Географическая оболочка

Свойства

Географическая оболочка обладает тремя свойствами: целостность, зональность и ритмичность. Эти свойства являются уникальными (в таком сочетании) и присущими только ей. Теперь рассмотрим особенности каждого свойства более подробно, чтобы разобраться с тем, как оно проявляется на нашей планете.

Целостность

Целостность географической оболочки — единство всех ее составляющих элементов. Это состояние становится возможным благодаря круговороту веществ и энергии.

Изначально мир находится в целостном состоянии и будет находиться в нем до тех пора, пока одна из сфер не исчезнет совсем. Например, сегодня активно происходит вырубка леса — то есть прямое воздействие на природу. Если к этому процессу применить правило целостности, то получается, что вырубка леса сказывается и на других сферах: обмеление рек (деревья через листья испаряют влагу, которая потом выпадает в виде осадков), изменение климата к более жаркому (ведь нарушен круговорот воды) и так далее.

Зональность

Зональность географической оболочки характеризуется изменением условий от экватора к полюсам. Разные зоны характеризуются уникальными и различными составляющими: количество света, тепла, влаги и так далее.

Существует 2 типа зональности:

Широтная. Классическое распределение от экватора к полюсам. Ей подчиняется все воды, воздух, почва, растения и животные).
Высотная. В горах температура и условия меняются от подножья к вершине. Именно эта смена и называется высотной поясностью.

Ритмичность

Ритмичность географической оболочки часто еще называют цикличностью. Она характеризуется повторением процессов и явлений. Ритмичность свойственна живым неживым компонентам оболочки. Цикличность в природе может быть различной продолжительности: дневные, недельные, месячные, годовые, вековые, тысячелистник и так далее. В общем случае все сводится к повторению определенных событий с определенной частотой.

Примеры ритмичности оболочки. Например, суточный ритм планеты Земля характеризуется сменой дня и ночи, приливами и отливами, сном и бодрствованием и так далее. Годовой ритм на планете характеризуется сменой времен года, изменением температуры, видами осадков, жизнь и сон животных и так далее.

Научные особенности географической оболочки

Эти особенности были сформулированы русским ученым Григорьевым и заключаются в следующем:

вся оболочка отличается многообразием вещественного состава, и ее роль заключается в получении энергии и ее преобразовании;
все вещество в оболочке находится в трех состояниях (жидкое, твердое, газообразное), а за ее пределами — только в одном (например, в открытом космосе вода только в твердом состоянии — лед);
только в оболочке может существовать жизнь за счет множества физических характеристик (плотность, теплопроводность и т. п.);
все процессы протекают при участии либо Солнца, либо энергии недр Земли.

Основные свойства географической оболочки

Тесное взаимодействие всех составляющих географической оболочки (ГО) привело к возможности появления особых, присущих только ей свойств:

Только в ГО вещества могут пребывать в твёрдом, жидком и газообразном состоянии

Данное свойство очень важно для протекания всех процессов, и особенно – для возникновения жизни;
Только для ГО характерно зарождение жизни, а затем и появление человека и человеческого общества. Воздух, вода, солнечная энергия, растения, животные, полезные ископаемые – все условия для развития человека.
Только в ГО все существующие процессы происходят, в первую очередь, благодаря солнечной энергии, и уж потом внутренним земным источникам энергии.

Что мы узнали?

Итак, географическая оболочка является важным объектом изучения географической науки. Под ней понимают тесное соприкосновение и взаимодействие атмосферы, литосферы, гидросферы и биосферы. Еще раз назовём основные свойства географической оболочки.

Благодаря такому ГО стало возможным разнообразие видов энергии, зарождение жизни на нашей планете, появление человека, развитие человеческого общества. Кроме того только в географической оболочке одно и то же вещество может пребывать в трёх состояниях: твёрдом, жидком и газообразном.

Данная статья поможет закрепить изученный материал по географии в 7 классе.

Гидросфера — водная оболочка Земли

Гидросфера — водная оболочка, включающая всю воду на нашей планете. К ней относится вода, которая находится на поверхности планеты, под землей и в воздухе. Гидросфера планеты может быть жидкостью, паром или льдом.

На Земле жидкая вода существует на поверхности в виде океанов, озер и рек. Под землей она встречается в колодцах и водоносных горизонтах, а также как грунтовые воды. Водяной пар наиболее заметен в виде облаков и тумана.

Замерзшая часть гидросферы Земли состоит из льда: ледников, ледяных вершин и айсбергов, и имеет свое название — криосфера.

Вода проходит через гидросферу благодаря циклическому перемещению. Она накапливается в облаках, затем падает на Землю в виде дождя или снега. Эта вода собирается в реках, озерах и океанах. Затем она испаряется в атмосферу, чтобы снова начать цикл. Этот процесс называется гидрологическим циклом.

По оценкам ученых, на нашей планете есть более 1386 млн. км³ воды.

В океанах содержится более 97 % запасов воды на Земле. Остальная часть приходится на пресную воду, две трети которой находится в замерзшем состоянии в полярных регионах планеты и на снежных вершинах гор. Интересно отметить, что, хотя вода покрывает большую часть поверхности планеты, она составляет всего 0,023 % общей массы Земли.

Важное о географической оболочке

Пожалуй, одна из черт нашей планеты, что делает ее уникальной — деление на как бы вложенные друг в друга сферы или оболочки. Оболочки подразделяются на 3 типа, изучением которых занимается масса ученых:

глубинные оболочки изучают геофизики, геологи и планетологи;
изучением срединных занимаются океанологи, геоморфологи, биогеографы;
метеорологи и специалисты по физическим свойствам атмосферы заняты изучением внешних оболочек.

Что касается географов, то предметом их исследований является как бы обобщающая «пленка», начиная верхними слоями земной коры и заканчивая нижними слоями атмосферы. Что касается толщины этого слоя, то наука не может дать точную оценку, хотя в среднем он измеряется от 30 до 100 километров. Это лишь малая часть, по сравнению с размерами всей планеты, однако эта часть исключительно важна для человечества, а для науки — это наиболее интересная и сложная оболочка.

Компоненты географической оболочки

Земная кора

Земная кора — это верхняя часть твёрдой земли. От мантии отделена границей с резким повышением скоростей сейсмических волн — границей Мохоровичича. Толщина коры колеблется от 6 км под океаном до 30-50 км на континентах. Бывает два типа коры — континентальная и океаническая. В строении континентальной коры выделяют три геологических слоя: осадочный чехол, гранитный и базальтовый. Океаническая кора сложена преимущественно породами основного состава плюс осадочный чехол. Земная кора разделена на различные по величине литосферные плиты, двигающиеся относительно друг друга. Кинематику этих движений описывает тектоника плит.

Тропосфера

Её верхняя граница находится на высоте 8—10 км в полярных, 10—12 км в умеренных и 16—18 км в тропических широтах; зимой ниже, чем летом.
Нижний, основной слой атмосферы. Содержит более 80 % всей массы атмосферного воздуха и около 90 % всего имеющегося в атмосфере водяного пара. В тропосфере сильно развиты турбулентность и конвекция, возникают облака, развиваются циклоны и антициклоны. Температура убывает с ростом высоты со средним вертикальным градиентом 1°/152 м.

За «нормальные условия» у поверхности Земли приняты: плотность 1,2 кг/м3, барометрическое давление 101,34 кПа, температура плюс 20 °C и относительная влажность 50 %. Эти условные показатели имеют чисто инженерное значение.

Стратосфера

Верхняя граница — на высоте 50—55 км. Температура с ростом высоты возрастает до уровня около 0 °C. Малая турбулентность, ничтожное содержание водяного пара, повышенное по сравнению с ниже- и вышележащими слоями содержание озона (максимальная концентрация озона на высотах 20-25 км).

Гидросфера

Гидросфера — совокупность всех водных запасов Земли. Большая часть воды сосредоточена в океане, значительно меньше — в континентальной речной сети и подземных водах. Также большие запасы воды имеются в атмосфере, в виде облаков и водяного пара.

Часть воды находится в твёрдом состоянии в виде ледников, снежного покрова и в вечной мерзлоте, слагая криосферу.

Биосфера

Биосфера — это совокупность частей земных оболочек (лито-, гидро- и атмосфера), которая заселена живыми организмами, находится под их воздействием и занята продуктами их жизнедеятельности.

Антропосфера (ноосфера)

Антропосфера, или ноосфера — сфера взаимодействия человека и природы. Определение ноосферы впервые ввёл российский учёный В. И. Вернадский. Признаётся не всеми учёными.

Межструктурные круговороты вещества и энергии

Что такое круговорот веществ? Это неоднократное участие вещества в процессах, которые протекают в геосферах. Такие круговороты могут быть:

Литосферными. Это круговорот горных пород с одной стороны и перенос минеральных веществ в земной коре (геохимический круговорот) – с другой. Во втором случае вещества земной коры выходят за пределы литосферы и участвуют в других круговоротах.
Круговорот воды. Этот процесс охватывает сразу атмосферу, биосферу, литосферу и гидросферу. Играет исключительную роль в работе географической оболочки. Делится на три звена: океаническое, материковое и атмосферное.
Биологическими. Это поступление в живые организмы химических веществ из воздуха, воды и почвы. Процесс сопровождается потерями вещества и энергии.

Биологический круговорот подчиняется закону Линдемана, который говорит, что только 10% от общего потока энергии, поступившей на биологический уровень, передается дальше.

Рис. 2. Круговорот воды.

Каковы свойства географической оболочки

Географическая оболочка обладает особыми свойствами, которые появляются вследствие тесного взаимодействия между её частями (рис. 113). Во-первых, это целостность. Действительно, и вода, и воздух, и живые организмы проникают в верхние слои литосферы. В водах Океана и суши растворены газы, распространены твёрдые частицы из литосферы, обитают животные и растения. Масса большинства организмов состоит в значительной степени из воды. Почва сочетает в себе живое и неживое вещество. При этом изменение в одной из оболочек обычно сказывается на остальных. Между компонентами географической оболочки обязательно происходит обмен веществом и энергией — круговорот.

Процессы и явления в географической оболочке периодически, т. е. ритмично, повторяются во времени. Например, колебания температуры в течение дня, смена дня и ночи — это суточные ритмы. Смена времён года, образование муссонов, сезонность хозяйственной деятельности человека — примеры годовых ритмов. Известны и многовековые изменения, они обусловлены космическими причинами.

Важнейшим свойством географической оболочки является её зональность. Зональность проявляется в ярко выраженных различиях природных условий в зависимости от широты. Вы помните, что на разных широтах солнечные лучи падают под разными углами. В результате количество света и тепла в целом убывает от экваториальных широт к полярным. Вместе с уменьшением света и тепла меняются климат, растительность и животный мир, почвы.

Важнейшие свойства географической оболочки — целостность, ритмичность и зональность.

Из чего состоит географическая оболочка

Горные породы, воздух, вода, растения и животные, почвы, человек — это природные компоненты (части). Изучив земные оболочки, вы узнали, какими свойствами они обладают, что эти свойства не остаются неизменными. Все природные компоненты тесно связаны между собой. Сколько разнообразных сочетаний взаимодействующих природных компонентов существует в природе на больших и маленьких территориях и акваториях! Такие сочетания образуют природные комплексы разного размера.

Природный комплекс — система взаимо-связанных и неразрывных компонентов на определённой территории или акватории.

Самый крупный природный комплекс на Земле — географическая оболочка.

Географическая оболочка сама глобальный природный комплекс, состоящий из более мелких природных комплексов. К крупным природным комплексам относят материки и океаны, такие природные образования, как пустыни, низменности, горы. Холмы, долины, реки, болота — небольшие природные комплексы. Чем меньше природный комплекс, тем однороднее в нём природные условия. На Земле остаётся всё меньше природных комплексов, не изменённых человеком. Изменённые человеческой деятельностью природные комплексы называют антропогенными.

Самый крупный природный комплекс земли — географическая оболочка — состоит из более мелких природных комплексов.

Понятие о ландшафте

Ландшафт – природный комплекс, занимающий однородную конкретную территорию, обладающий единым геологическим фундаментом, однотипным рельефом, общим климатом, единообразием гидротермических условий, почв, биоценозов. Ландшафт имеет сложное строение и включает в себя природно-территориальные комплексы более низкого ранга: местность – урочище – фация. Самым простым элементом ландшафта является фация. Она характеризуется однородностью природных условий. В ее пределах сохраняются одинаковые по составу поверхностные породы, условия увлажнения, почвы и одна растительная ассоциация. Это может быть днище оврага, старица, прирусловый вал, часть склона или долина небольшой реки. Урочище состоит из нескольких фаций (овраг, балка, долина ручья, пойма, терраса). Несколько урочищ формируют местность.

Природно-территориальным комплексам (ландшафтам) свойственно изменение во времени. Больше всего на них влияет хозяйственная деятельность человека. В последнее время (в рамках развития Земли) на планете начинают возникать комплексы, созданные человеком, —антропогенные ландшафты. По степени изменения они дифференцируются на:

слабоизмененные – охотничьи угодья;
измененные – пашни, мелкие поселения;
сильноизмененные – городские поселения, крупные разработки полезных ископаемых, крупная распашка, вырубка лесов;
улучшенные – санитарная расчистка лесов, парковая зона, «зеленая зона» вокруг крупных городов.

Воздействие человека на ландшафты выступает сейчас как важный природообразующий фактор. Конечно, деятельность человека в наш век не может не изменять природу, но необходимо помнить, что преобразование ландшафтов должно происходить с учетом взаимосвязи всех компонентов природно-территориального комплекса. Только тогда можно избежать нарушения природного равновесия.

Антропогенные ландшафты

Охотничье угодье

Пашня

Вырубка леса

Парковая зона

Степень изменения	Местное название территории	Причина изменения
Природные
Слабоизмененные
Измененные
Сильноизмененные
Улучшенные

Работа в тетради

Покажите в схеме «иерархия» структуру одного из природных ландшафтов вашей местности. Подпишите местное название каждого компонента ландшафта. Почему данные территории, по вашему, являются ландшафтом, местностью, урочищем и фацией?

Работа в тетради

Составьте схему, показывающую вложенность одной фации вашей местности в природные комплексы высокого ранга от урочища, местности, ландшафта до уровня географической оболочки по типологическому подходу.

Характеристики оболочек Земли, входящих в ГО

Атмосфера

Атмосфера важна для сохранения тепла, а значит и жизни на планете. Также она защищает всё живое от ультрафиолета, влияет на почвообразование и климат.

Размер этой оболочки от 8 км до 1 т км (и более) в высоту. В её состав входят:

газы (азот, кислород, аргон, углекислый газ, озон, гелий, водород, инертные газы);
пыль;
водяной пар.

Атмосфера в свою очередь делится на несколько взаимосвязанных слоёв. Их характеристики представлены в таблице.

Название слоя	Высота	Характеристика
Тропосфера	8-12 км	Ответственна за выпадение осадков, климат, движение воздушных масс, в составе очень много водяного пара
Стратосфера	12-55 км	Ответственна за защиту земли от УФ – излучения, в составе много озона (озоновый слой)
Мезосфера	55-88 км	Пониженная плотность воздуха
Ионосфера	80-1000 км	Наполнена заряженными молекулами газа
Верхняя атмосфера	Более 1000 км	Большая скорость движения молекул, часть которых проникает в космос.

Все оболочки земли схожи. Например, в них встречаются все типы агрегатных состояний веществ: твёрдые, жидкие, газообразные.

Рис 2. Строение атмосферы

Литосфера

Твердая оболочка земли, земная кора. Имеет несколько слоёв, которые характеризуются разной мощностью, толщиной, плотностью, составом:

верхний литосферный слой;
сигматическая оболочка;
полуметаллическая или рудная оболочка.

Предельная глубина литосферы – 2900 км.

Из чего состоит литосфера? Из твёрдых тел: базальт, магний, кобальт железо и другого.

Гидросфера

Гидросферу составляют все воды Земли (океаны, моря, реки, озера, болота, ледники и даже подземные воды). Располагается она на поверхности Земли и занимает более 70% пространства. Интересно, что существует теория, согласно которой в толще земной коры содержатся большие запасы воды.

Существует два типа воды: солёная и пресная. В результате взаимодействия с атмосферой, при конденсате, соль испаряется, тем самым обеспечивая сушу пресной водой.

Рис 3. Гидросфера Земли (вид океанов из космоса)

Биосфера

Биосфера – это самая «живая» оболочка земли. Она включает в себя всю гидросферу, нижнюю атмосферу, поверхность суши и верхний литосферный слой. Интересно, что живые организмы, заселяющие биосферу, ответственны за накапливание и распределение энергии солнца, за миграционные процессы химических веществ в почве, за газообмен, за окислительно – восстановительные реакции. Можно сказать, что атмосфера существует только благодаря живым организмам.

Рис 4. Составляющие биосферы Земли

Границы географической оболочки

Как определяются учеными границы географической оболочки? Отличительный показатель данной оболочки – существование жизни на планете. Поэтому границы географической оболочки совпадают с границами биосферы.

Верхняя граница географической оболочки проходит по озоновому экрану, который препятствует проникновению ультрафиолетовой радиации. Ультрафиолетовое излучение губительно действует на организмы, соответственно, выше этого слоя жизни нет.

Очень сложно определить нижнюю границу географической оболочки. Ведь к живым организмам относятся и различные бактерии, споры которых находили на различных глубинах и даже в слое многолетней мерзлоты. Приблизительно определили, что нижняя граница географической оболочки проходит на глубине около 5 км. Совпадает она с местом нахождения бактерий в залежах нефти. Ниже этого участка следов жизни найдено не было.

Почему нельзя определить точные границы географической оболочки?

Верхняя граница географической оболочки на данный момент определена точно. Это связано со степенью изученности атмосферы. Человек активно исследует атмосферу и постигает космос. Поэтому эта сфера жизни достаточно изучена.

Изучение атмосферы со спутника

Проблемы возникают с определением нижней границы географической оболочки Земли. Проникнуть в глубины литосферы человеку дается с трудом.Подробно мы останавливались на изучении литосферы в 1 уроке . Вспомните, что самая глубокая скважина – 12 км. Вот именно на такую глубину люди смогли проникнуть в литосферу. Однако, научно-технический прогресс не стоит на месте. Со временем и нижняя граница географической оболочки будет установлена более конкретно.