V dôsledku zvládnutia obsahu kapitoly 14 musí študent:
vedieť
Pojmy „geografický obal“, „prírodno-územný komplex“, vzory a vlastnosti geografického obalu;
byť schopný
- rozlíšiť PTC podľa úrovne, vysvetliť vzťahy príčin a následkov medzi všetkými zložkami PTC;
- prispôsobiť vedomosti a zručnosti na ich využitie v odborných činnostiach;
vlastné
Zručnosť vo vyhľadávaní a výbere informácií pri používaní informačných a komunikačných nástrojov.
Pojem geografického obalu
Geografická obálka- zložitý prírodno-antropogénny systém našej planéty. Ide o holistický, súvislý vonkajší obal Zeme, v rámci ktorého sa všetky geosféry dotýkajú a vzájomne pôsobia: litosféra, atmosféra, hydrosféra a biosféra (obr. 14.1).
Myšlienka tejto škrupiny bola prvýkrát zavedená do vedy na začiatku 20. storočia, ale moderný koncept geografická obálka bola vyvinutá až v 30. rokoch 20. storočia. Akademik L. A. Grigoriev.
Existujú tri etapy vývoja geografického obalu. V prvej fáze sa vytvorila zemská kôra, kontinenty a oceány. Vznikli chemotrofné baktérie a následne fotosyntetické organizmy. Druhý stupeň (paleozoikum, mezozoikum, kenozoikum) je významný pre vznik ozónovej clony, formovanie hydrosféry a atmosféry v jej modernej podobe. Vo vývoji živej hmoty nastal kvalitatívny i kvantitatívny skok a vznikli pôdy. Tretia etapa je spojená so vznikom Homo sapiens a pokračuje až do súčasnosti. Hlavným rozdielom medzi touto fázou je vplyv človeka na prírodné prostredie.
Súčasný stupeň vývoja geografického obalu je charakterizovaný tvorbou prírodno-antropogénnych systémov.
Ryža. 14.1.
Doteraz je otázka hraníc geografického obalu (GE) diskutabilná. Horná hranica sa považuje za ozónová vrstva, a dno - základňa zvetrávacej kôry. Mnohí vedci zastávajú názor, že hranice geografického obalu možno považovať za hranice rozloženia živej hmoty v ňom. Zahŕňa spodnú vrstvu atmosféry, hydrosféru, vrchná časť litosféra, živé organizmy a vrstva, v ktorej prebieha hospodárska činnosť človeka.
Všetky zemské obaly v blízkopovrchovej časti Zeme sa navzájom prenikajú, dotýkajú sa a interagujú. Takže v dôsledku dlhodobej interakcie sa vytvorila súvislá škrupina - geografická obálka.
Geografická obálka má nasledujúce vlastnosti.
- 1. Látka existuje v troch stavoch agregácie.
- 2. Vstupujú do geografického obalu rôzne druhy energie, vďaka čomu dochádza k rôznym procesom. Časť energie sa uchováva v útrobách Zeme (horľavé užitočné
fosílie), niektoré z nich idú do vesmíru. Energia žiarenia Slnka sa premieňa na tepelnú energiu.
- 3. Látka v geografickom obale má široký rozsah fyzikálnych vlastností a chemického zloženia.
- 4. Zemepisný obal bol miestom vzniku a rozšírenia života.
- 5. Geografická obálka - miesto ľudskej činnosti.
Geografická obálka je prírodný komplex na planetárnom meradle, jej celistvosť je určená nepretržitou výmenou hmoty a energie medzi jej v rôznych častiach. Štrukturálne časti geografického obalu sú komponenty a prírodné komplexy.
Zložky geografického obalu sú: skaly, voda a vzduch, rastliny a živočíchy a špeciálny útvar – pôda. Podieľajú sa na formovaní prírodnej aj antropogénnej krajiny.
Komponenty sa líšia podľa fyzická kondícia, Od chemické zloženie. Rozdiely sú aj v úrovni organizácie: živé (rastliny a živočíchy), neživé (skaly, vzduch, voda), bioinertné (pôda). Podľa stupňa aktivity sa zložky delia aj na stabilné (horniny a pôda), mobilné (voda a vzduch) a aktívne (živé organizmy).
Najzložitejšia štruktúra v geografickom obale sa vyznačuje tenkými vrstvami priameho kontaktu a aktívnej interakcie častí litosféry, atmosféry a hydrosféry. Patria sem po prvé zemský povrch (vrchná vrstva litosféry), prízemná vrstva atmosféry, povrch a Podzemná voda. Po druhé, horná vrstva svetového oceánu, po tretie, dno oceánu. V.I. Vernadsky nazval tieto kontaktné zóny „filmy života“, pretože práve tu je pozorovaná najvyššia koncentrácia živej hmoty.
Geografický obal má zákonitosti: celistvosť, obeh hmoty, rytmus, zonálnosť.
Pozrime sa na podstatu týchto vzorov.
1. Celistvosť znamená jednotu geografického obalu, ktorá je určená cirkuláciou hmoty a energie medzi zložkami. Geografický obal sa vyvíja ako jeden celok.
Integrita znamená, že všetky zložky geografického obalu sú vzájomne prepojené a zmena jedného komponentu vždy znamená zmenu všetkých ostatných. Ľudská ekonomická činnosť ovplyvňuje aj zložky geografického obalu. Preto pri zásahu človeka do prírody je potrebné brať do úvahy takú vlastnosť geografického obalu, ako je celistvosť.
- 2. Obeh hmoty v prírode je ďalšou dôležitou zákonitosťou geografického obalu, vďaka ktorému sa v ňom vymieňa energia. Existuje kolobeh vody (veľký a malý), kolobeh hornín, dusíka, cirkulácia atmosféry a oceánskych prúdov. (O procese kolobehu vody v geografickom obale sa hovorí v kapitole 4.) V oceáne však existuje aj kolobeh vody. Morské prúdy tvoria oceánske cirkulačné prstence. Hlavné prúdy vyskytujú medzi rovníkovými oblasťami a štyridsiatymi zemepisnými šírkami. Pod vplyvom Coriolisovej sily sa prúdy odkláňajú doprava a na severnej pologuli sa pohybujú v smere hodinových ručičiek. Podobný obraz sa objavuje aj v Tichom oceáne. Kolobeh a obeh vody v oceáne podporujú kompenzačné prúdy. Pohyby vody v oceáne odrážajú cirkuláciu atmosféry, v ktorej sa teda pozoruje aj cirkulácia hmoty (vzduchu). Obehu atmosféry v rovníkových a miernych zemepisných šírkach sme sa podrobnejšie venovali v kapitole 5. Netreba zabúdať ani na obeh pevných látok a hornín. Magma, prichádzajúca na povrch Zeme, sa mení na výlevnú, t.j. magmatické horniny. Vplyvom vonkajších síl sa menia, ničia, transportujú sa vodou, vetrom či ľadom na iné miesta a ukladajú sa vo forme usadenín. Postupne sa v procese metamorfózy menia na metamorfované horniny a neskôr sa môžu opäť zmeniť na vyvreliny atď.
- 3. Rytmus je ďalšou zákonitosťou stavebného inžinierstva, z ktorej vyplýva opakovateľnosť javov v čase. Existujú denné, ročné, intra-storočné rytmy atď.
Denný rytmus v prírode je určený osovou rotáciou Zeme, teda zmenou dňa a noci, kedy sa mení svetelný režim (osvetlená a neosvetlená časť dňa). Neživotné a Živá príroda(denné kolísanie teploty vzduchu, absolútna a relatívna vlhkosť, procesy fotosyntézy, životná aktivita rastlín a živočíchov).
Ročný rytmus v geografickom obale je určený ročným (obežným) pohybom Zeme a zmenou ročných období. V miernych zemepisných šírkach je výrazný sezónny rytmus. Je ovplyvnený teplotou vzduchu a vody, atmosférickou cirkuláciou a migráciou zvierat.
Existujú aj intrasekulárne rytmy. Najvýraznejšie pre geografickú obálku sú 11-ročné rytmy, ktoré sú spojené s periodickými zmenami slnečnej aktivity. Zaznamenávajú sa aj 30-35-ročné cykly, ktoré sa považujú za trojnásobné 11-ročné cykly. Éry budovania hôr sa podľa spoločného pohľadu prejavili ako dôsledok rytmu 26 000-ročného cyklu spojeného so zmenou uhla sklonu zemskej osi k rovine obežnej dráhy.
Za dôležitý vzor geografického obalu možno považovať zonáciu – prirodzenú zmenu prírodných zložiek a prírodné komplexy od rovníka k pólom. Geografické zónovanie ako zákon zaviedol V. V. Dokuchaev.
Zónovanie sa vysvetľuje skutočnosťou, že Zem zaujíma rôzne polohy vo vzťahu k Slnku počas celého roka, a preto je osvetlená a zahrievaná inak. Uhol dopadu slnečné lúče na zemskom povrchu je iná, čo je dané tvarom Zeme. Zároveň sa rozlišuje zložková (napríklad teplota, vietor, klíma) a komplexná (geografická) geografická zonácia.
Spolu so zonalitou určujú hlavné črty povahy konkrétneho regiónu azonálne faktory (azonalita). Tento pojem znamená distribúciu akéhokoľvek geografický znak alebo javy nesúvisiace so zonálnymi danosťami územia, v „porušení“ zonality. Najviac žiarivý príklad môžu slúžiť prúdy, napríklad studené. Prechádzajúc pozdĺž pobrežia prispievajú k zníženiu teploty vzduchu, zníženiu množstva zrážok a v dôsledku toho k tvorbe pobrežných púští. V horských krajinách sa pozoruje výšková zonácia - prirodzená zmena prírodných zložiek a prírodných komplexov od úpätia hôr k vrcholom, ktorá je daná najmä poklesom teploty vzduchu s výškou a zmenou množstva zrážok. Pojem „vertikálne zónovanie“ je o niečo širší, pretože znamená zmenu prírodných komplexov nielen s výškou, ale aj s hĺbkou (zníženie množstva tepla a slnečného žiarenia).
Najväčšie komplexné zonálne členenia geografického obalu sa nazývajú geografické zóny. Obkolesujú zemeguľu v smere zemepisnej šírky. K ich izolácii dochádza v dôsledku približne rovnakého množstva slnečného žiarenia. Preto sa každý pás odlišuje radiačnou rovnováhou, atmosférickou cirkuláciou, rýchlosťou obehu energie a hmoty, rytmami v prírode atď.. Rozlišujú sa tieto pásy: rovníkový, dva subekvatoriálne, dva tropické, dva subtropické, dva mierne, subarktický a subantarktický, arktický a antarktíde.
V rámci geografických zón sa rozlišujú prírodné zóny. Geografický obal pozostáva z prírodných komplexov rôznych úrovní a veľkostí.
Geografická obálka- v ruskej geografickej vede sa to chápe ako holistický a súvislý obal Zeme, kde jej zložky: horná časť litosféry (zemská kôra), spodná časť atmosféry (troposféra, stratosféra, hydrosféra a biosféra) - ako aj antroposféra sa navzájom prenikajú a sú v úzkej interakcii. Medzi nimi prebieha nepretržitá výmena hmoty a energie.
Horná hranica geografickej obálky je nakreslená v atmosfére v nadmorskej výške 25 - 30 km, dolná - v rámci litosféry v hĺbke niekoľkých stoviek metrov a niekedy až 4 - 5 km alebo pozdĺž dna oceánu.
Geografický obal sa skladá z konštrukčných častí – komponentov. Sú to horniny, voda, vzduch, rastliny, živočíchy a pôdy. Líšia sa fyzikálnym stavom (tuhé, kvapalné, plynné), úrovňou organizácie (neživé, živé, bioinertné), chemickým zložením, aktivitou (inertné - horniny, pôda, mobilné - voda, vzduch, aktívna - živá hmota) .
Geografická obálka má vertikálna štruktúra, pozostávajúce zo samostatných gúľ. Spodnú vrstvu tvorí hustý materiál litosféry a hornú vrstvu predstavuje ľahší materiál hydrosféry a atmosféry. Táto štruktúra je výsledkom diferenciácie hmoty s uvoľňovaním hustej hmoty v strede Zeme a ľahšej hmoty pozdĺž periférie. Vertikálna diferenciácia geografického obalu slúžila F. N. Milkovovi ako základ pre identifikáciu krajinnej sféry v nej - tenkej vrstvy (do 300 m), kde dochádza ku kontaktu a aktívnej interakcii zemskej kôry, atmosféry a hydrosféry.
1.zemská kôra- Toto je horná časť pevnej zeme. Od plášťa ju oddeľuje hranica s prudkým nárastom rýchlostí seizmických vĺn – hranica Mohorovicica (spodná hranica zemskej kôry). Hrúbka kôry sa pohybuje od 6 km pod oceánom po 30-50 km na kontinentoch.
Existujú dva typy kôry - kontinentálna a oceánska . V budove kontinentálnej kôry Existujú tri geologické vrstvy:
Sedimentárny obal. Sedimentárne horniny vznikajú na zemského povrchu a v jej blízkosti relatívne nízke teploty a tlaky vyplývajúce z premeny morských a kontinentálnych sedimentov. Rozdelený na: klastický horniny (brekcie, zlepence, piesky, kaly) - hrubé produkty prevažne mechanickej deštrukcie materských hornín, ktoré zvyčajne dedia najstabilnejšie minerálne asociácie materských hornín; ílovité horniny- rozptýlené produkty hĺbkovej chemickej premeny silikátových a hlinitokremičitanových minerálov materských hornín, premenené na nové minerálne druhy; chemogénne, biochemogénne a organogénne horniny- produkty priameho vyzrážania z roztokov (napríklad soli), za účasti organizmov (napríklad kremičité horniny), akumulácia organickej hmoty a (napríklad uhlie) alebo odpadové produkty organizmov (napríklad organogénne vápence).
Žula
Čadičové. (ide o tmavosivé, čierne alebo zeleno-čierne plemená)
Oceánska kôra skladá sa prevažne zo základných hornín plus sedimentárneho krytu. Zemská kôra je rozdelená na litosférické dosky rôznych veľkostí, ktoré sa navzájom pohybujú. Kinematiku týchto pohybov popisuje dosková tektonika.
2. Troposféra(staroveké grécke „otočenie“, „zmena“ a „guľa“) - spodná, najviac študovaná vrstva atmosféry, 8-10 km vysoká v polárnych oblastiach, do 10-12 km v miernych šírkach, 16-18 km na rovníku km.
Pri stúpaní v troposfére teplota klesá v priemere o 0,65 K (0,65 °C) každých 100 m a v hornej časti dosahuje 180-220 K (-93 - -76 °C). Táto horná vrstva troposféry, v ktorej sa pokles teploty s výškou zastavuje, sa nazýva tropopauza. Ďalšia vrstva atmosféry, ktorá sa nachádza nad troposférou, sa nazýva stratosféra.
Viac ako 80 % všetkej hmoty je sústredených v troposfére atmosférický vzduch, turbulencia a konvekcia sú vysoko rozvinuté (fenomén prenosu tepla v kvapalinách alebo plynoch alebo granulovaných médiách tokmi látok). Prevažná časť vodnej pary sa koncentruje, vzniká oblačnosť, vznikajú atmosférické fronty, vznikajú cyklóny a anticyklóny, ako aj ďalšie procesy určujúce počasie a klímu. Procesy prebiehajúce v troposfére sú spôsobené predovšetkým konvekciou.
Časť troposféry, v ktorej je možný vznik ľadovcov na zemskom povrchu, sa nazýva chionosféra.
3.Stratosféra(z latinského stratum - podlaha, vrstva) - vrstva atmosféry nachádzajúca sa v nadmorskej výške 11 až 50 km. Hustota vzduchu v stratosfére je desaťkrát a stokrát menšia ako na hladine mora. Práve v stratosfére sa nachádza vrstva ozonosféry („ozónová vrstva“, ktorá určuje hornú hranicu života v biosfére. V stratosfére sa zadržiava väčšina krátkovlnnej časti ultrafialového žiarenia (180-200 nm). a transformuje sa energia krátkych vĺn.Vplyvom týchto lúčov sa mení magnetické polia, molekuly sa rozpadajú, dochádza k ionizácii, novotvorbe plynov a i chemické zlúčeniny. Tieto procesy možno pozorovať vo forme polárnych svetiel, bleskov a iných žiaroviek.
4. Hydrosféra(zo starogréčtiny voda a guľa) je vodný obal Zeme zaberajúci 3/4 planéty. Tvorí súvislú vodnú škrupinu. Priemerná hĺbka oceánu je 3800 m, maximálna ( Mariánska priekopa Tichý oceán) - 11 022 metrov. Celkový objem vody na planéte je asi 1 532 000 000 kubických kilometrov. Oblasť biosféry v hydrosfére je zastúpená v celej jej hrúbke, no najväčšia hustota živej hmoty sa vyskytuje v povrchových vrstvách vyhrievaných a osvetlených slnečnými lúčmi, ako aj pobrežné zóny.
IN všeobecný pohľad Hydrosféra sa delí na svetový oceán, kontinentálne vody a podzemné vody. Väčšina vody je sústredená v oceáne, oveľa menej v kontinentálnej riečnej sieti a podzemných vodách. Veľké zásoby vody sú aj v atmosfére, vo forme mrakov a vodnej pary. Viac ako 96 % objemu hydrosféry tvoria moria a oceány, asi 2 % podzemná voda, asi 2 % ľad a sneh a asi 0,02 % povrchová voda pevniny. Časť vody je v pevné skupenstvo v podobe ľadovcov, snehovej pokrývky a v permafroste, predstavujúcom kryosféru.
Povrchové vody, ktoré zaberajú relatívne malý podiel z celkovej hmoty hydrosféry, napriek tomu zohrávajú zásadnú úlohu v živote suchozemskej biosféry, keďže sú hlavným zdrojom zásobovania vodou, zavlažovania a zásobovania vodou. Navyše, táto časť hydrosféry je v neustálej interakcii s atmosférou a zemskou kôrou.
Vzájomné pôsobenie týchto vôd a vzájomné prechody z jedného typu vody do druhého tvoria komplexný vodný cyklus na zemeguli. Život na Zemi najprv vznikol v hydrosfére. Až na začiatku paleozoickej éry sa začala postupná migrácia živočíchov a rastlinných organizmov na súš. Oceánska kôra sa skladá zo sedimentárnych a čadičových vrstiev.
5.Biosféra(zo starogréckeho života a gule, guľa) - škrupina Zeme, obývaná živými organizmami a nimi premieňaná. Biosféra sa začala formovať najneskôr pred 3,8 miliardami rokov, keď na našej planéte začali vznikať prvé organizmy. Preniká celou hydrosférou, hornou časťou litosféry a spodnou časťou atmosféry, to znamená, že obýva ekosféru. Biosféra je súhrn všetkých živých organizmov. Je domovom viac ako 3 000 000 druhov rastlín, zvierat, húb a baktérií, ako aj ľudí. Francúzsky prírodovedec Jean Baptiste Lamarck prvýkrát navrhol pojem biosféra, pričom tento pojem vôbec nezaviedol. Termín „biosféra“ navrhol rakúsky geológ a paleontológ Eduard Suess.
Holistickú doktrínu biosféry vytvoril biogeochemik a filozof V.I. Vernadsky. Živým organizmom po prvý raz prisúdil úlohu hlavnej transformačnej sily na planéte Zem, pričom zohľadnil ich aktivity nielen v súčasnosti, ale aj v minulosti.
Hranice biosféry:
· Horná hranica v atmosfére: 15-20 km. Určuje ho ozónová vrstva, ktorá blokuje krátkovlnné žiarenie. ultrafialové žiarenie, škodlivé pre živé organizmy.
· Dolná hranica v litosfére: 3,5-7,5 km. Je určená teplotou prechodu vody na paru a teplotou denaturácie bielkovín, ale vo všeobecnosti je rozšírenie živých organizmov obmedzené do hĺbky niekoľkých metrov.
· Hranica medzi atmosférou a litosférou v hydrosfére: 10-11 km. Určené dnom svetového oceánu vrátane sedimentov na dne.
Štruktúra biosféry:
1. Živá hmota - celý súbor tiel živých organizmov obývajúcich Zem je fyzikálne a chemicky zjednotený bez ohľadu na ich systematickú príslušnosť. Hmotnosť živej hmoty je relatívne malá a odhaduje sa na 2,4...3,6 10 12 t (suchá hmotnosť) a tvorí menej ako jednu milióntinu celej biosféry (približne 3 10 18 t), čo zase predstavuje menej ako jedna tisícina hmotnosti Zeme. Je to však „jedna z najsilnejších geochemických síl na našej planéte“, pretože živé organizmy robia viac, než len obývajú zemská kôra, ale zmeniť vzhľad Zeme. Živé organizmy obývajú zemský povrch veľmi nerovnomerne. Ich distribúcia závisí od zemepisnej šírky.
2. Živina- látka vytvorená a spracovaná živým organizmom. Počas organickej evolúcie prešli živé organizmy tisíckrát svojimi orgánmi, tkanivami, bunkami, krvou najviac atmosféra, celý objem svetových oceánov, obrovská masa nerastov. Túto geologickú úlohu živej hmoty si možno predstaviť z ložísk uhlia, ropy, uhličitanových hornín atď.
3. Inertná látka- produkty vytvorené bez účasti živých organizmov.
4. Bioinertná látka- látka, ktorá vzniká súčasne živými organizmami a inertnými procesmi, predstavujúce dynamicky rovnovážne systémy oboch. Sú to pôda, nánosy, zvetraná kôra atď. Organizmy v nich zohrávajú vedúcu úlohu.
5. Látka podliehajúca rádioaktívnemu rozpadu.
6. Rozptýlené atómy, nepretržite vytvorené zo všetkých druhov pozemskej hmoty pod vplyvom kozmického žiarenia.
7. Látka kozmického pôvodu.
Vrstvy biosféry:
Celá vrstva vplyvu života na neživú prírodu je tzv megabiosféra a spolu s artebiosféra- priestor humanoidnej expanzie v blízkozemskom priestore - panbiosféra.
6. Antroposféra (noosféra)(grécky inteligenciu A loptu) - sféra rozumu; sféra interakcie medzi spoločnosťou a prírodou, v rámci ktorej sa inteligentná ľudská činnosť stáva určujúcim faktorom rozvoja (táto sféra sa označuje aj pojmami „antroposféra“, „biosféra“, „biotechnosféra“).
Noosféra je údajne nová, najvyššia etapa evolúcie biosféry, ktorej vznik je spojený s rozvojom spoločnosti, ktorá má hlboký vplyv na prírodné procesy.
[Vznik a vývoj konceptu
Koncept „noosféry“ navrhol profesor matematiky na Sorbonne Edouard Leroy (1870 – 1954), ktorý ho interpretoval ako „mysliacu“ škrupinu tvorenú ľudskou
Geografický obal zemského alebo krajinného obalu, sféra vzájomného prenikania a interakcie litosféry, atmosféry, hydrosféry a biosféry. Vyznačuje sa zložitým zložením a štruktúrou. Vertikálna hrúbka geografického obalu je desiatky kilometrov. Integrita geografického obalu je určená nepretržitou výmenou energie a hmoty medzi pevninou a atmosférou, svetovým oceánom a organizmami. Prírodné procesy v geografickom obale sa uskutočňujú v dôsledku žiarivej energie Slnka a vnútornej energie Zeme. V rámci geografickej škrupiny ľudstvo vznikalo a rozvíja sa, z ulity čerpalo zdroje pre svoju existenciu a ovplyvňovalo ju.
Horná hranica geografického obalu by mala byť nakreslená pozdĺž stratopauzy, od r Pred týmto bodom je cítiť tepelný vplyv zemského povrchu na atmosférické procesy. Hranica geografického obalu v litosfére je kombinovaná so spodnou hranicou oblasti hypergenézy. Niekedy sa za spodnú hranicu geografickej obálky považuje základ stratisféry, priemerná hĺbka seizmických alebo sopečných zdrojov, základňa zemskej kôry a úroveň nulových ročných amplitúd teploty. Geografický obal teda úplne pokrýva hydrosféru, klesá v oceáne 10-11 km pod povrch Zeme, hornú zónu zemskej kôry a spodnú časť atmosféry (25-30 km hrubá vrstva). Najväčšia hrúbka geografického obalu je takmer 40 km.
Kvalitatívne rozdiely medzi geografickým obalom a inými obalmi Zeme sú nasledovné. Geografický obal sa vytvára pod vplyvom pozemských aj kozmických procesov; je mimoriadne bohatá na rôzne druhy voľnej energie; látka je prítomná vo všetkých stavoch agregácie; stupeň agregácie látky je mimoriadne rôznorodý – od voľnej elementárne častice- od atómov, iónov, molekúl až po chemické zlúčeniny a zložité biologické telá; koncentrácia tepla prichádzajúceho zo Slnka; prítomnosť ľudskej spoločnosti.
Hlavnými materiálnymi zložkami geografického obalu sú horniny, ktoré tvoria zemskú kôru vo forme - reliéfu), vzduchové hmoty, akumulácie vody, pôdny kryt a biocenózy; V polárnych zemepisných šírkach a vysokých horách je významná úloha akumulácie ľadu.
Hlavnými energetickými zložkami sú gravitačná energia, vnútorné teplo Zeme, sálavá energia zo Slnka a energia z kozmického žiarenia. Napriek obmedzenému súboru komponentov môžu byť ich kombinácie veľmi rôznorodé; to závisí od počtu komponentov zahrnutých v kombinácii a od ich vnútorných variácií, pretože každá zložka je tiež veľmi zložitým prírodným komplexom, a čo je najdôležitejšie, od povahy ich interakcie a prepojení, t. j. od geografickej štruktúry.
Geografická obálka má tieto dôležité vlastnosti:
1) integrita geografického obalu v dôsledku nepretržitej výmeny hmoty a energie medzi jej zložkami, pretože interakcia všetkých zložiek ich spája do jedného hmotného systému, v ktorom zmena čo i len jedného spojenia so sebou nesie sprievodnú zmenu všetky ostatné.
2) Prítomnosť obehu látok a energie s tým spojenej, zabezpečujúcej opakovanie rovnakých procesov a javov a ich vysokú celkovú účinnosť pri obmedzenom objeme východiskovej látky zúčastňujúcej sa na týchto procesoch. Zložitosť cyklov je rôzna: niektoré z nich sú mechanické pohyby (atmosférická cirkulácia, systém morských povrchových prúdov), iné sú sprevádzané zmenou stavu agregácie hmoty (cirkulácia vody na Zemi) a po tretie , dochádza aj k jeho chemickej premene (biologický cyklus). Gyry však nie sú uzavreté a rozdiely medzi ich počiatočným a konečným štádiom naznačujú vývoj systému.
3) Rytmus, teda opakovanie rôznych procesov a javov v čase. Je to spôsobené najmä astronomickými a geologickými dôvodmi. Existujú denné rytmy (zmena dňa a noci), ročné (zmena ročných období), vnútrosvetské (napríklad cykly 25-50 rokov, pozorované pri kolísaní klímy, ľadovcov, hladín jazier, prietoku riečnej vody atď.), supersekulárne (napríklad zmena každých 1800-1900 rokov z fázy chladného a vlhkého podnebia na suchú a teplú fázu), geologické (kaledónsky, hercýnsky, alpský cyklus s dĺžkou 200-240 miliónov rokov každý) atď. Rytmy, podobne ako cykly, nie sú uzavreté: stav, ktorý bol na začiatku rytmu, sa na jeho konci neopakuje.
4).Kontinuita vývoja geografického obalu ako akéhosi integrálneho systému pod vplyvom protichodnej interakcie exogénnych a endogénnych síl. Dôsledky a črty tohto vývoja sú: a) územná diferenciácia zemského povrchu, oceánu a morského dna na oblasti, ktoré sa líšia vnútornými črtami a vonkajším vzhľadom (krajiny, geokomplexy); determinované priestorovými zmenami v geografickej štruktúre; osobitné formy územnej diferenciácie - geografická zonácia, b) polárna asymetria, t. j. výrazné rozdiely v charaktere geografického obalu na severnej a južnej pologuli; prejavuje sa v rozložení pevniny a mora (prevažná väčšina pevniny je na severnej pologuli), podnebí, zložení flóry a fauny, charaktere krajinných zón atď.; c) heterochrónia alebo metachrónia vývoja geografického obalu v dôsledku priestorovej heterogenity povahy Zeme, v dôsledku čoho sú v tom istom momente rôzne územia buď v rôznych fázach rovnako smerovaného evolučného procesu, alebo sa líšia od seba v smere vývoja (príklady: staroveké zaľadnenie v rôznych oblastiach Zem nezačala a neskončila súčasne; v niektorých geografických zónach sa klíma stáva suchšou, v iných zároveň vlhšou atď.) .
Geografický obal je predmetom štúdia fyzickej geografie.
Geografická obálka je obal Zeme, v rámci ktorého sa navzájom prenikajú spodné vrstvy atmosféry, vrchné časti litosféry, celá hydrosféra a biosféra a sú v úzkej interakcii (obr. 1).
Myšlienku geografického obalu ako „vonkajšej sféry Zeme“ zaviedol ruský meteorológ a geograf P. I. Brounov (1852-1927) už v roku 1910 a moderný koncept vyvinul známy geograf, akademik Akadémia vied ZSSR A. A. Grigoriev.
Troposféra, zemská kôra, hydrosféra, biosféra – to sú štrukturálne časti geografická obálka, a látka v nich obsiahnutá je jeho Komponenty.
Ryža. 1. Schéma štruktúry geografického obalu
Napriek výrazným rozdielom v štruktúrnych častiach geografického obalu majú jednu spoločnú, veľmi výraznú črtu – nepretržitý proces pohybu hmoty. Rýchlosť vnútrozložkového pohybu hmoty v rôznych štruktúrnych častiach geografického obalu však nie je rovnaká. Najvyšší ukazovateľ rýchlosti sú zaznamenané v troposfére. Dokonca aj keď je bezvetrie, nie je úplne pokojný povrchový vzduch. Bežne sa priemerná rýchlosť pohybu hmoty v troposfére môže považovať za 500-700 cm/s.
V hydrosfére je vďaka vyššej hustote vody nižšia rýchlosť pohybu hmoty a tu na rozdiel od troposféry dochádza k všeobecnému prirodzenému poklesu rýchlosti pohybu vody s hĺbkou. Vo všeobecnosti sú priemerné rýchlosti prenosu vody vo svetovom oceáne (cm/s): na povrchu - 1,38, v hĺbke 100 m - 0,62, 200 m - 0,54, 500 m - 0,44, 1 000 m - 0. 37, 2000 m - 0,30, 5000 m -0,25.
V zemskej kôre je proces prenosu hmoty taký pomalý, že si to vyžaduje špeciálne štúdie. Rýchlosť pohybu hmoty v zemskej kôre sa meria v niekoľkých centimetroch či dokonca milimetroch za rok. Rýchlosť expanzie stredooceánskeho hrebeňa sa teda pohybuje od 1 cm/rok v Severnom ľadovom oceáne po 6 cm/rok v rovníkom Tichom oceáne. Priemerná rýchlosť expanzie oceánskej kôry je približne 1,3 cm/rok. Stanovená vertikálna rýchlosť moderných tektonických pohybov na súši je rovnakého rádu.
Vo všetkých štruktúrnych častiach geografického obalu sa vnútrokomponentný pohyb hmoty vyskytuje v dvoch smeroch: horizontálnom a vertikálnom. Tieto dva smery nestoja proti sebe, ale reprezentujú rôzne strany rovnaký proces.
Medzi štruktúrnymi časťami geografického obalu prebieha aktívna a nepretržitá výmena hmoty a energie (obr. 2). Napríklad voda vstupuje do atmosféry v dôsledku vyparovania z povrchu oceánu a pevniny, pevné častice vstupujú do vzduchový obal pri sopečných erupciách alebo za pomoci vetra. Vzduch a voda, prenikajúce cez trhliny a póry hlboko do skalných útvarov, vstupujú do litosféry. Plyny z atmosféry sa neustále dostávajú do zásobníkov, ako aj rôzne pevné častice, ktoré sú odnášané vodnými tokmi. Vrchné vrstvy atmosféry sa ohrievajú od zemského povrchu. Rastliny absorbujú z atmosféry oxid uhličitý a uvoľňujú do nej kyslík, ktorý je potrebný na dýchanie pre všetky živé bytosti. Živé organizmy odumierajú a vytvárajú pôdy.
Ryža. 2. Schéma spojení v geografickom škrupinovom systéme
Vertikálne hranice geografického obalu nie sú jasne vyjadrené, preto ich vedci definujú odlišne. A. A. Grigoriev, ako väčšina vedcov, Horná hranica geografická obálka sa uskutočnila v stratosfére vo výške 20-25 km, pod vrstvou maximálnej koncentrácie ozónu, ktorá blokuje ultrafialové žiarenie zo Slnka. Pod touto vrstvou sú pozorované pohyby vzduchu spojené s interakciou atmosféry s pevninou a oceánom; vyššie atmosférické pohyby tohto charakteru miznú. Najväčšou kontroverziou medzi vedcami je spodná hranica geografického obalu.
Najčastejšie sa vykonáva na dne zemskej kôry, t.j. v hĺbke 8-10 km pod oceánmi a 40-70 km pod kontinentmi. Celková hrúbka geografického obalu je teda asi 30 km. V porovnaní s veľkosťou Zeme je to tenký film.
Asi 40 000 kilometrov. Geografické škrupiny Zeme sú systémy planéty, kde sú všetky komponenty vo vnútri vzájomne prepojené a vzájomne definované. Existujú štyri typy schránok – atmosféra, litosféra, hydrosféra a biosféra. Súhrnné stavy látok v nich sú všetkých typov - kvapalné, tuhé a plynné.
Škrupiny Zeme: atmosféra
Atmosféra je vonkajší obal. Obsahuje rôzne plyny:
- dusík - 78,08 %;
- kyslík - 20,95 %;
- argón - 0,93 %;
- oxid uhličitý - 0,03%.
Okrem nich sa nachádzajú ozón, hélium, vodík a inertné plyny, ale ich podiel na celkovom objeme nie je väčší ako 0,01%. Tento obal Zeme zahŕňa aj prach a vodnú paru.
Atmosféra je zase rozdelená do 5 vrstiev:
- troposféra - výška od 8 do 12 km, charakterizovaná prítomnosťou vodnej pary, tvorbou zrážok a pohybom vzdušných hmôt;
- stratosféra - 8-55 km, obsahuje ozónovú vrstvu, ktorá pohlcuje UV žiarenie;
- mezosféra - 55-80 km, nízka hustota vzduchu v porovnaní s dolnou troposférou;
- ionosféra - 80-1000 km, obsahuje ionizované atómy kyslíka, voľné elektróny a iné nabité molekuly plynu;
- vrchná vrstva atmosféry (rozptylová guľa) má viac ako 1000 km, molekuly sa pohybujú obrovskou rýchlosťou a môžu prenikať do vesmíru.
Atmosféra podporuje život na planéte, pretože pomáha udržiavať Zem v teple. Zabraňuje tiež prenikaniu priameho slnečného žiarenia. A jeho zrážky ovplyvnili pôdotvorný proces a tvorbu klímy.
Škrupiny Zeme: litosféra
Toto tvrdá ulita skladanie zemskej kôry. Zemeguľa pozostáva z niekoľkých sústredných vrstiev s rôznou hrúbkou a hustotou. Majú tiež heterogénne zloženie. Priemerná hustota Zeme je 5,52 g/cm 3 a v horných vrstvách je 2,7. To naznačuje, že existuje viac ako ťažké látky než na povrchu.
Horné litosférické vrstvy majú hrúbku 60-120 km. Dominujú v nich vyvreliny – žula, rula, čadič. Väčšina z nich bola v priebehu miliónov rokov vystavená ničivým procesom, tlaku, teplotám a premenili sa na voľné horniny – piesok, íl, spraš atď.
Do 1200 km sa nachádza takzvaná sigmatická škrupina. Jeho hlavnými zložkami sú horčík a kremík.
V hĺbkach 1200-2900 km sa nachádza škrupina nazývaná stredná polokovová alebo ruda. Obsahuje najmä kovy, najmä železo.
Pod 2900 km je stredná časť Zeme.
Hydrosféra
Zloženie tejto škrupiny Zeme predstavujú všetky vody planéty, či už ide o oceány, moria, rieky, jazerá, močiare, podzemné vody. Hydrosféra sa nachádza na povrchu Zeme a zaberá 70% celkovej plochy - 361 miliónov km2.
1375 miliónov km 3 vody je sústredených v oceáne, 25 na pevnine a v ľadovcoch a 0,25 v jazerách. Podľa akademika Vernadského sa veľké zásoby vody nachádzajú hlboko v zemskej kôre.
Na povrchu zeme sa voda podieľa na nepretržitej výmene vody. K odparovaniu dochádza najmä z hladiny oceánu, kde je voda slaná. V dôsledku procesu kondenzácie v atmosfére je krajina vybavená sladkou vodou.
Biosféra
Štruktúra, zloženie a energia tejto škrupiny Zeme sú určené procesmi činnosti živých organizmov. Hranice biosféry – zemský povrch, pôdna vrstva, spodná vrstva atmosféry a celá hydrosféra.
Rastliny rozvádzajú a akumulujú slnečnú energiu vo forme rôznych organických látok. Živé organizmy vykonávajú proces migrácie chemických látok v pôde, atmosfére, hydrosfére, sedimentárnych horninách. Vďaka zvieratám dochádza v týchto schránkach k výmene plynov a redoxným reakciám. Atmosféra je tiež výsledkom činnosti živých organizmov.
Škrupina je reprezentovaná biogeocenózami, čo sú geneticky homogénne oblasti Zeme s jedným typom vegetačného krytu a obývajúcimi živočíchmi. Biogeocenózy majú svoje vlastné pôdy, topografiu a mikroklímu.
Všetky škrupiny Zeme sú v úzkej nepretržitej interakcii, ktorá sa prejavuje ako výmena látok a energie. Pre pochopenie pôdotvorného procesu je dôležitý výskum v oblasti tejto interakcie a identifikácia spoločných princípov. Geografické škrupiny Zeme - unikátne systémy, charakteristická len pre našu planétu.
