Географическая оболочка и её общие закономерности
Дорогие ползователи, вы в младших классах ознакомились с
определением, границами и свойствами
географической оболочки, её общими закономерностями. В этой теме вы
сможете расширить и углубить эти свои знания.
Взаимодействие внутренних и внешних (космических) сил и
процессов вблизи земной
поверхности обусловило возникновение
уникальной природной системы –
географической оболочки.
Сущность
географической оболочки определяется тем, что только
в ней вода
встречается в трёх состояниях, обитают животные и растения, образуется
почвенный покров, формируются осадочные горные породы и различные формы
рельефа, накапливается и преобразуется солнечная энергия. Жизнь и человеческое общество
зародились и получили развитие именно в
пространстве географической оболочки.
Географическая оболочка имеет очень сложное строение, включающее 3 уровня: геокомпонентный, геосферный, геосистемный.
Геокомпонентный – самый простой уровень организации.
Геокомпоненты – земные
вещества в определённом агрегатном состоянии (твёрдом, жидком, газообразном). К ним относятся горные породы, почвы, вода, воздух, растения и животные.
На геосферном уровне выделяются оболочки (геосферы), состоящие из определённых геокомпонентов. Геосферы определяют вертикальное строение географической оболочки и взаиморасположены в земном пространстве в зависимости
от плотности их вещества. Геосферами являются литосфера, гидросфера, атмосфера и биосфера. Первые три оболочки
состоят из веществ,
находящихся преимущественно в каком-то одном агрегатном состоянии, и обладают свойством единства, целостности. Биосфера – область распространения живого
вещества – не образует сплошной оболочки. Она частично входит в пределы трёх других оболочек и образует тонкий слой на их стыке.
Геосистемный уровень отражает горизонтальное строение географической оболочки. Геосистемы – это сложные природные образования, которые состоят из всех
геокомпонентов, тесно взаимодействующих между собой. Геосистемам посвящен параграф 9 учебника.
Среди учёных-географов нет единого мнения о границах географической оболочки. Очевидно, что эти границы должны проводится по высотным и глубинным уровням,
между которыми наблюдается тесное взаимодействие
геокомпонентов и проявляются разные географические закономерности. Также
очевидно, что эти границы в разных частях планеты проходят неодинаково.
Важнейшими отличиями географической оболочки от входящих в её состав геосфер являются
следующие её особенности:
1. Разнообразие вещественного состава и строения
географической оболочки. В географической оболочке сочетаются три агрегатных состояния вещества – твёрдое,
жидкое и газообразное. Их физические и химические характеристики различны
и непостоянны. Вещество географической оболочки
делится на органическое, неорганическое и смешанное.
2. В географической оболочке существует несколько видов энергии. Солнечная энергия превращается химическую, тепловую и механическую.
3. Преобразование и накопление тепла в географичесой
оболочке. В географическую оболочку тепло поступает из космоса и внутренних слоёв Земли. Часть этой энергии
накапливается в органических веществах и
их остатках (угле,
газе, нефти, торфе и т.д.).
4. В географической оболочке в результате взаимодействия геокомпонентов и геосфер сложились образования нового качества - геосистемы.
5. Наличие жизни в географической оболочке. В
её пространстве сложились благоприятные
для живых организмов, в частности, для человека условия.
6. Географическая оболочка развивается на основе своеобразных
закономерностей.
К общим закономерностям географической оболочки относятся целостность, зональность, азональность, круговорот вещества и энергии, ритмичность. С закономерностями зональности и азональности вы ознакомитесь при изучении следующей темы.
Закономерность целостности географической оболочки проявляется в тесной
взаимосвязи всех геокомпонентов, вследствие чего изменение одного из них
приводит к изменению остальных. Географическая оболочка – это
не простая сумма нескольких компонентов, а
единое, целостное в своём
развитии сложное природное пространство.
Целостность географической оболочки и единство её компонентов можно проследить на примере оледенений четвертичного (антропогенового) периода. В период оледенений большой объём воды скапливался в ледниках. Это приводило к
ощутимому понижению уровня Мирового океана (на 100-110 м). Понижение уровня Мирового океана, в свою очередь, отражалось на развитии и состоянии всей природы Земли: происходило осушение шельфа, изменялись границы материков и
океанов, некоторые острова соединялись с материками, некоторые проливы (например, Берингов,
Гибралтарский), высыхая, превращались
в континентальные «мосты». Через эти «мосты» происходила миграция
биологических видов, некоторые растения и животные расширяли область своего распространения. В результате
снижения базиса эрозии речных бассейнов, то есть береговой линии Мирового океана, активизировались процессы углубляющей эрозии. В периоды потепления
между эпохами оледенения уровень воды в Мировом океане, напротив, значительно повышался. В результате повышения базиса эрозии в руслах рек большее развитие
получала боковая эрозия. Исчезновение «континентальных мостов» ограничивало сухопутное
перемещение биологических видов и
активизировало их водную миграцию. Очевидно, в период последнего оледенения не образовывались сухопутные перешейки, к примеру, между Австралией и прилегающими островами, а также Африкой и Мадагаскаром, что способствовало изолированному развитию флоры и фауны
Австралии и Мадагаскара, где ныне
встречается много эндемиков.
Круговорот вещества и энергии. Круговорот вещества и энергии
в географической оболочке обеспечивает её целостность. В этом круговороте участвуют вещества литосферы, гидросферы, атмосферы и биосферы. Вещество литосферы в основном задействовано в процессах круговорота до зоны гипергенеза, т.е. до границы распространения рыхлых осадочных горных пород. Круговорот вещества и энергии в атмосфере проявляется в общей циркуляции атмосферы, формирует систему планетарных ветров. На
планетарную циркуляцию атмосферы накладываются региональные и местные потоки воздуха. В гидросфере происходят большой и
малый круговороты воды. В этих
процессах наблюдаются горизонтальный и вертикальный обмен водных масс в океане, течение воды в руслах рек, формирование озёр, ледников, бассейнов подземных вод. Имеющий большое
значение биологический круговорот проявляется в образовании и разрушении органических веществ.
Степень сложности превращений вещества в различных круговоротах неодинакова. В некоторых происходит механическое смешение веществ (например, общая
циркуляция атмосферы, океанические течения), в других изменяется агрегатное состояние
вещества (например, испарение, конденсация,
замерзание и таяние
в процессе круговорота
воды), в третьих случаях наблюдаются химические
превращения (реакция фотосинтеза).
Изучение закономерностей целостности географической оболочки и круговорота вещества и
энергии имеет большое значение для рационального использования природных ресурсов.
Ритмичностью называют повторяемость в течение определённого отрезка времени развивающихся в одном направлении природных явлений и процессов. Различают два типа ритмичности: периодичность – повторяемость явлений и процессов через одинаковые временные промежутки, т.е. равномерная ритмичность; цикличность – повторяемость явлений и процессов через неодинаковые интервалы времени,
нерегулярная ритмичность.
Природные ритмы имеют различную продолжительность: сверхвековую,
внутривековую, годовую, суточную. Самый крупный ритм связан с вращением Солнечной системы вокруг центра Галактики и охватывает 180-220 млн лет. В истории Земли
эти природные ритмы отражались в цикличности складчатостей: каледонской,
герцинской, мезозойской, альпийской. В
эти эпохи происходили тектонические
движения, извержения вулканов,
изменялся климат и облик природы материков в
целом.
Среди явлений сверхвековой ритмичности достаточно хорошо изучены 1800-2000-летние природные ритмы. Эти явления связаны с изменениями
сил, порождающих приливные явления на Земле. Примерно раз в 1800 лет Солнце, Земля и Луна
располагаются в одной плоскости и вдоль одной прямой, расстояние между Землёй и Солнцем становится минимальным. В этих ритмах различаются 3 фазы
с различными характеристиками климата и гидросферы – трансгрессивная, регрессивная
и переходная.
Среди внутривековых ритмов хорошо изучены циклы солнечной
активности продолжительностью в 11 лет, 22 или 33 года. По мнению учёных, с этими циклами связаны многие процессы на Земле: распространение эпидемий, активизация вулканизма, увеличение
числа циклонов, учащение засух и
нашествия вредителей (например, саранчи) и т.д.
Годовая (сезонная) ритмика связана с вращением Земли вокруг Солнца и наклоном земной оси на 66,5°.
Смена времён года порождает сезонную ритмичность явлений во всех
геосферах. В атмосфере она
проявляется в колебаниях
влажности и температуры
воздуха, количества осадков, формировании сезонных ветров
(муссонов). В литосфере в течение года изменяется интенсивность
выветривания и других экзогенных процессов. В гидросфере ритмичностью
отличается изменение температуры, солёности, плотности воды в течение года. Сезонная ритмичность отчётливо проявляется и в жизни
организмов.
На разных широтах режим времён года неодинаков.
В экваториальных широтах весь год длится один жаркий и влажный
сезон. На субэкваториальных широтах
выделяются два сезона – влажный и сухой. В умеренном поясе чётко проявляются 4 времени года – весна, лето, осень и зима.
Ближе к экватору сезонные изменения в природе больше связаны с фактором увлажнения, в
умеренных широтах с изменением солнечной радиации, а в полярных широтах - с различной освещённостью в разные периоды года.
Суточная ритмичность связана со сменой дня и ночи, обусловленной вращением
Земли вокруг своей оси. Она проявляется в изменении всех метеоэлементов в течение суток. Фотосинтез происходит только днём, при солнечном свете.
Человеческий организм также живёт по «солнечным часам»: его активность
понижается с 2 до 5 часов и с 12 до 14 часов; в эти промежутки времени замедляется сердцебиение, ослабевает память, понижается температура тела.
Изучение ритмичности природных явлений играет большую роль в их
прогнозировании.
