Географическая оболочка как материальная система, ее границы, строение и другие отличия от других земных оболочек.

Географическая оболочка - целостная материальная система, образованная при взаимодействии и взаимопроникновении атмосферы, гидросферы, литосферы, живого вещества.

Оболочку называли по-разному: ландшафтная оболочки (С. В.Калесник), ландшафтная сфера (Ю. К. Ефремов). А. И. Исаченко предложил именовать географическую оболочку эпигеосферой, подчеркивая, что это именно наружная земная оболочка. И. М. Забелин считал, что термин географическая оболочка нужно заменить термином биогеносфера. Он писал, что термин подчеркивает самую важную особенность - зарождение жизни.

Положение верхней и нижней границ разными авторами оценивается по-разному. А. А. Григорьев верхнюю границу географической оболочки проводит в стратосфере на высоте 20 - 25 км, ниже слоя концентрации озона. Нижняя граница, по его мнению, проходит немного ниже границы Мохо. На материках нижняя граница проходит на глубине 30 – 40 км, под океанами 5 - 8 км. Мощность географической оболочки по А.А.Григорьеву составляет 75 км на материках и 45 км - на океане.

В границах, близких к обозначенным А.А.Григорьевым, рассматривает географическую оболочку А. М. Рябчиков. Однако нижнюю границу он проводил на уровне земной коры. С. В. Калесник верхнюю границу проводил на уровне тропопаузы. Нижнюю границу он ограничивает осадочным слоем земной коры (4 - 5 км). А. Г. Исаченко в географическую оболочку включает тропосферу, гидросферу и осадочный слой земной коры. И.М.Забелин нижнюю границу связывает с нижним пределом распространения органической жизни и воды в жидком состоянии. Ф.Н.Мильков, Д.Л.Арманд верхнюю границу проводят по тропопаузе, нижнюю - по границе земной коры. В Географическом энциклопедическом словаре и книге «Мир географии» авторы нижнюю границу проводят по зоне гипергенеза, верхнюю - по тропопаузе («Мир географии»), на высоте 25 км (Географический энциклопедический словарь).

Границы географической оболочки, очевидно, следует проводить по границе наиболее активного взаимодействия всех компонентов и проявлению географических закономерностей, особенности географической зональности. Следовательно, верхняя граница располагается на уровне озонового экрана - 22 - 25 км ; так как в этом слое атмосферы в результате взаимодействия формируются воздушные массы, до этой границы может существовать живое вещество. Нижнюю границу следует проводить по границе зоны гипергенеза (500 - 800 м ), в этой зоне сформировались зональные коры выветривания, происходят круговороты веществ и энергии. В географическую оболочку включается вся гидросфера. Мощность географической оболочки составляет 23 - 26 км.

Компоненты географической оболочки - это однородные вещественные образования. К ним относятся вода, воздух, горные породы, растения, животные, почвы. Компоненты различают по агрегатному состоянию - твердое, жидкое и газообразное. Сейчас выделяется также четвертое состояние – вода в капиллярах - при 0 градусов она не замерзает, а становится вязкой.

Компоненты могут иметь различные уровни организации - живой, косный и биокосный.

По степени активности компоненты делят на устойчивые - горные породы, почвы; мобильные - вода, воздух; активные - растения, животные. Также имеется подразделение компонентов на первичные - вода, воздух, горные породы, растения, животные; и производные - почвы, лед, мерзлые грунты. Некоторые авторы относят к компонентам географической оболочки рельеф, климат, или атмосферу, литосферу. Однако не вся литосфера и атмосфера включается в ее состав, а рельеф и климат являются не компонентами, а свойствами гонных пород и воздуха.

Выделяют три структурных уровня географической оболочки. Первый уровень - геокомпонентный. Это самый простой уровень, отдельные компоненты изучают естественные науки - геология, ботаника, геохимия и геофизика.

Второй уровень называется геосферным. Геосферы – это оболочки, занятые преимущественно одним компонентом. Геосферы определят вертикальную структуру географической оболочки, они располагаются ярусно и распределяются по удельному весу. Верхнее – атмосфера, образование, наполненное легкими газами. Ниже залегают гидросфера и литосфера. Эти оболочки, образуют более тяжелые химические элементы. Наиболее сложное строение имеет оболочка контактов сфер.

Третий уровень - геосистемный. Геосистемы - комплексы, образующиеся при взаимодействии всех компонентов. Геосистемы образуют горизонтальную структуру географической оболочки. Дифференциация географической оболочки на геосистемы обусловлена неравномерным распределением тепла и влаги, неоднородностью земной поверхности.

Географическая оболочка обладает качественным своеобразиеми отличается от первичных сфер, ее образующих:

- географическая оболочка - наиболее сложная оболочка планеты, характеризующаяся разнообразием вещественного состава;

- в пределах географической оболочки вещества находятся в трех агрегатных состояниях, обладает широким диапазоном физических характеристик;

- в оболочке присутствуют различные виды энергий, солнечная энергия преобразуется в энергию химических связей, тепловую и механическую;

-в пределах географической оболочки наблюдается тесное взаимодействие слагающих ее компонентов, что приводит к возникновению качественно новых образований - природных комплексов;

- в пределах географической оболочки возникла жизнь, существует человеческое общество.

Круговорот вещества и энергии в географической оболочке.

Все компоненты географической оболочки связаны в единое целое посредством круговорота веществ и энергии, благодаря которому осуществляется обмен веществ между литосферой, атмосферой, гидросферой и биосферой. Существуют круговороты воздуха в тропосфере, круговороты воды, биологический круговорот и др.

Ведущая роль принадлежит круговороту воздуха в тропосфере. Он обусловлен неравномерным поступлением солнечного тепла на поверхность, а также наличием материков и океанов.

Основной приток воздуха образуется между жарким экваториальным поясом и холодным заполярьем. Круговорот воздуха включает в себя всю систему ветров и вертикальное движение воздушных масс. Он создает условия для образования других круговоротов.

Движение воздуха в тропосфере втягивает в глобальный круговорот и гидросферу, образуя мировой круговорот воды.

Круговорот воды имеет исключительное значение в существовании географической оболочки. Это обуславливается особыми свойствами воды. Она отличается большой подвижностью. Способность переходить из жидкого в твердое или газообразное состояние и обратно при небольших изменениях температуры позволяет ей ускорять различные процессы.

Огромная роль в жизни географической оболочки принадлежит биологическому круговороту. В зеленых растениях – продуцентах на свету из углекислого газа и воды в процессе фотосинтеза образуются органические вещества, которые служат пищей животным -консументам, а свободный кислород выделяется в атмосферу. После отмирания животные и растения разлагаются бактериями и грибами до минеральных веществ, воды и углекислого газа, которые вновь поглощаются зелеными растениями. Одни и те же элементы многократно образуют органические вещества в живых организмах и переходят в минеральное состояние.

Каждый последующий круговорот отличается от предыдущих. Они не образуют замкнутого круга. К примеру, растения берут из почвы питательные вещества, а отмирая, возвращают их в почву обратно, однако уже в существенно большем количестве, так как органическая масса растений создается в основном за счет углекислого газа атмосферы, а не за счет веществ, поступающих из почвы через коневую систему.

Круговороты обеспечивают цикличность одних и тех же процессов (например, испарение, выпадение осадков, разложение органических веществ) при ограниченном объеме исходного вещества.

Все круговороты взаимосвязаны между собой и образуют на Земле общий глобальный круговорот вещества и энергии, который формирует географическую оболочку, обеспечивает ее существование и развитие.

Основные закономерности географической оболочки: единство и целостность системы, ритмичность явлений, зональность, азональность.

К основным закономерностям географической оболочки относятся: целостность, ритмичность, зональность, азоналыин н полярная асимметрия.

Целостность - одна из важнейших закономерностей географической оболочки, проявляющаяся в том, что все компоненты тесно взаимосвязаны друг с другом и изменение любого из них приводит к нарушению целостности всей оболочки. Причем географическая оболочка - не механическая сумма компонен тов, а качественно новое образование, обладающее специфическими чертами и развивающееся как единое целое.

Целостность географической оболочки достигается за счет круговоротов вещества и энергии. Круговоротам подвержено вещество литосферы, гидросферы, атмосферы и биосферы. В литосфере осуществляется круговорот вещества, охватывающий зону гипергенеза. В атмосфере круговорот представлен общей циркуляцией атмосферы, происходит образование воздушных потоков планетарного масштаба. На общую циркуляцию атмосферы (ОЦА) накладываются региональные и местные круговороты. В гидросфере форми руются большие и малые круговороты воды. В океане существуют горизонтальные и вертикальные круговороты водных масс; на суше наблюдается стекание воды по руслам рек, образование озер, ледников и подземных вод. Большое значение имеет биологический круговорот - образование и разложение органического вещества.

Круговороты различны по своей сложности. В одних круговоротах происходит механическое перемещение вещества (океанические течения, общая циркуляция атмосферы), в других наблюдается изменение агрегации., состояния вещества (круговороты воды), в третьих наблюдается химическое превращение (реакция фотосинтеза).

Целостность и взаимосвязь компонентов можно проследить, анализируя историю оледенений четвертичного периода. Этот пример подробно рассмотрен С.В.Калесником. В эпохи оледенении большие объемы воды консервируются в ледниках, что вызывает значительное понижение уровня всего Мирового океана (на 100 - 110 м). Понижение уровня Мирового океана сказалось в свою очередь на природе всей Земли: произошло осушение шельфа, материки и океаны приобрели другие очертания, часть островов присоединилась к материкам. В это время возникают «континентальные мосты», по которым происходила миграция видов, следовательно, растения и животные заселяют новые территории. Во всех речных системах земного шара в результате понижения базиса эрозии активизируется глубинная эрозия.

В теплые межледниковые периоды материковые льды таяли, дополнительные объемы воды стекали в океан, что обусловливает повышение уровня воды Мирового океана. Начинается затопление шельфа, уменьшение площади материков и увеличение площади океанов. В это время «континентальные мосты» разрушаются, что ограничивает миграцию наземных организмов, но может вызвать миграцию водных. Если «континентальные мосты» в последующие ледниковые эпохи не восстанавливаются, на материках могут сформироваться очень своеобразные флора и фауна.

Особенно большое воздействие на компоненты оказывает человеческая деятельность. Недостаток знаний о взаимосвязи компонентов приводит к возникновению проблем Каспийского, Аральского морей, опустыниванию, деградации почв. Особенно остро стоит проблема Аральского моря, уровень которого понизился на 13 м. К 90-м годам Сырдарья уже не впадала в море, и сток Амударьи колебался от 0 до 10 км 3 в год. Соленость аральских вод возросла вдвое и составила 22 %о. Объем уменьшился на 600 км 3 , от воды освободился участок суши площадью 20 000 км 2 . По данным космических снимков, площадь осаждения пылеватых частиц на море достигла 250 000 км 2 , в льдах горных ледников обнаружена соль. Сейчас из-за уменьшения отбора речных вод ситуация улучшается, но проблема осталась.

Ритмичностью называется повторяемость во времени комплекса процессов, которые каждый раз развиваются в одном направлении. Различают две формы ритмики: периодическую - это ритмы одинаковой продолжительности, и циклическую - ритмы переменной длительности.

Ритмы бывают разной продолжительности: сверхвековые, внутривековые, годовые, суточные. Самый крупный ритм в истории Земли связан с движением Солнечной системы вокруг ядра Галактики и составляет 180-220 млн лет. В жизни Земли они представлены тектоническими этапами: каледонским (кембрий - ордовик - силур, 200 млн лет), герцинским (девон - пермь, 180 млн лет), мезозойским (триас - мел, 165 млн лет), кайнозойским. В это время активизируются тектонические движения, вулканизм, изменяются очертания материков, что в свою очередь обусловливает изменение климата.

Из сверхвековых ритмов хорошо изучен ритм продолжительностью 1800 - 2000 лет . Ритм обусловлен изменением приливообразующих сил на Земле. Примерно раз в 1800 лет Солнце, Луна и Зсмля оказываются в одной плоскости и на одной прямой; причем расстояние между Солнцем и Землей наименьшее. В ритме выделяются три фазы. Первая фаза - трансгрессивная (прохладного и влажного климата), развивающаяся быстро, но имеющая небольшую продолжительность в 300-500 лет. Вторая фаза - регрессивная (сухого и теплого климата), длительность этой фазы составляет 600 - 800 лет. Третья фаза - переходная, длительность ее 700 - 800 лет. А. В.Шнитников считал, что в период прохладного влажного климата усиливалось оледенение, увеличиваеся сток рек, повышался уровень озер; в сухой теплый период реки мелели и ледники отступали.

Среди внутривековых ритмов наиболее четкими оказались ритмы продолжительностью в 11, 22 и 33 года, связанные с солнечной активностью. А.Л.Чижевский считал, что на пике солнечной активности усиливаются вспышки эпидемий, увеличивается вулканическая активность, частота возникновения циклонов. В 2000 г. на пике солнечной активности наблюдались выбросы солпечного вещества, вызывавшие мощные магнитные бури на Земле.

А.Л.Чижевский сопоставил данные о солнечной активности с| важнейшими историческими событиями за длительный промежуток времени. Оказалось, что на пике солнечной активноаи усиливаются массовые волнения людей, народные восстания.

Годовая ритмика связана со сменой времен года и обусловлена орбитальным движением Земли и наклоном оси. Сезонная ритмик а наблюдается во всех геосферах: в атмосфере существует годовой ход влажности, температур, атмосферных осадков, формируются сезонные ветры - муссоны. В литосфере в течение года изменяется интенсивность выветривания, других экзогенных процессов. В гидросфере наблюдается годовой ход температуры иолы, солености, плотности, сезонная миграция рыб. Наиболее ярки сезонная динамика проявляется в живом веществе.

В разных природных регионах выделяется различное колич е ство сезонов. В экваториальных широтах круглый год жарко и влажно, существует только один сезон года. В субэкваториальных широтах выделяется два сезона - сухой и влажный. В умеренных широтах ярко выражены четыре сезона года - весна, лето, осень.

Ученые предлагают выделять еще два: предзимье (время между переходом среднесуточной температуры воздуха через ноль и образованием устойчивого снежного покрова) и предвесенье (промежуток времени между началом таяния снега и его полным стаянием).

Причина сезонной ритмики в различных широтах различна: в низких она связана с увлажнением, в умеренных обусловлена изменением интенсивности солнечной радиации, в полярных - зависит от освещения.

Суточная ритмика связана со сменой дня и ночи, возникающей из-за вращения Земли вокруг своей оси. Суточный ритм проявляется в суточном ходе всех метеоэлементов, фотосинтез идет только днем, на свету. Человек также подчиняется суточному ритму: активность организма понижается с 2 до 5 часов утра и с 12 до 14 часов солнечного времени; в это время уменьшается частота пульса, ухудшается память, понижается температура. Наиболее активен человек с 8 до 12 часов и с 14 до 17 часов.

Суточная ритмика на разных широтах имеет свою специфику. Это связано с продолжительностью освещения и высотой Солнца над горизонтом. На экваторе день равен ночи в течение всего года. По направлению к полюсам летом длительность дня увеличивается, а ночи уменьшается. Зимой, наоборот, увеличивается длительность ночи. В дни летнего солнцестояния на полярных кругах длительность дня равна 24 часам. За полярным крутом летом наблюдается полярный день.

На разных широтах продолжительность сумерек различна. В низких широтах сумерки очень коротки, день быстро сменяется ночью, так как Солнце под большим углом опускается за горизонт. В высоких широтах вечерние сумерки в дни летнего солнцестояния смыкаются с утренними, начинаются «белые ночи».

Экспозиция склонов на различных широтах имеет разное географическое значение. В низких широтах при высоком положении солнца склоны освещаются более равномерно, роль экспозиции невелика. В высоких широтах значение экспозиции также невелико, так как солнце в течение суток освещает все стороны горизонта. Только в умеренных широтах значение экспозиции склонов очень велико: южные склоны получают больше тепла, чем северные, что обусловливает повышение температуры поверхности и воздуха, быстрое таяние снега на южных е клонах, меньшее увлажнение летом. Северные склоны, наоборот, увлажнены лучше, снег на них тает медленнее, температура почвы и воздуха в течение дня ниже. Зимой достаточно крутые северные склоны могут вообще не освещаться солнцем, так как угол падения солнечных лучей к поверхности меньше, чем угол самого склона.

Основоположником учения о зональности был крупный pусский почвовед и географ В.В.Докучаев (1846 - 1903). Он утверждал, что зональность - это всеобщий закон природы. Основные причины зональности - шарообразная форма Земли и поток солнечной радиации. Зональность - закономерное изменение компонентов или комплексов от экватора к полюсам благодаря и изменению угла падения солнечных лучей.

Географы разделяют понятия компонентная и комплексная зональность. Представление о компонентной зональности сложилось с античных времен. Еще Аристотель выделил на Земле тепловые пояса. Комплексную зональность открыл и обосновал В.В.Докучаев. Ученые выделяют горизонтальную, широтную и меридиональную зональность. Очевидно, более общее понятие - горизонтальная зональность. На равнинах она проявляется кик широтная зональность, в приокеанических секторах ориентации зон становится почти меридиональной.

В атмосфере зональность проявляется в распределении атмосферного давления, осадков, влажности, температур, ветров и т.д. В слое мощностью 22 - 25 км сформировались зональные воздушные массы, выделяются тепловые и климатические пояса Земли. В гидросфере зональны поверхностные водные массы, для них характерны определенные температура, соленость, плотность, содержание газов и разнообразие морских организмов. В литосфере зональны почвы и коры выветривания, экзогенный рельеф, выделяются морфоклиматические зоны Земли.

Особенно четко проявляется зональность в распределении растельного покрова. Для каждой зоны свойственен свой зональный тип растительности, который изменяется от северной к южной границе. Так, в таежной зоне можно выделить ее северную, среднюю и южную тайгу.

Наиболее крупные зональные подразделения географической оболочки - географические пояса. Они отличаются друг от друга температурными условиями, особенностями циркуляции атмосферы, почвенно-растительного покрова и животного мира. Наиболее благоприятны условия для жизни людей в умеренном, субтропическом, субэкваториальном географических поясах. Они интенсивнее других освоены человеком. Географические пояса выделяются на материках и на океанах.

Внутри поясов на суше по соотношению тепла и влаги выделяются географические зоны. Зоны делятся на подзоны по степени выраженности зональных признаков. Следует отметить, что зональность хорошо выражена только на земной поверхности, с высотой и глубиной зональность быстро затухает.

Зональность - историческая категория. Наиболее древние зоны расположены в пределах экваториального и тропического поясов, наиболее молодые - в умеренном. По мере развития географической оболочки происходило усложнение зональности.

Зональность - одна из важнейших закономерностей географической оболочки. Очевидно, одним из признаков принадлежности к географической оболочке является зональность. Обоснование ее границ должно учитывать существование зональности.

Зоны не везде образуют сплошные полосы. Границы многих зон отклоняются от параллелей, в пределах одних и тех же зон наблюдаются большие контрасты в природе. Поэтому наряду с зональностью выделяют другую географическую закономерность азоиальность. Азоналъность - изменение компонентов и комплексов, связанное с проявлениями эндогенных процессов. Причина азональности - неоднородность земной поверхности, наличие материков и океанов, гор и равнин на материках, своеобразие местных факторов: состав горных пород, рельеф, условия увлажнения и др. Азонален эндогенный рельеф, то есть размещение вулканов и тектонических гор, строение материков и океанов.

Дифференциация географической оболочки. Географические пояса и природные зоны.

Дифференциация географической оболочки - разделение единого планетарного комплекса на объективно существующие природные комплексы разного ранга. Дифференциация зависит от зональных и азональных причин.

В результате неодинакового развития различных участков единая географическая оболочка оказалась состоящей из множества природных комплексов разной сложности и разно размера. Все они обладают чертами, присущим той зоне, к которой относятся, и в то же время имеют индивидуальные черты, позволяющие выделить регионы. Выделяется целая серия соподчиненных природных комплексов разного ранга, возникает система физико-географических единиц, на которые (по зональным и региональным признакам) может быть подразделена географическая оболочка.

Большинство географов считает самым крупным зональным подразделением географической оболочки географический пояс, выделяемый на основе различий в главных типах радиационного баланса и в характере общей циркуляции атмосферы. Относительная однородность главных черт климата отражается на всех природных компонентах. Каждый географический пояс характеризуется определенным режимом солнечной радиации и обусловленной им направленностью и ритмикой всей совокупности процессов, протекающих в природе. Выделяются следующие географические пояса: экваториальный, субэкваториальные (северный и южный), тропические (северный и южный), субтропические (северный и южный), умеренные (северный и южный), субполярные (субарктический и субантарктический), полярные (арктический и ан- арктический).

Географические пояса не имеют правильной кольцевой формы, они расширяются и сужаются, изгибаются под влиянием характера поверхности. На материках и на океанах географические пояса качественно отличны. На Океане они хорошо выражены до глубины 100 - 150 м и менее заметны до глубины 1500 - 2000 м. В очень ослабленном виде зональные различия наблюдаются и на больших глубинах (в свойствах и особенностях движения воды, в характере донных отложений, в бентосе). Географические пояса над Океаном значительно более однородны, чем над сушей.

Под влиянием океанов на материках (на океанах под влиянием материков) внутри географических поясов (умеренных, субтропических и тропических) образуются секторы , отличающиеся главным образом степенью увлажнения. Таких секторов на материке три: один континентальный, два приокеанских (западный и восточный). Границы секторов резко выражены только там, где они совпадают с орографическими рубежами.

В пределах большинства географических поясов на равнинах отчетливо выявляются различия в режиме осадков и в соотношении тепла и влаги от сезона к сезону. Это позволяет выделять географические зоны - з ональные подразделения географической оболочки, следующие за поясами. Особенно близки к широтному протяжению географические зоны только в континентальных секторах. В океанских секторах они часто имеют почти меридиональное протяжение. «Набор» зон в пределах разных секторов одного пояса неодинаков.

Влияние рельефа обусловливает выделение в географических поясах наряду с зонами, выраженными на равнине, различных типов высотной поясности.

Географические пояса и зоны суши.

Экваториальный пояс.

Радиационный баланс в этом поясе 80 ккал/см 2 в год (на Океане до 140). Характерны малые амплитуды средних месячных температур, почти не опускающихся ниже 25°. Господствует экваториальный воздух (восходящее движение). Осадки выпадают в течение всего года. Годовое количество осадков (более 1000 мм) превосходит годовое испарение.

Обилие влаги вызывает развитие густой речной сети и полноводность рек. Распространены заболоченные земли, озера, обычно проточные, грунтовые воды пресные, залегают на большой глубине.

Энергично протекающие процессы выветривания приводят к образованию мощной коры выветривания. Почвы формируются при постоянном просачивании влаги, выщелачивающей легкорастворимые соединения. Вследствие интенсивного разложения органического вещества (влияние большой влажности и высокой температуры) они бедны гумусом. Развиты заболоченные латеритные почвы.

Растительный покров - влажные вечнозеленые леса (гилеи) - отличается древностью флористического состава, большим разнообразием пород деревьев и высокой продуктивностью биомассы. Характерна многоярусность, развивающаяся в борьбе за свет.

Животный мир в видовом отношении весьма разнообразен.

Сезонная ритмика и в растительном, и в животном мире выражена очень слабо.

В экваториальном поясе только одна зона - зона вечнозеленых влажных лесов
и т.д.................

В. В. Докучаев, открывший закон географической зональности, отмечал, что в природе гармонично взаимодействуют друг с другом шесть природных компонентов: земная кора литосферы, воздух атмосферы, вода гидросферы, растительный и животный мир биосферы, а также почва постоянно обмениваются между собой веществом и энергией.

Обмен веществом происходит постоянно, и примеров таких можно привести множество:

♦ вода растворяет минералы и горные породы;

♦ вода гидросферы является частью живых организмов биосферы;

♦ вода в виде пара постоянно присутствует в нижнем слое атмосферы Земли;

♦ минералы и горные породы литосферы всегда находятся в живых организмах, в атмосфере (пыль, песок), в воде;

♦ углекислый газ воздуха растворяется в воде;

♦ организмы биосферы – растения – усваивают углекислый газ, выделяя кислород;

♦ накапливаясь на дне океанов, останки организмов биосферы образуют толщи осадочных пород литосферы;

♦ кислород в атмосфере и гидросфере является главным источником жизни организмов биосферы.

Все процессы на Земле происходят благодаря энергии Солнца и внутренней энергии Земли. В каждом из приведенных выше примеров предполагается и обмен энергией. Так, энергия растений биосферы, потребляемая животными, создает энергию животного мира. Вечные льды гидросферы охлаждают атмосферу и гидросферу. Благодаря этим процессам в природном комплексе сохраняется определенное равновесие между всеми природными компонентами. Благодаря этим процессам природа имеет удивительную способность к самовосстановлению, самоочищению, саморегуляции. Если в природном комплексе меняется один какой‑нибудь компонент, то все другие меняются тоже, при этом стараясь восстановить свое равновесие. Стремление к самовосстановлению – одно из главных свойств природы.

Географическая оболочка – это целостная и непрерывная оболочка Земли, среда деятельности человека, в пределах которой соприкасаются, взаимно проникают друг в друга и взаимодействуют нижние слои атмосферы, поверхностные толщи литосферы, вся гидросфера и биосфера. Между этими частями происходит непрерывный обмен веществом и энергией. Таким образом, географическая оболочка – это планетарный, охватывающий всю поверхность Земли, природный комплекс.

Суммарная толщина географической оболочки – несколько десятков километров. Основным источником процессов, происходящих в географической оболочке, служит энергия Солнца. Ее неравномерное поступление и распределение по шарообразной поверхности Земли приводит к огромной пространственной дифференциации природных условий в географической оболочке, в результате чего ее можно разделить на более мелкие природные комплексы, среди которых есть сходные (однородные) и совершенно различные.

Наиболее крупные зональные подразделения географической оболочки – географические (природные) пояса Земли, протягивающиеся в широтном или субширотном направлении. Они совпадают с климатическими поясами и имеют те же названия, так как выделяются по температурным условиям и преобладающим воздушным массам.

Однако природные комплексы географических поясов также неоднородны. Наиболее значительные изменения в природных условиях вызваны делением поверхности Земли на материки и океаны. Различное сочетание тепла и влаги в прибрежных и внутренних частях материков является причиной образования в географических поясах природных зон – природных комплексов менее крупных размеров, которые в свою очередь можно подразделить на подзоны и другие более мелкие природные комплексы, например ландшафты.

Ландшафт (от нем.Land – земля иschaft – взаимосвязанный) – природный географический комплекс, в котором все основные компоненты (рельеф, климат, воды, почвы, растительность и живой мир) находятся в сложном взаимдействии и взаимообусловленности, образуя единую неразрывную систему. Многими учеными ландшафт рассматривается в качестве основной единицы в иерархии природно‑территориальных комплексов.

Особенности различных ландшафтов формируются под воздействием как зональных, так и азональных факторов. К зональным относят климат, воду, почвы, растительный и животный мир; к азональным – рельеф, геологическое строение, горные породы.

Еще одно важное положение в современных концепциях географии занимает понятие географическая среда, которая возникла в результате длительной эволюции географической оболочки под влиянием антропогенного воздействия, создания так называемой «вторичной природы», то есть городов, заводов, каналов, транспортных магистралей и др.

Географическая срела – это часть природы Земли, с которой человеческое общество непосредственно взаимодействует в своей жизни и производственной деятельности на данном этапе исторического развития.

В последнее время наряду с понятием о географической среде в научный обиход вошло также понятие об окружающей природной среде (или окружающей среде).

Окружающая среда – необходимое условие жизни и деятельности общества. Она служит средой его обитания, важнейшим источником ресурсов, оказывает большое влияние на духовный мир людей.

Природное окружение всегда было источником существования человека. Однако взаимодействие человека и природы менялось в разные исторические эпохи.

Два миллиона лет назад первобытные люди все необходимое для жизни находили в природном окружении, занимаясь охотой и собирательством: люди охотились на животных и птиц, ловили рыбу, выкапывали корни и луковицы растений, собирали ягоды, грибы, личинки насекомых, опустошали птичьи гнезда, забирали мед у пчел, вылавливали моллюсков и ракообразных на морском побережье, кочуя в поисках пищи с места на место. Некоторые индийские племена Северной и Южной Америки, бушмены Африки, аборигены Австралии до сих пор живут собирательством.

Появление и развитие земледелия 7 тыс. лет назад положило начало массовой вырубке лесов на Земле. По оценкам ученых, к моменту появления человека на Земле леса занимали 60 % ее поверхности, а сейчас – только 30 %. В настоящее время нетронутые человеком леса сохранились в тайге России, Канады, а также в тропических лесах Амазонии. В наибольшей степени леса сведены в Евразии и Северной Америке. По мере расширения пахотных земель и пастбищ быстрыми темпами вырубаются тропические леса Африки, Юго‑Восточной Азии, Амазонии. Древесина повсеместно используется в качестве дешевого топлива.

Пастбищные земли наиболее сильно подвержены опустыниванию. Этот процесс характерен для всех материков Земли. По оценкам специалистов, человек радикально изменил и освоил 56 % территории суши, причем это наиболее благоприятные для жизни районы. Природу некоторых географических зон Земли можно наблюдать только в заповедниках. К ним относятся в первую очередь североамериканские прерии и европейские степи. Они полностью освоены человеком.

Ученые‑географы предложили классифицировать географические зоны по степени их преобразования человеком; неизмененные (арктические пустыни), слабо измененные (тундра, лесотундра, северная тайга, полупустыни и пустыни), сильно измененные (смешанные и широколиственные леса, южная тайга), преобразованные (лесостепи, степи).

В ландшафтоведении, в зависимости от степени антропогенного воздействия, выделяют первичные природные ландшафты, которые образованы действием лишь природных факторов;природно‑антропогенные ландшафты, которые образованы действием как природных, так и антропогенных факторов; иантропогенные ландшафты, существование которых поддерживается лишь за счет деятельности людей.

1 ГПа – гигапаскаль. Паскаль (Па) – единица измерения давления. 1 Па ~10‑5 атм. 1 ГПа = 109 Па.

с. 1
Лекция №13 Географическая оболочка

Географическая оболочка – целостная и непрерывная оболочка Земли, включающая в себя нижнюю часть атмосферы, верхнюю – литосферы, всю гидросферу и биосферу. Между оболочками Земли происходит сложное взаимодействие, непрерывный обмен веществом и энергией. Географическая оболочка территориально и по объему совпадает с биосферой. Географической оболочке свойственен ряд специфических особенностей. Она отличается, прежде всего, большим разнообразием вещественного состава и видов энергии. Вещество оболочки одновременно может, находится в трех агрегатных состояниях – твердом, жидком и газообразном. Географическая оболочка – область зарождения жизни на Земле, арена активной деятельности человеческого общества. В целом географическая оболочка – наиболее сложно устроенная часть нашей планеты, особенно на контакте сфер: атмосферы и литосферы (поверхности суши), атмосферы и гидросферы (поверхностные слои Мирового океана), гидросферы и литосферы (дно океана), вверх и вниз от этих поверхностей строение географической оболочки становится более простым. Географическая оболочка неоднородна не только в вертикальном, но и горизонтальных направлениях. Она дифференцируется на отдельные природные комплексы (ландшафты) – относительно однородные участки поверхности Земли. Каждый природный комплекс состоит из взаимосвязанных компонентов – составных частей. К ним относятся горные породы, воздух, растения, животные, почвы. Дифференциация географической оболочки на природные комплексы обусловлена неравномерным поступлением тепла на разные ее участки и неоднородностью земной поверхности (наличием материков и океанических впадин, гор, равнин, возвышенностей). Природные комплексы могут быть разных размеров. Самый крупный природный комплекс – географическая оболочка. К природным комплексам относятся материки и океаны. Внутри материков выделяются такие, например, природные комплексы как Восточно-европейская равнина, Уральские горы. Таким образом, вся географическая оболочка представляет собой сложное мозаичное строение и состоит из природных комплексов разного размера. Природные комплексы, образовавшиеся на суше, называют природно-территориальными, а в океане или другом водоеме – природными аквальными. Географическая оболочка обладает рядом закономерностей. К важнейшим из них относятся целостность, ритмичность развития, горизонтальная зональность и высотная поясность. Целостность – единство географической оболочки, обусловленное тесной взаимосвязью слагающих его компонентов. Причем географическая оболочка не механическая сумма компонентов, а качественно новое образование, обладающее своими особенностями и развивающееся как единое целое. Изменение одного компонента неизбежно приводит к изменению других и географической оболочки в целом. Целостность свойственна всем природным комплексам. Она достигается круговоротом вещества и энергии. Целостность – важнейшая географическая закономерность, на знании которой основывается теория и практика рационального природопользования. Географической оболочке свойственная ритмичность развития – повторяемость во времени тех или иных явлений. В природе существуют ритмы разной продолжительности - суточный, внутривековой, сверхвековой. Планетарной географической закономерностью установленной великим русским ученым В.В Докучаевым, является зональность – закономерное изменение природных комплексов по направлению от экватора к полюсам. Наиболее крупные зональные подразделения географической оболочки – географические пояса. Они отличаются друг от друга температурными условиями, а также общими особенностями циркуляции атмосферы, почвенно-растительного покрова. Интересная закономерность изменения природы, получившая название высотной поясности, наблюдается в горных районах. Высотная поясность – закономерная смена природных компонентов и природных комплексов с подъемом в горы от подножия до вершин.

Понятие о ландшафтах и природных комплексах. Дифференциация географической оболочки на природные комплексы обусловлена неравномерным распределением тепла на разных участках и неоднородностью земной поверхности. Самый крупный природный комплекс – сама географическая оболочка. К природным комплексам относятся также материки и океаны, природные зоны. Небольшие природные комплексы приурочены к отдельным холмам, их склонам, долинам рек и их отдельным участкам (руслу, пойме, надпойменным террасам). Чем меньше природный комплекс, тем однороднее природные условия в его пределах. Таким образом, вся географическая оболочка имеет сложное, мозаичное строение, она состоит из природных комплексов разного ранга. Природные комплексы, образовавшиеся на суше, называют территориальными, а в океане или другом водоеме – аквальными.

Понятие о ландшафтах . Ландшафт – это природный комплекс, занимающий конкретную территорию, однородную по происхождению и истории развития, обладающий единым геологическим фундаментом, однотипным рельефом, общим климатом, единообразным сочетанием гидротермических условий, почв, биоценозов. Ландшафт, являясь основной единицей физико-географического районирования, как наиболее однородное образование, в тоже время имеет сложное строение и включает в себя природно-территориальные комплексы более низкого ранга: местность – урочище – фация – так называются морфологические части ландшафта. Самым простым, элементарным 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 – более сложный природно-территориальный комплекс, состоящий из нескольких фаций (овраг, балка, долина ручья, пойма, терраса). Несколько урочищ формируют местность, еще более сложное образование (склон холма, небольшой горы, речная долина, конкретное растительное сообщество).

Взаимодействие человека и природы. Все то, что человек использует для своего развития называется природными ресурсами это важнейшие компоненты окружающей человечество природной среды, используемые для создания материальных и культурных потребностей общества (земельные, лесные, ресурсы животного мира, водные, рекреационные и другие). Основные типы природных ресурсов.

Природные ресурсы

Неисчерпаемые

Исчерпаемые

Солнечная энергия

Ветер, приливы, текущая вода

Возобновимые

Невозобновимые

Чистый воздух

Ископаемое топливо

Пресная вода

Плодородная почва

Металлическое, минеральное сырье (железо, медь и др.)

Неметаллическое минеральное сырье (глина, песок, фосфаты и др.)

Растения и животные

В связи с использованием природных ресурсов возникает ряд экологических проблем, основными из них являются: 1. загрязнение среды токсическими веществами. 2. парниковый эффект. 3. кислотные дожди. 4. деградация и истощение почв. 5. сокращение площадей занятых лесами. 6. загрязнение Мирового океана. 7. радиоактивное загрязнение окружающей среды. 8. истощение озонового слоя и образование озоновых дыр. 9. проблема отходов и мусора. 10. опустынивание. 11. сокращение генофонда биосферы. 12. экология человека (болезни и эпидемии).

Классификация природных ресурсов (по Н.Ф. Реймерсу,1994)

Природные ресурсы	Характеристика состояния, запасов и перспектив использования
Энергетические ресурсы
Солнечная радиация	Практически неисчерпаема, слабо используется. Очень перспективна как энергетический ресурс
Энергия морских приливов и отливов	Значительна: слабо используется; перспективна, но с ограничениями (переход в тепловую энергию добавляет тепло в тропосферу, а потом и в биосферу)
Энергия естественного атомного распада и спонтанных химических реакций	Интенсивно используется. Перспективы проблематичны из-за неустранимости отходов и опасности концентрации действующего начала.
Нефть	Перспективна по гипотезам примерно на 30-50 лет
Природный газ	Перспективен на 30 лет
Уголь	Перспективен не менее чем на 100 лет
Сланцы	Запасы незначительны, используется мало. Малоперспективны из-за значительных отходов и трудноустраняемых последствий.
Торф	Запасы значительны. Малоперспективны из-за высокой зольности и негативных экологических последствий.
Энергия искусственного атомного распада и ядерного синтеза	Запасы неисчерпаемы. Но экологически этот вид энергетики опасен, пока не будет найден способ дезактивации отходов
Газово-атмосферные ресурсы
Ресурсы отдельных газов атмосферы	Нарушен баланс прихода и расхода
Фитонциды и другие летучие биогенные вещества	В урбанизированных районах значительно ниже биологических норм, местами в связи с дезадаптацией человека превращается в аллергены.
Антропогенные газовые загрязнения	Выше приемлемых норм.
Водные ресурсы
Атмосферная влага	Регионально сильно подкислена за счет осадков
Океанические и морские воды	Локальное подкисление мелководий, региональное (Азовское море) изменение солености и объема. Уровень океана растет примерно на 1 мм в год.
Озера, водохранилища, пруды	Озера меняют уровень под антропогенным воздействием. Местами наблюдается закисление вод осадками.
Текучие воды (рек, ручьев) поверхностного и глубинного стока	В ряде случаев глубоко антропогенно изменены и сильно загрязнены. Нарушен водный сток
Жидкие загрязнения (в том числе искусственно привнесенные)	Местами обильны, превышают способность водоемов к самоочищению. Предполагается загрязненность океана выше допустимых норм.
Гидрогеологические ресурсы	Велики, интенсивно используются, местами подземные воды сильно загрязнены.
Глубинные загрязнения антропогенного характера	Местами очень существенные, особенно в регионах массового применения минеральных удобрений, закачки токсичных отходов и крупных свалок.
Почвенно-геологические ресурсы
Почвы	Глобально сильно нарушены. Эродированы до выбытия из сельскохозяйственного оборота более половины земель.
Криогенные субстраты	Местами наблюдается некоторое уменьшение мощности горных ледников. Существует теоретическая угроза таяния материковых льдов и деградация вечной мерзлоты в связи с вероятным потеплением климата.
Эрозия почв (всех видов)	Глобальное антропогенное опустынивание.
Металлические руды Неметаллические руды Нерудные ископаемые	Постепенно истощаются, но ресурсы велики, кроме ряда металлов, запасы которых перспективны на 15-20 лет. Накопление на поверхности Земли извлекаемых из глубин тяжелых металлов имеет критический характер, угрожающий геохимическими катастрофами.

с. 1

1.2 Общие закономерности географической оболочки

Характерные для географической оболочки общие закономерности ее функционирования являются следствием взаимопроникновения и взаимодействия географических сфер (литосферы, атмосферы, гидросферы и т. д.). Знание закономерностей позволяет объяснить территориальные особенности отдельных районов Земли, а также организацию природы, населения, хозяйства. К общим географическим закономерностям относятся зональность и азональность, целостность географической оболочки, круговороты вещества, ритмичность природных явлений.

Географическая зональность выражается в закономерной смене географических поясов от экватора к полюсам и распределении географических зон в пределах этих поясов. Самой крупной широтно-зональной единицей географической оболочки является географический пояс, который выделяется по особенностям радиационного баланса и общей циркуляции атмосферы. Под радиационным балансом понимается сумма прихода и расхода солнечной радиации. Приходная часть радиационного баланса состоит в основном из пришедшей на поверхность Земли солнечной радиации, расходная - из потери тепла земной поверхности за счет теплового излучения. Солнечная радиация доходит до земной поверхности прямо или рассеянно в виде электромагнитных волн (лучистая энергия Солнца). Это главный источник энергии для процессов, протекающих на земной поверхности и в атмосфере. Следовательно, в пределах пояса характерна относительная однородность климата, что отражается и на других компонентах природы (почвах, растительности, животного мира и др.).

На Земле выделяются следующие географические пояса: экваториальный, два субэкваториальных, два тропических, два субтропических, два умеренных, два субполярных, арктический и антарктический - всего 13. Форма и площади поясов зависят от множества факторов, основными из которых являются: рельеф, морские течения, близость моря. Наибольшая однородность присуща поясам над океаном.

Географические пояса делятся на географические (природные) зоны. Их выделение связано, в первую очередь, с неравномерностью распределения тепла и влаги на поверхности Земли. Они чаще вытянуты в широтном направлении (Евразия), но под влиянием орографических факторов или конфигурации материков могут иметь меридиональное направление (Северная Америка).

Идея широтной зональности впервые была высказана учеными античного времени (Евдокс, Аристотель, Эратосфен). Известно, что Эратосфен, который впервые предложил термин "география", составил сравнительно точную карту Земли, нанес на нее широтные полосы с разными "климатами" и попытался разделить Землю на физико-географические области. В дальнейшем идею поясности развивал Посидоний, выделивший 13 поясов, т. е. столько же, сколько выделяется и сейчас. Но они не являлись идентичными современным поясам, так как само представление о суше и море, вообще о Земле, было преимущественно гипотетическим, т. е. основанным на разных научных гипотезах, а иногда и фантазиях.

Большой вклад в развитие учения о географической зональности внесли В. В. Докучаев и Л. С. Берг. В основу учения о зонах природы В. В. Докучаев положил суждение о том, что каждая природная зона (тундра, тайга, степь, пустыня и другие зоны) представляет природный комплекс, в котором компоненты живой и неживой природы взаимосвязаны и взаимообусловлены. Это послужило основой классификации природных зон, разработанной Л. С. Бергом.

Дальнейшим развитием закона географической зональности стал периодический закон географической зональности, который был сформулирован в 1956 г. известными географами А.А.Григорьевым и М.И.Будыко. Суть периодического закона заключается в том, что географические зоны в разных широтах обладают рядом свойств, которые периодически повторяются (например, зона лесостепи и саванн, лиственных лесов умеренного пояса и лесов влажных субтропиков и т.д.) Согласно этому закону в основе дифференциации географической оболочки лежат: количество поглощенной солнечной энергии, (годовая величина радиационного баланса земной поверхности); количество поступающей влаги (годовая сумма осадков); отношение радиационного баланса к количеству тепла, необходимого для испарения годового количества осадков (радиационный индекс сухости). Величина индекса сухости в разных зонах колеблется от 0 до 4-5. Периодичность проявляется и в том, что величина индекса сухости близкая к единице повторяется между полюсом и экватором трижды.

Для этих условий характерна наибольшая биологическая продуктивность ландшафтов. Исключение составляют экваториальные леса (гилея).

Географическая зональность Земли в целом обусловлена воздействием двух факторов: лучистой энергией Солнца и внутренней энергией Земли. Если бы поверхность Земли была однородной, то зоны представляли бы собой правильные широтные пояса. Но в силу того, что в период длительного геологического развития Земли на ее пространствах протекали многочисленные процессы, действовали разные силы, образовывались разнообразные формы и неоднородный состав вещества, Земля приобрела очень сложное как внутреннее, так и поверхностное строение. Кроме того, для поверхности Земли характерно неравномерное распространение суши и моря, гор и равнин и т. д. Поэтому зональность имеет специфические черты и разную форму проявления. Это можно видеть на примере зонального распространения разных природных компонентов (климата, растительности, почв и др.).

Зональность осложняется разными местными условиями (условия увлажнения, литология, сложность рельефа и др.). В силу разных орографических условий на Земле выделяется высотная поясность. Широтная зональность лучше выражена на обширных равнинах, простирающихся на большие расстояния с севера на юг. Наиболее четко она прослеживается на континенте Евразия. Высотная поясность (синоним "высотная зональность") - это закономерная смена природных условий и природных комплексов с поднятием в горах снизу вверх.

Высотная поясность обусловлена, прежде всего, сменой климатических показателей (температуры, плотности воздуха, влажности, солнечной радиации и др.) при поднятии вверх. На высотную поясность влияют также экспозиция и крутизна склонов гор, удаленность от морей и океанов, широта местности. Высотные пояса при поднятии в горах снизу вверх сменяются в последовательности, близкой к смене широтных зон при продвижении от места расположения горного массива на север. Однако имеются и отклонения от данной аналогии. Например, такие высотные пояса, как альпийские луга и высокогорные пустыни, не имеют аналогов среди широтных зон.

Наряду с зональностью выделяют азональность или региональность. Азональность означает распространение какого-либо географического явления вне связи с зональными особенностями данной территории. Основными причинами азональности являются геологическая структура, литологические и тектонические особенности, характер рельефа и т. д. При наличии указанных факторов крупные участки географической оболочки приобретают индивидуальные неповторимые черты, что усложняет ее структуру и нарушает схему зональности. Азональность наиболее часто и ярко проявляется в горах и предгорьях.

По отношению к почвам и растительности чаще употребляется термин интразональность (от лат. intra - внутри). Он означает распространение почв или растений на отдельных участках, образующих вкрапления вне связи с зональными особенностями данной территории. Они могут встречаться в пределах одной или нескольких географических зон без преобладания по площади. Например, сфагновые болота и луга в тундре и тайге и т. д.

Важной географической закономерностью является целостность географической оболочки. Суть ее заключается в том, что природные процессы, явления и компоненты (воды, растительность, почвы и т. д.) находятся в тесной взаимосвязи и изменение одного ведет к изменению других. Эта закономерность присуща как отдельным географическим объектам на небольших территориях (например, озеро, лесной массив, пойма реки и др.), так и всей географической оболочке, которая состоит из множества географических комплексов разного масштаба. Изменение одних природных комплексов вызывает изменение других, находящихся во взаимосвязи с первыми. Например, после осушения болота понижается уровень грунтовых вод не только на самом болоте, но и на прилегающих территориях. В результате меняется почва, видовой состав растений, активизируются эрозионные процессы на склонах, меняется микроклимат и т. д.

Суть географической закономерности круговорота вещества состоит в том, что всем природным комплексам от локальных до географической оболочки в целом присуща способность обмениваться веществом. Примером может быть круговорот химических элементов между почвой и растением в процессе его роста и отмирания, круговорот воды в природе, круговорот воздушных масс в атмосфере (между экватором и тропиками) и т. д. Круговорот вещества - очень важная закономерность, так как в результате его поддерживается генетическое единство живой и неживой природы, существует жизнь, получаются продукты питания и т. д.

Закономерность ритмичности природных процессов заключается в их повторяемости в течение суток (смена дня и ночи), года - (смена времен года). Сюда же относятся и сезонные изменения в природе. Установлены также глобальные закономерности колебаний климата, поверхностных и подземных вод. Доказано, что продолжительность циклов увлажнения планеты находится в пределах 1800-2000 лет. Согласно расчетам современный период развития Земли соответствует началу фазы повышенной увлажненности, которая началась после середины прошлого века и сопровождается обеднением суши водой и поднятием уровня океана.

А.П. Федченко, А.А. Тилло, П.А. Кропоткин, А.И. Воейков, И.П. Минаев, Ю.М. Шокальский и многие другие. Каждое их этих имен - выдающееся явление в истории географической науки. Можно сказать, что в Русском географическом обществе Семенов-Тянь-Шанский создал блестящее созвездие географов разных специальностей, но более всего - географов широкого профиля, занимающихся комплексным исследованием...

Приходит, с карты начинается и картой кончается». «Карта... способствует выявлению географических закономерностей». «Карта является как бы вторым языком географии...». По К.А. Салищеву, картографический метод исследования заключается в использовании разнообразных карт для описания, анализа и познания явлений, для получения новых знаний и характеристик, изучения процессов развития, установления...

Географическая оболочка - это целостная, непрерывная оболочка Земли, среда деятельности человека, в пределах которой соприкасаются, взаимно проникают друг в друга и взаимодействуют между собой нижние слои атмосферы, верхние слои литосферы, вся гидросфера и биосфера (рис. 1). Все сферы географической оболочки непрерывно обмениваются между собой веществом и энергией, образуя целостную и равновесную природную систему.

Географическая оболочка не имеет четких границ, поэтому ученые проводят их по-разному. Верхнюю границу совмещают с границей тропосферы (8-18 км) или с озоновым экраном (25-30 км). За нижнюю границу принимают границу земной коры (от 5 км под океанами до 70 км под горными сооружениями материков) или нижнюю границу ее осадочного слоя (до 5 км). Вещество в географической оболочке находится в трех состояниях: твердом, жидком, газообразном. Это имеет огромное значение для развития жизни и происходящих природных процессов на Земле.

Основными источниками развития всех процессов, происходящих в географической оболочке, служат солнечная энергия и внутренняя энергия Земли. Испытывает географическая оболочка и влияние космоса. Только в ней создаются условия для развития органической жизни.

Основные закономерности географической оболочки

Географической оболочке присущи следующие общие закономерности ее развития: целостность, ритмичность, круговорот веществ и энергии, зональность, азональность. Знание общих закономерностей развития географической оболочки позволяет человеку более бережно использовать природные богатства, не нанося ущерба окружающей среде.

Целостность - это единство географической оболочки, взаимосвязь и взаимозависимость ее природных компонентов (горных пород, воды, воздуха, почв, растений, животных). Взаимодействие и взаимопроникновение всех природных компонентов географической оболочки связывает их в единое целое. Благодаря этим процессам сохраняется природное равновесие. Изменение одного компонента природы неизбежно влечет за собой изменение других компонентов и географической оболочки в целом. Знание закона целостности географической оболочки имеет большое практическое значение. Если в хозяйственной деятельности человека не будет учитываться эта закономерность географической оболочки, то в ней будут происходить разрушительные процессы.

Требуется предварительное тщательное изучение территории, которая подвергается воздействию человека. Например, после осушения болота понижается уровень грунтовых вод. В результате меняется почва, микроклимат, растительность, животный мир, т. е. нарушается природное равновесие территории.

Понимание целостности географической оболочки позволяет предвидеть возможные изменения в природе, давать географический прогноз результатам воздействия человека на природу.

Ритмичность - это повторяемость тех или иных природных явлений через определенные интервалы времени, или ритмы. В природе все процессы и явления подчинены ритмам. Существуют ритмы разной продолжительности: суточные (смена дня и ночи), годовые (смена времен года), внутривековые (связанные с изменением солнечной активности - 11, 22 года и др.), многовековые (столетние) и охватывающие тысячелетия и многие миллионы лет. Их продолжительность может достигать 150-240 млн лет. С ними связаны, например, периоды активного образования гор и относительного спокойствия земной коры, похолодания и потепления климата.

Наиболее известен 11-летний ритм солнечной активности, которая определяется числом пятен, видимых на поверхности Солнца. Увеличение солнечной активности сопровождается увеличением числа пятен на Солнце и потока солнечной энергии к Земле («солнечный ветер»). Это вызывает на Земле магнитные бури, влияет на погоду и климат, здоровье человека.

Круговорот веществ и энергии - важнейший механизм развития природных процессов географической оболочки, благодаря которому осуществляется обмен веществ и энергии между ее составными частями. Выделяют различные круговороты (циклы) веществ и энергии: круговорот воды (гидрологический цикл), воздушные круговороты в атмосфере (циркуляция атмосферы), круговороты в литосфере (геологический цикл) и др.

Происходит круговорот веществ и в литосфере. Магма изливается на поверхность и образует изверженные горные породы. Под действием энергии Солнца, воды и температур они разрушаются и превращаются в осадочные породы. Погружаясь на большие глубины, осадочные породы испытывают действие высоких температур и давления, превращаются в метаморфические породы. При очень высоких температурах происходит расплавление пород, и они опять возвращаются в исходное состояние (магму).

Круговороты не замкнуты, они постоянно находятся под влиянием внешних и внутренних сил, происходят качественные изменения веществ и энергии, развитие всех компонентов природы и географической оболочки в целом. Это способствует сохранению равновесия в природе, ее восстановлению. Например, при незначительном загрязнении вода способна самоочищаться.

Главной закономерностью географической оболочки является проявление географической зональности. Географическая зональность - основной закон распределения природных комплексов на поверхности Земли, который проявляется в виде широтной зональности (последовательная смена географических поясов и природных зон). Широтная зональность - закономерное изменение природных условий на поверхности Земли от экватора к полюсам, связанное с изменением угла падения солнечных лучей. Единая и целостная географическая оболочка неоднородна на разных широтах. Вследствие неравномерного распределения солнечного тепла с широтой на земном шаре закономерно изменяется от экватора к полюсам не только климат, но и почвообразовательные процессы, растительность, животный мир, гидрологический режим рек и озер.

Наиболее крупные зональные подразделения географической оболочки - географические пояса . Они, как правило, простираются в широтном направлении, сменяют друг друга на суше и в океане от экватора к полюсам и повторяются в обоих полушариях: экваториальный, субэкваториальные, тропические, субтропические, умеренные, субарктический и субантарктический, арктический и антарктический. Географические пояса отличаются друг от друга воздушными массами, климатом, почвами, растительностью, животным миром.

В каждом географическом поясе формируется свой набор природных зон. Природная зона - зональный природный комплекс в пределах географического пояса, который характеризуется общностью температурных условий, увлажнения, сходными почвами, животным и растительным миром.

В соответствии с изменением климатических условий с юга на север, по широте, изменяются и природные зоны. Смена природных зон с географической широтой является проявлением географического закона широтной зональности. Климатические условия, особенно увлажнение и амплитуды температур, изменяются также по мере удаления от океана в глубь материков. Поэтому главная причина формирования нескольких природных зон внутри географического пояса - это соотношение тепла и влаги. (Проанализируйте по карте атласа соответствие природных зон географическим поясам.)

Каждая природная зона характеризуется определенным климатом, типом почв, растительности и животного мира. Природные зоны закономерно сменяются от экватора к полюсам и от побережья океанов в глубь материков вслед за изменением климатических условий. Характер рельефа влияет на режим увлажнения в пределах природной зоны и может нарушать ее широтное простирание.

Наряду с зональностью важнейшей закономерностью географической оболочки является азональность. Азональность - это формирование природных комплексов, связанных с проявлением внутренних процессов Земли, которые определяют неоднородность земной поверхности (наличие материков и океанов, гор и равнин на материках и др.). Наиболее ярко азональность проявляется в горах в виде высотной поясности. Высотная поясность - закономерная смена природных комплексов (поясов) от подножия гор к их вершинам (см. рис. 2). Высотная поясность имеет много общего с широтной зональностью: смена поясов при подъеме в горы происходит примерно в той же последовательности, что и на равнинах при движении от экватора к полюсам. Первый высотный пояс всегда соответствует той природной зоне, в которой расположены горы.

Основные закономерности географической оболочки - целостность, ритмичность, круговорот веществ и энергии, зональность, азональность. Знания о закономерностях развития географической оболочки необходимы для понимания процессов и явлений, происходящих в природе, предвидения последствий хозяйственной деятельности человека.