnice može se smatrati zoniranjem - prirodnom promjenom prirodnih komponenti i prirodni kompleksi od ekvatora do polova. Geografsko zoniranje kao zakon uspostavio je V. V. Dokuchaev.
Zoniranje se objašnjava činjenicom da Zemlja tijekom godine zauzima različite položaje u odnosu na Sunce, stoga je različito osvijetljena i grijana. Upadni kut sunčeve zrake na zemljinoj površini je različita, što je posljedica oblika Zemlje. Pritom se razlikuje komponentna (primjerice temperatura, vjetar, klima) i složena (zemljopisna) geografska zonalnost.
Uz zonalnost, glavne značajke prirode pojedine regije određuju azonalni čimbenici (azonalnost). Ovaj koncept znači distribuciju bilo kojeg geografsko obilježje ili pojave koje nisu u vezi sa zonskim značajkama teritorija, u "kršenju" zonalnosti. Najviše svijetli primjer struje, na primjer, hladne, mogu poslužiti. Prolazeći uz obalu, doprinose smanjenju temperature zraka, smanjenju količine padalina i, kao rezultat, stvaranju obalnih pustinja. U planinskim zemljama uočava se visinska zonalnost - prirodna promjena prirodnih komponenti i prirodnih kompleksa od podnožja planina do vrhova, što je uglavnom određeno smanjenjem temperature zraka s visinom i promjenom količine padalina. Koncept "vertikalnog zoniranja" je nešto širi, jer podrazumijeva promjenu prirodnih kompleksa ne samo s visinom, već i s dubinom (smanjenje količine topline i sunčeve svjetlosti).
Najveća složena zonalna podjela geografske ovojnice naziva se geografskim zonama. Oni okružuju globus u geografskoj širini. Njihova izolacija nastaje zbog približno iste količine sunčevog zračenja. Stoga se svaki pojas razlikuje po ravnoteži zračenja, atmosferskom kruženju, brzini kruženja energije i tvari, ritmovima u prirodi itd. Razlikuju se sljedeći pojasevi: ekvatorijalni, dva subekvatorijalna, dva tropska, dva suptropska, dva umjerena, subarktički i subantarktički, arktički. i antarktički.
Unutar geografskih zona razlikuju se prirodne zone. Zemljopisnu ovojnicu čine prirodni kompleksi različitog ranga i veličine.
Zemljopisni omotač- u ruskoj geografskoj znanosti ovo se shvaća kao cjelovita i kontinuirana ljuska Zemlje, gdje su njene komponente: gornji dio litosfere (zemljina kora), donji dio atmosfere (troposfera, stratosfera, hidrosfera i biosfera) - kao i antroposfera prodiru jedna u drugu i u bliskoj su interakciji. Između njih postoji stalna izmjena tvari i energije.
Gornja granica geografske ovojnice povučena je u atmosferi na nadmorskoj visini od 25-30 km, donja - unutar litosfere na dubini od nekoliko stotina metara, a ponekad i do 4-5 km ili duž dna oceana.
Zemljopisni omotač sastoji se od strukturnih dijelova – sastavnica. To su stijene, voda, zrak, biljke, životinje i tlo. Razlikuju se po agregatnom stanju (kruto, tekuće, plinovito), stupnju organizacije (neživo, živo, bioinertno), kemijskom sastavu, djelovanju (inertno - stijene, tlo, pokretno - voda, zrak, aktivno - živa tvar) .
Zemljopisni omotač ima vertikalna struktura, koji se sastoji od zasebnih sfera. Donji sloj je sastavljen od gustog materijala litosfere, a gornji su predstavljeni lakšim materijalom hidrosfere i atmosfere. Ova struktura je rezultat diferencijacije materije uz oslobađanje guste materije u središtu Zemlje, te lakše tvari duž periferije. Vertikalna diferencijacija geografske ljuske poslužila je kao osnova za F. N. Milkova da identificira krajobraznu sferu unutar nje - tanki sloj (do 300 m), gdje dolazi do kontakta i aktivne interakcije zemljine kore, atmosfere i hidrosfere.
1.Zemljina kora- Ovo je gornji dio čvrstog tla. Od plašta je odvojena granicom s naglim porastom brzina seizmičkih valova - Mohorovičićevom granicom (donja granica zemljine kore). Debljina kore kreće se od 6 km ispod oceana do 30-50 km na kontinentima.
Postoje dvije vrste kore – kontinentalna i oceanska . U zgradi kontinentalna kora Postoje tri geološka sloja:
Sedimentni pokrov. Sedimentne stijene nastaju na Zemljina površina a blizu njega u relativno niske temperature i pritisaka koji proizlaze iz transformacije morskih i kontinentalnih sedimenata. Podijeljen u: klastičan stijene (breče, konglomerati, pijesci, muljevi) - grubi proizvodi pretežno mehaničkog razaranja matičnih stijena, obično nasljeđujući najstabilnije mineralne asocijacije potonjih; glinaste stijene- dispergirani produkti duboke kemijske transformacije silikatnih i alumosilikatnih minerala matičnih stijena, pretvoreni u nove mineralne vrste; kemogeni, biokemogeni i organogene stijene- proizvodi izravnog taloženja iz otopina (na primjer, soli), uz sudjelovanje organizama (na primjer, silikatne stijene), akumulacija organska tvar a (na primjer, ugljen) ili otpadni proizvodi organizama (na primjer, organogeni vapnenci).
Granit
Bazaltna. (to su tamnosive, crne ili zelenkastocrne pasmine)
Oceanska kora sastoji se pretežno od bazičnih stijena, plus sedimentni pokrov. Zemljina kora podijeljena je na litosferne ploče različitih veličina koje se međusobno pomiču. Kinematika ovih kretanja opisana je tektonikom ploča.
2. Troposfera(starogrčki "okret", "promjena" i "lopta") - donji, najviše proučavani sloj atmosfere, visok 8-10 km u polarnim područjima, do 10-12 km u umjerenim geografskim širinama, 16-18 km na ekvatoru km.
Pri dizanju u troposferi temperatura se smanjuje prosječno za 0,65 K (0,65 °C) svakih 100 m i doseže 180-220 K (-93 - -76 °C) u gornjem dijelu. Ovaj gornji sloj troposfere, u kojem prestaje opadanje temperature s visinom, naziva se tropopauza. Sljedeći sloj atmosfere, koji se nalazi iznad troposfere, naziva se stratosfera.
Više od 80% ukupne mase koncentrirano je u troposferi atmosferski zrak, turbulencija i konvekcija su vrlo razvijene (fenomen prijenosa topline u tekućinama ili plinovima, ili zrnatim medijima strujanjem tvari). Koncentrira se pretežni dio vodene pare, nastaju oblaci, stvaraju se atmosferske fronte, razvijaju se ciklone i anticiklone, kao i drugi procesi koji određuju vrijeme i klimu. Procesi koji se odvijaju u troposferi prvenstveno su uzrokovani konvekcijom.
Dio troposfere unutar kojeg je moguć nastanak ledenjaka na zemljinoj površini naziva se kionosfera.
3.Stratosfera(od latinskog stratuma - pod, sloj) - sloj atmosfere koji se nalazi na nadmorskoj visini od 11 do 50 km. Gustoća zraka u stratosferi desetke je i stotine puta manja nego na razini mora. U stratosferi se nalazi sloj ozonosfere („ozonski omotač“, koji određuje gornju granicu života u biosferi. U stratosferi se zadržava najveći dio kratkovalnog dijela ultraljubičastog zračenja (180-200 nm). a transformira se energija kratkih valova Pod utjecajem tih zraka dolazi do promjena magnetska polja, molekule se raspadaju, dolazi do ionizacije, novog stvaranja plinova i dr kemijski spojevi. Ti se procesi mogu promatrati u obliku sjevernog svjetla, munja i drugih sjajeva.
4. Hidrosfera(od starogrčkog voda i lopta) je vodena ljuska Zemlje koja zauzima 3/4 planeta. Formira kontinuiranu vodenu ljusku. Prosječna dubina oceana je 3800 m, najveća ( Marijanska brazda Tihi ocean) - 11 022 metara. Ukupna količina vode na planetu je oko 1.532.000.000 kubičnih kilometara. Područje biosfere u hidrosferi je zastupljeno u cijeloj svojoj debljini, ali najveća gustoća žive tvari nalazi se u površinskim slojevima zagrijavanim i obasjanim sunčevim zrakama, kao iu obalnim zonama.
U opći pogled Hidrosfera se dijeli na Svjetski ocean, kontinentalne vode i podzemne vode. Većina vode koncentrirana je u oceanu, mnogo manje u kontinentalnoj riječnoj mreži i podzemnim vodama. U atmosferi također postoje velike zalihe vode, u obliku oblaka i vodene pare. Preko 96% volumena hidrosfere čine mora i oceani, oko 2% su podzemne vode, oko 2% led i snijeg, a oko 0,02% površinske vode kopna. Dio vode je unutra kruto stanje u obliku ledenjaka, snježnog pokrivača i u permafrostu, koji predstavlja kriosferu.
Površinske vode, koje zauzimaju relativno mali udio u ukupnoj masi hidrosfere, ipak igraju vitalnu ulogu u životu kopnene biosfere, kao glavni izvor vodoopskrbe, navodnjavanja i opskrbe vodom. Štoviše, ovaj dio hidrosfere je u stalnoj interakciji s atmosferom i zemljinom korom.
Međudjelovanje ovih voda i međusobni prijelazi iz jedne vrste vode u drugu čine složen vodeni ciklus na kugli zemaljskoj. Život na Zemlji prvo je nastao u hidrosferi. Tek početkom paleozoika počinje postupna migracija životinja i biljnih organizama na kopno. Oceanska kora sastoji se od sedimentnih i bazaltnih slojeva.
5.Biosfera(od starogrčkog života i sfere, lopte) - ljuska Zemlje, naseljena živim organizmima i transformirana od njih. Biosfera se počela formirati najkasnije prije 3,8 milijardi godina, kada su se na našem planetu počeli pojavljivati prvi organizmi. Prodire kroz cijelu hidrosferu, gornji dio litosfere i donji dio atmosfere, odnosno nastanjuje ekosferu. Biosfera je ukupnost svih živih organizama. Dom je više od 3.000.000 vrsta biljaka, životinja, gljiva i bakterija, kao i ljudi. Francuski prirodoslovac Jean Baptiste Lamarck prvi je predložio koncept biosfere, a da nije ni uveo sam termin. Pojam "biosfera" predložio je austrijski geolog i paleontolog Eduard Suess.
Holističku doktrinu biosfere stvorio je biogeokemičar i filozof V. I. Vernadsky. Po prvi put je živim organizmima dodijelio ulogu glavne transformativne sile na planeti Zemlji, uzimajući u obzir njihove aktivnosti ne samo u sadašnjem vremenu, već iu prošlosti.
Granice biosfere:
· Gornja granica u atmosferi: 15-20 km. Određuje ga ozonski omotač koji blokira kratkovalno zračenje. ultraljubičasto zračenje, štetno za žive organizme.
· Donja granica u litosferi: 3,5-7,5 km. Određena je temperaturom prijelaza vode u paru i temperaturom denaturacije proteina, ali općenito je rasprostranjenost živih organizama ograničena na dubinu od nekoliko metara.
· Granica između atmosfere i litosfere u hidrosferi: 10-11 km. Određeno dnom Svjetskog oceana, uključujući pridnene sedimente.
Struktura biosfere:
1. Živa materija - cjelokupni skup tijela živih organizama koji nastanjuju Zemlju fizički je i kemijski jedinstven, bez obzira na njihovu sustavnu pripadnost. Masa žive tvari relativno je mala i procjenjuje se na 2,4...3,6 10 12 t (suha težina) i čini manje od jednog milijuntog dijela cijele biosfere (cca. 3 10 18 t), što zauzvrat predstavlja manje od tisućitog dijela mase Zemlje. Ali to je "jedna od najmoćnijih geokemijskih sila na našem planetu", jer živi organizmi čine više od pukog naseljavanja Zemljina kora, ali transformiraju izgled Zemlje. Živi organizmi nastanjuju zemljinu površinu vrlo neravnomjerno. Njihova distribucija ovisi o geografskoj širini.
2. Hranjiva tvar- tvar koju stvara i prerađuje živi organizam. Tijekom organske evolucije živi organizmi su tisuću puta prošli kroz svoje organe, tkiva, stanice, krv najviše atmosfera, cjelokupni volumen svjetskih oceana, golema masa minerala. Tu geološku ulogu žive tvari možemo zamisliti iz naslaga ugljena, nafte, karbonatnih stijena itd.
3. Inertna tvar- proizvodi nastali bez sudjelovanja živih organizama.
4. Bioinertna tvar- tvar koju istodobno stvaraju živi organizmi i inertni procesi, predstavljajući dinamički ravnotežne sustave i jednog i drugog. To su tlo, mulj, kora trošenja itd. U njima vodeću ulogu imaju organizmi.
5. Tvar koja se radioaktivno raspada.
6. Raspršeni atomi, kontinuirano nastali od svih vrsta zemaljske materije pod utjecajem kozmičkog zračenja.
7. Tvar kozmičkog porijekla.
Slojevi biosfere:
Cijeli sloj utjecaja života na neživu prirodu naziva se megabiosfera, i zajedno sa artebiosfera- prostor humanoidne ekspanzije u svemiru blizu Zemlje - panbiosfera.
6. antroposfera (noosfera)(Grčki inteligencija I lopta) - sfera razuma; sfera međudjelovanja društva i prirode u čijim granicama inteligentna ljudska djelatnost postaje odlučujući čimbenik razvoja (ova se sfera označava i pojmovima "antroposfera", "biosfera", "biotehnosfera").
Noosfera je navodno novi, najviši stupanj evolucije biosfere, čiji je nastanak povezan s razvojem društva koje ima dubok utjecaj na prirodne procese.
[Nastanak i evolucija pojma
Koncept "noosfere" predložio je profesor matematike na Sorboni Edouard Leroy (1870.-1954.), koji ju je protumačio kao "misleću" ljušturu formiranu od strane čovjeka.
Zemljopisni omotač zemlje ili krajobrazni omotač, sfera međusobnog prožimanja i međudjelovanja litosfere, atmosfere, hidrosfere i biosfere. Karakterizira ga složen sastav i struktura. Vertikalna debljina geografske ljuske je nekoliko desetaka kilometara. Cjelovitost geografskog omotača određena je kontinuiranom izmjenom energije i mase između kopna i atmosfere, Svjetskog oceana i organizama. Prirodni procesi u geografskoj ljusci odvijaju se zbog energije zračenja Sunca i unutarnje energije Zemlje. Unutar zemljopisne ljuske nastalo je i razvija se čovječanstvo, iz ljuske crpi resurse za svoje postojanje i utječe na nju.
Gornju granicu geografske ovojnice treba povući duž stratopauze, jer Prije ove točke osjeća se toplinski učinak zemljine površine na atmosferske procese. Granica geografske ovojnice u litosferi kombinirana je s donjom granicom područja hipergeneze. Ponekad se kao donja granica geografske ovojnice uzima baza stratisfere, prosječna dubina seizmičkih ili vulkanskih izvora, baza zemljine kore i razina nultih godišnjih temperaturnih amplituda. Dakle, geografska ljuska potpuno prekriva hidrosferu, spuštajući se u ocean 10-11 km ispod površine Zemlje, gornju zonu zemljine kore i donji dio atmosfere (sloj debljine 25-30 km). Najveća debljina geografske ljuske je blizu 40 km.
Kvalitativne razlike između geografske ljuske i drugih ljuski Zemlje su sljedeće. Zemljopisni omotač nastaje pod utjecajem zemaljskih i kozmičkih procesa; izuzetno je bogat raznim vrstama besplatne energije; tvar je prisutna u svim agregatnim stanjima; stupanj agregacije tvari izrazito je raznolik – od slobodnih elementarne čestice- od atoma, iona, molekula do kemijskih spojeva i složenih bioloških tijela; koncentracija topline koja dolazi od Sunca; prisutnost ljudskog društva.
Glavne materijalne komponente geografske ljuske su stijene koje oblikuju zemljinu koru – reljef), zračne mase, akumulacije vode, pokrov tla i biocenoze; U polarnim širinama i visokim planinama značajna je uloga nakupina leda.
Glavne komponente energije su gravitacijska energija, unutarnja toplina Zemlje, energija zračenja Sunca i energija kozmičkih zraka. Unatoč ograničenom skupu komponenti, njihove kombinacije mogu biti vrlo raznolike; to ovisi o broju komponenti uključenih u kombinaciju i njihovim unutarnjim varijacijama, budući da je svaka komponenta također vrlo složen prirodni kompleks i, što je najvažnije, o prirodi njihove interakcije i međupovezanosti, tj. o geografskoj strukturi.
Zemljopisna ovojnica ima sljedeće važne karakteristike:
1) cjelovitost geografske ljuske, zbog kontinuirane izmjene tvari i energije između njegovih sastavnih dijelova, budući da ih međudjelovanje svih komponenti povezuje u jedinstveni materijalni sustav, u kojem promjena čak i jedne karike povlači popratnu promjenu u svi ostali.
2) Prisutnost kruženja tvari i energije povezane s njim, osiguravajući ponavljanje istih procesa i pojava i njihovu visoku ukupnu učinkovitost s ograničenim volumenom početne tvari koja sudjeluje u tim procesima. Složenost ciklusa je različita: neki od njih su mehanička kretanja (atmosferska cirkulacija, sustav morskih površinskih struja), drugi su popraćeni promjenom agregatnog stanja tvari (kruženje vode na Zemlji), a treći , dolazi i do njegove kemijske transformacije (biološki ciklus). Krugovi, međutim, nisu zatvoreni, a razlike između njihovog početnog i završnog stadija ukazuju na razvoj sustava.
3) Ritam, tj. ponavljanje raznih procesa i pojava u vremenu. Uzrokovana je uglavnom astronomskim i geološkim razlozima. Postoje dnevni ritmovi (izmjena dana i noći), godišnji (izmjena godišnjih doba), intrasekularni (primjerice, ciklusi od 25-50 godina, promatrani u kolebanjima klime, ledenjaka, razine jezera, protoka riječnih voda itd.), supersekularne (npr. promjena svakih 1800-1900 godina iz faze hladno-vlažne klime u suhu i toplu fazu), geološke (kaledonski, hercinski, alpski ciklusi od po 200-240 milijuna godina) itd. Ritmovi, poput ciklusa, nisu zatvoreni: stanje koje je bilo na početku ritma ne ponavlja se na njegovom kraju.
4). Kontinuitet razvoja geografske ljuske kao svojevrsnog cjelovitog sustava pod utjecajem proturječnog međudjelovanja egzogenih i endogenih sila. Posljedice i značajke tog razvoja su: a) teritorijalna diferencijacija površine kopna, oceana i morskog dna na područja koja se razlikuju po unutarnjim značajkama i vanjskom izgledu (krajolici, geokompleksi); određeno prostornim promjenama geografske strukture; posebni oblici teritorijalne diferencijacije - geografska zonalnost, b) polarna asimetrija, tj. značajne razlike u prirodi geografskog omotača na sjevernoj i južnoj hemisferi; očituje se u rasporedu kopna i mora (velika većina kopna nalazi se na sjevernoj hemisferi), klimi, sastavu flore i faune, prirodi krajobraznih zona itd.; c) heterokronija ili metakronija razvoja geografskog omotača, zbog prostorne heterogenosti prirode Zemlje, uslijed koje se u istom trenutku različiti teritoriji nalaze ili u različitim fazama jednako usmjerenog evolucijskog procesa, ili se razlikuju jedni od drugih u smjeru razvoja (primjeri: drevna glacijacija u različitim područjima Zemlja nije počela i završila u isto vrijeme; u nekim geografskim zonama klima postaje suša, u drugima u isto vrijeme postaje vlažnija itd.) .
Zemljopisni omotač je predmet proučavanja fizičke geografije.
Zemljopisna ovojnica je Zemljina ljuska unutar koje se donji slojevi atmosfere, gornji dijelovi litosfere, cjelokupna hidrosfera i biosfera međusobno prožimaju i nalaze se u bliskoj interakciji (slika 1).
Ideju geografske ljuske kao “vanjske sfere zemlje” uveo je ruski meteorolog i geograf P. I. Brounov (1852-1927) još 1910. godine, a moderni koncept razvio je poznati geograf, akademik Akademija znanosti SSSR-a A. A. Grigoriev.
Troposfera, zemljina kora, hidrosfera, biosfera - to su strukturni dijelovi geografski omotač, a tvar sadržana u njima je njegova Komponente.
Riža. 1. Shema strukture geografske ljuske
Unatoč značajnim razlikama u strukturnim dijelovima geografske ljuske, oni imaju jednu zajedničku, vrlo značajnu značajku - kontinuirani proces kretanja materije. Međutim, brzina unutarkomponentnog kretanja tvari u različitim strukturnim dijelovima geografske ovojnice nije ista. Najviši pokazatelj brzine se bilježe u troposferi. Čak i kad nema vjetra, nema ni potpuno mirnog prizemnog zraka. Konvencionalno se prosječna brzina kretanja tvari u troposferi može uzeti od 500-700 cm/s.
U hidrosferi je zbog veće gustoće vode brzina gibanja tvari manja, a ovdje, za razliku od troposfere, dolazi do općeg prirodnog smanjenja brzine gibanja vode s dubinom. Općenito, prosječne brzine prijenosa vode u Svjetskom oceanu su (cm/s): na površini - 1,38, na dubini od 100 m - 0,62, 200 m - 0,54, 500 m - 0,44, 1000 m - 0 . 37, 2000 m - 0,30, 5000 m -0,25.
U zemljinoj kori proces prijenosa tvari je toliko spor da zahtijeva posebne studije. Brzina kretanja tvari u zemljinoj kori mjeri se u nekoliko centimetara ili čak milimetara godišnje. Stoga brzina širenja srednjooceanskog grebena varira od 1 cm/godina u Arktičkom oceanu do 6 cm/godina u ekvatorijalnom dijelu Tihog oceana. Prosječna brzina širenja oceanske kore je otprilike 1,3 cm/godišnje. Utvrđena vertikalna brzina suvremenih tektonskih pokreta na kopnu istog je reda.
U svim strukturnim dijelovima geografske ljuske unutarkomponentno kretanje tvari odvija se u dva smjera: vodoravno i okomito. Ova dva pravca se ne suprotstavljaju, već predstavljaju različite strane isti proces.
Između strukturnih dijelova geografske ljuske odvija se aktivna i kontinuirana izmjena tvari i energije (slika 2). Na primjer, voda ulazi u atmosferu kao rezultat isparavanja s površine oceana i kopna, krute čestice ulaze zračni omotač tijekom vulkanskih erupcija ili uz pomoć vjetra. Zrak i voda, prodirući kroz pukotine i pore duboko u formacije stijena, ulaze u litosferu. Plinovi iz atmosfere stalno ulaze u rezervoare, kao i razne krute čestice, koje vodeni tokovi odnose. Gornji slojevi atmosfere zagrijavaju se sa Zemljine površine. Biljke apsorbiraju iz atmosfere ugljični dioksid te u njega ispuštaju kisik neophodan za disanje svim živim bićima. Živi organizmi umiru i stvaraju tla.
Riža. 2. Dijagram veza u sustavu geografske ljuske
Okomite granice geografske ovojnice nisu jasno izražene pa ih znanstvenici različito definiraju. A. A. Grigoriev, kao i većina znanstvenika, Gornja granica zemljopisne ovojnice provedeno je u stratosferi na visini od 20-25 km, ispod sloja maksimalne koncentracije ozona koji blokira ultraljubičasto zračenje Sunca. Ispod ovog sloja opažaju se kretanja zraka povezana s interakcijom atmosfere s kopnom i oceanom; iznad, atmosferska kretanja ove prirode nestaju. Najveća polemika među znanstvenicima je donja granica geografske ovojnice.
Najčešće se provodi u podnožju zemljine kore, tj. na dubini od 8-10 km ispod oceana i 40-70 km ispod kontinenata. Dakle, ukupna debljina geografskog omotača iznosi oko 30 km. U usporedbi s veličinom Zemlje, to je tanak film.
Oko 40.000 kilometara. Zemljopisne ljuske Zemlje su sustavi planeta u kojima su sve unutarnje komponente međusobno povezane i definirane jedna u odnosu na drugu. Postoje četiri vrste ljuski - atmosfera, litosfera, hidrosfera i biosfera. Agregatna stanja tvari u njima su svih vrsta - tekuća, čvrsta i plinovita.
Ljuske Zemlje: atmosfera
Atmosfera je vanjski omotač. Sadrži razne plinove:
- dušik - 78,08%;
- kisik - 20,95%;
- argon - 0,93%;
- ugljični dioksid - 0,03%.
Osim njih, nalaze se ozon, helij, vodik i inertni plinovi, ali njihov udio u ukupnom volumenu nije veći od 0,01%. Ova ljuska Zemlje također uključuje prašinu i vodenu paru.
Atmosfera je pak podijeljena u 5 slojeva:
- troposfera - visina od 8 do 12 km, karakterizirana prisutnošću vodene pare, stvaranjem oborina i kretanjem zračnih masa;
- stratosfera - 8-55 km, sadrži ozonski omotač, koji apsorbira UV zračenje;
- mezosfera - 55-80 km, niska gustoća zraka u usporedbi s nižom troposferom;
- ionosfera - 80-1000 km, sadrži ionizirane atome kisika, slobodne elektrone i druge nabijene molekule plina;
- gornja atmosfera (sfera raspršenja) je veća od 1000 km, molekule se kreću golemim brzinama i mogu prodrijeti u svemir.
Atmosfera podržava život na planetu jer pomaže održavati Zemlju toplom. Također sprječava prodor izravne sunčeve svjetlosti. A njegove padaline utjecale su na proces formiranja tla i formiranje klime.
Ljuske Zemlje: litosfera
Ovaj tvrda ljuska sastavljajući zemljinu koru. Globus se sastoji od nekoliko koncentričnih slojeva različite debljine i gustoće. Također imaju heterogen sastav. Prosječna gustoća Zemlje je 5,52 g/cm 3, au gornjim slojevima 2,7. To ukazuje da postoji više od teške tvari nego na površini.
Gornji slojevi litosfere imaju debljinu od 60-120 km. U njima dominiraju magmatske stijene - granit, gnajs, bazalt. Većina njih bila je podvrgnuta procesima razaranja tijekom milijuna godina, pritisku, temperaturama i pretvorena u rastresite stijene - pijesak, glinu, les itd.
Do 1200 km postoji takozvana sigmatska ljuska. Njegovi glavni sastojci su magnezij i silicij.
Na dubinama od 1200-2900 km nalazi se školjka koja se naziva srednja polumetalna ili ruda. Uglavnom sadrži metale, posebice željezo.
Ispod 2900 km nalazi se središnji dio Zemlje.
Hidrosfera
Sastav ove ljuske Zemlje predstavljaju sve vode planeta, bilo da se radi o oceanima, morima, rijekama, jezerima, močvarama, podzemnim vodama. Hidrosfera se nalazi na površini Zemlje i zauzima 70% ukupne površine - 361 milijun km 2.
1375 milijuna km 3 vode koncentrirano je u oceanima, 25 na kopnu i u ledenjacima, a 0,25 u jezerima. Prema akademiku Vernadskom, velike rezerve vode nalaze se duboko u zemljinoj kori.
Na površini kopna voda je uključena u kontinuiranu izmjenu vode. Isparavanje se događa uglavnom s površine oceana, gdje je voda slana. Zbog procesa kondenzacije u atmosferi, zemljište je opskrbljeno svježom vodom.
Biosfera
Struktura, sastav i energija ove ljuske Zemlje određeni su procesima aktivnosti živih organizama. Granice biosfere - kopnena površina, sloj tla, donji sloj atmosfere i cjelokupna hidrosfera.
Biljke distribuiraju i akumuliraju sunčevu energiju u obliku raznih organskih tvari. Živi organizmi provode proces migracije kemijske tvari u tlu, atmosferi, hidrosferi, sedimentnim stijenama. Zahvaljujući životinjama, u tim školjkama dolazi do izmjene plinova i redoks reakcija. Atmosfera je također rezultat aktivnosti živih organizama.
Školjku predstavljaju biogeocenoze, koje su genetski homogena područja Zemlje s jednom vrstom vegetacijskog pokrova i životinjama koje žive. Biogeocenoze imaju svoja tla, topografiju i mikroklimu.
Sve Zemljine ljuske su u bliskoj neprekidnoj interakciji, koja se izražava u razmjeni tvari i energije. Istraživanje u području ove interakcije i utvrđivanje zajedničkih principa važno je za razumijevanje procesa formiranja tla. Geografske ljuske Zemlje - jedinstveni sustavi, karakteristična samo za našu planetu.
