Географические оболочки земли: виды и характеристики

I. Материал урока

ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ОБОЛОЧКА, ЕЁ ГРАНИЦЫ
Все оболочки Земли тесно взаимосвязаны между собой. В результате этого взаимодействия возникла особая среда – Географическая оболочка (ГО) – оболочка Земли, в пределах которой соприкасаются и взаимодействуют литосфера, гидросфера, нижние слои атмосферы, биосфера и антропосфера (ноосфера, человечество)

↓ Записать схему в тетрадь

↓ Записать два определения в тетрадь

Антропосфера – (от гр. anthro-pos — “человек” и sphaire “шар”) — оболочка распространения человеческой деятельности.Ноосфера – (от др.-греч. νοῦς “разум” и sphaire “шар”; дословно «сфера разума») — сфера взаимодействия общества и природы

Географическая оболочка земли пережила ряд определённых этапов в своём развитии и формировании:
1. Геологический (добиогенный) – первый этап формирования, начавшийся около 4,5 млрд лет назад (продолжался около 3 млрд лет);
2. Биологический – второй этап, начавшийся около 600 млн лет назад;
3. Антропогенный (современный) – этап, продолжающийся до сих пор, начавшийся около 40 тысяч лет назад, когда человечество стало оказывать заметное влияние на природу.

Можно определить верхнюю границу географической оболочки и нижнюю. Верхняя граница расположена на высоте 25 км, а нижняя граница географической оболочки проходит на уровне 6 км под океанами и на уровне 30-50 км на континентах

СВОЙСТВА ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ. ПРИРОДНЫЕ КОМПЛЕКСЫ
Географическая оболочка обладает тремя важнейшими свойствами (↓ Записать названия свойств в тетрадь ):1. Единство всех частей географической оболочки, обусловленное их тесной взаимосвязью, взаимопроникновение компонентов или внутрикомпонентное перемещение, круговороты, происходящие в различных оболочках обуславливают целостность ГО. Взаимодействие природных компонентов: горных пород, воздуха, воды, растительного и животного мира — приводит к образованию природных комплексов.

Любой природный комплекс характеризуется особым составом компонентов и имеет неповторимый внешний облик. Особенности природного комплекса зависят от географического положения территории, на которой он формируется.
(↓ Записать определение в тетрадь )Поэтому устойчивый набор природных компонентов, сложившийся на определённой территории, называют природно-территориальным комплексом.

Сама географическая оболочка – это глобальный природный комплекс, который состоит из более мелких природных комплексов. Главным компонентом, влияющим на размещение природного комплекса, является климат.

↓ Записать схему в тетрадь

2. Процессы в пределах географической оболочки повторяются во времени, происходят периодами (сутки, месяц, год), т.е. ритмичность – тоже основное свойство ГО.

3. Природные условия существенно изменяются в зависимости от географической широты Земли, высоты в горах и особенностей земной поверхности – это зависимость называется географической зональностью, что является важнейшим свойством географической оболочки.

• Солнечные лучи на разных широтах падают на Землю под разным углом, что обуславливает разницу в количестве света и тепла по направлению от экватора к полюсам (карты “Пояса освещённости” и “Климатические пояса” в Атласе на стр. 34). Такая зональность ГО называется широтной Она способствует условному делению Земли на природные зоны – зональные природные комплексы с разным сочетанием тепла и влаги, закономерно сменяющиеся от экватора к полюсам. Распределение природных зон хорошо показано в карте Атласа “Жизнь на суше”(стр.36-37).

• Однако на одной и той же широте на суше неодинаково сочетание тепла и влаги (есть влажные прибрежные зоны, а есть сильно удалённые вглубь материков сухие зоны). Поэтому одним из законов размещения природных комплексов будет особенности земной поверхности. Так например, в одном субэкваториальном климатическом поясе находятся сразу две природные зоны:
– с сухим климатом – природная зона пустынь
– с влажным климатом – природная зона влажных экваториальных лесов.

• Состав природных комплексов меняются не только от экватора к полюсам, но ещё и в горах – изменения по вертикали. Ели вы поднимаетесь всё выше, то замечаете, что климат становится всё более холодным. Такое распределение природных компонентов называют высотной поясностью.

Рельеф. Движущие силы рельефообразования

Рельеф – эта форма постоянно меняющейся поверхности Земли или совокупность неровностей Земли, различного происхождения, размера и возраста.  Трансформация земного рельефа происходит под влиянием внешних и внутренних сил. Они взаимосвязаны между собой. Эндогенные (внутренние) процессы образуют неровности поверхности, а экзогенные (внешние) путем разрушения выравнивают рельеф.

Внутренние процессы рельефообразования

Основной источник энергии эндогенных процессов – это энергия в недрах Земли. Наибольшее влияние среди эндогенных сил на рельефообразование оказывают: 

• тектонические движения;
• землетрясения;
• вулканизм.

Тектонические движения–движение коры Земли под влиянием сил мантии.

Землетрясения–подземные толчки, приводящие к колебанию поверхности Земли.  Ежедневно возникают в разных уголках планеты.  Чаще всего на океанском дне и сейсмических поясах. 

В зависимости от причин возникновения толчков, землетрясения бывают:

1. Тектонические землетрясения.  Тектонические плиты постоянно находятся в движении. Сталкиваясь друг с другом, они порождают землетрясения. Даже минимальная энергия, освобождаемая при сдвиге горных пород, деформирует земную поверхность и несет разрушения. 
2. Техногенные землетрясения возникают путем губительного воздействия человечества на планету. Объекты добычи ископаемых, шахты и карьеры, большие искусственные водоемы – зоны повышенного количества земных толчков.
3. Вулканическиеземлетрясения происходят под давлением лавных потоков на поверхность Земли. Амплитуда толчков небольшая, но длительность явления достигает 2 недель. Часто предшествует извержению.
4. Обвальные землетрясенияобразуются путем размывания подземными водами земной тверди и последующим появлением земляных пустот. Для этих землетрясений характерны оползни и обвалы.
5. Искусственные землетрясения также связаны с деятельностью человека. Например, запуск спутника или испытание ядерного оружия могут спровоцировать подземные толчки.
6. Подводные  землетрясения. Смещение плит в водах Мирового океана провоцирует сдвиг океанической коры, отягощенный возникновением гигантских волн- цунами.

Место столкновение плит и непосредственный центр землетрясения называется его очагом ( гипоцентром). Место над очагом на поверхности земли – эпицентр.  Именно в этом районе и происходят самые сильные разрушения.

Точно предугадать начало и место землетрясений невозможно.  Сейсмология — наука, изучающая очаги землетрясений, ставит перед собой задачу примерного выяснения района и силы природного явления.  Все данные  регистрируются специальными приборами – сейсмографами. Мощность землетрясений определяют по 10 – бальной шкале Рихтера. За расчет единицы берется амплитуда колебательных волн. Чем больше ее показатель, тем сильнее будут толчки.

Вулканизм – природное явление, связанное с перемещением жидкой магмы к земной поверхности и  излитием в виде лавы. Магма (расплавленное вещество) отличается от лавы тем, что содержит летучие вещества, которые на поверхности уходят в атмосферу. Извергаемые вещества формируют конусообразную гору – вулкан. Они могут быть действующими, потухшими и уснувшими, а также наземными и подводными. Расположены вулканы  в основном в сейсмических зонах:

• Тихоокеанский сейсмический пояс окольцовывает Тихий океан. 
• Средиземноморский сейсмический пояс имеетмного потухших вулканов — в горах Кавказа.
• Атлантический  пояс представлен наземными и действующими подводными вулканами.    

Внешние процессы рельефообразования

Основной источник энергии экзогенных процессов – это энергия на поверхности от солнечных лучей. Наибольшее влияние среди эндогенных сил на рельефообразование оказывают: 

• выветривание;
• деятельность вод;
• деятельность ветра;
• деятельность ледников.

Главным внешним процессом является выветривание —  процесс разрушения горных пород. Влияет на рыхлость пород и подготавливает их к перемещению.

Деятельность вод. Движение вод преобразуют рельеф до неузнаваемости. Они способны прорезать долины, каньоны и ущелья. Формируют овражно-балочный вид рельефа.

Изменяется рельеф и путем переноса большого количества песчаных частиц. Появление барханов и песчаных холмов заслуга деятельности ветра.

Деятельность ледников разнообразна: от сглаживания скал до образования водных холмов и гряд. Таяние ледников формирует песчаные равнины и ледниковые озера.

Процесс формирования

Формирование географической оболочки проходило в 3 этапа:

• Дибогенный или геологический (4000 — 570 млн лет назад).
• Биогенный (570 млн — 40 тыс лет назад).
• Антропогенный (40 тыс лет назад и до нынешних дней).

На дибогенном этапе происходило формирование материков и впадин океанов. В этот период появились различные микроорганизмы. На биогенном этапе происходило формирование воздушной и водной оболочки. Стала формироваться почва, возник «озоновый экран». Антропогенный этап характеризуется появлением человека. С момента появления человека этап стал характеризоваться постоянно возрастающим его воздействием на окружающую среду.

Пункт первый – земная кора.

Наша планета состоит из трех слоев.

Земная кора – это верхний твердый слой, толщина которого варьируется от 5 до 75 км. Под океанами земная кора наиболее тонкая, а в горных участках материков – наиболее толстая. Только в этом слое могут существовать живые организмы. Если сравнить Землю с яйцом, сваренным вкрутую, то земная кора – это скорлупа.

Ниже земной коры находится другой твердый слой, который называется «мантией». Толщина мантии составляет около 2900–3000 км. В курином яйце аналогом мантии является белок.
Под мантией находится ядро (условный «желток»), состоящее из двух частей – жидкой внешней и твердой внутренней. Радиус ядра составляет приблизительно 3500 км. Предположительно, ядро состоит из железо-никелевого сплава, температура которого во внутренней части ядра достигает 5400 °C. Мы говорим «предположительно», поскольку точных данных о мантии и ядре Земли на сегодняшний день нет, все знания о них получены косвенным путем. Относительно хорошо изучена только земная кора.

Ритмические процессы

Эти процессы являются одной из закономерностей, обусловливающих целостность географической оболочки. Их суть заключается с том, что сходные явления повторяются во времени периодически, составляя два типа движений – периодические и циклические.

Периодические движения – это ритмы одинаковой длительности, которую можно доказать (обращение планеты вокруг своей оси, например).

Рис. 3. Вращение Земли вокруг своей оси.

Циклические – это повторяющиеся, но не имеющие строго заданной продолжительности явления (пример – колебания солнечной активности, периоды изменения климата).

Изучение ритмов позволяет прогнозировать процессы, которые происходят в географической оболочке.

Что мы узнали?

Географическая оболочка – это не набор компонентов, а целостная система. Все ее части связаны между собой и изменения одной влекут изменения во всех остальных.

Целостность географической оболочки обеспечивается круговоротами вещества и энергии, которые могут быть литосферными, гидросферными и биосферными.

Единство географической оболочки также обусловливается ритмическими процессами, которые делятся на периодические и циклические.

1. /7

   Вопрос 1 из 7

   В чем проявляется целостность географической оболочки?

   • из нее нельзя выделить часть, не нарушив системы;

   • все ее компоненты автономны;

   • она состоит из одного компонента;

   • она не изменяется при изменении частей.

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 «Земная кора». 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.

Внешние сферы земного шара

Планета Земля отличается от любого другого известного ученым космического объекта тем, что обладает еще и внешними сферами, к которым принадлежат:

• гидросфера;
• атмосфера;
• биосфера.

Методы исследования этих сфер значительно отличаются, ведь все они очень разнятся по своему составу и объекту изучения.

Гидросфера

Под гидросферой понимается вся водная оболочка Земли, включая как огромные океаны, занимающие примерно 74% поверхности, так и моря, реки, озера и даже небольшие ручьи и водоемы.

Наибольшая толщина гидросферы составляет около 11 км и наблюдается в районе Марианской впадины. Именно вода считается источником жизни и тем, что отличается наш шар от всех остальных во Вселенной.

Гидросфера занимает примерно 1,4 млрд. км3 объема. Здесь кипит жизнь, и обеспечиваются условия для функционирования атмосферы.

Атмосфера

Газовая оболочка нашей планеты, надежно закрывающая ее недра от космических объектов (метеоритов), космического холода и других явлений, несовместимых с жизнью.

Толщина атмосферы составляет по разным оценкам около 1000 км. Возле поверхности грунта плотность атмосферы составляет плотность 1,225 кг/м3.

На 78% газовая оболочка состоит из азота, на 21% из кислорода, остальное приходится на такие элементы, как аргон, углекислый газ, гелий, метан и прочие.

Биосфера

В независимости от того, как изучают рассматриваемый вопрос ученые, биосфера составляет важнейшую часть структуры Земли – это та оболочка, которая населена живыми существами, включая и самих людей.

Биосфера не просто населена живыми существами, но еще и постоянно изменяется под их воздействием, в особенности, под воздействием человека и его деятельности. Целостное учение об этой сфере разработал великий ученый В. И. Вернадский. Самое это определение ввел австрийский геолог Зюсс.

Что такое географическая среда

Осуществляя все виды жизнедеятельности, человек постоянно находится в контакте с природными оболочками. Сфера их взаимодействия является географической средой. Близкий по понятию термин — окружающая среда.

Наглядный пример деятельности человека в географической среде — жизнь небольшого агрогородка в средней полосе России.

Виды деятельности	Природный контактный компонент	Вид воздействия	Последствия	Задействованная оболочка
Активное земледелие (возделываются: рожь, пшеница, кукуруза, овощеводство), мелиорация, разработка новых угодий (вырубка кустарника и деревьев).	Пашни, заболоченные территории, зоны кустарника и редколесье.	Техногенный	Постепенное снижение плодородности почвы, нарушение баланса плодородных земель и естественного комплекса.	Литосфера, биосфера
Ведение строительства и общей административно-хозяйственной деятельности.	Вырубка леса для строительства и отопления, вредные выбросы в атмосферу от работы котельной, накапливание бытовых отходов на полигоне.	Техногенный	Снижение естественной численности лесного фонда, засорение воздуха вредными веществами.	Литосфера, биосфера, атмосфера
Индивидуальный: сбор жителями ягод и грибов в лесу, ловля рыбы в реке.	Лес и река	Антропогенный	Использование быстро возобновимых природных ресурсов (ягоды, грибы, рыба).	Биосфера, гидросфера

Проблемы

Как видно из наглядного примера, даже сравнительно небольшой населенный пункт с промышленными методами освоения природных ресурсов и взаимодействия с географической средой оказывает негативное влияние на них.

По аналогии, можно проследить антропогенное влияние на любых территориях, городах и объектах. Поэтому возникающие проблемы считаются глобальными, и унифицированы экологами по группам.

К основным относятся:

Строение географической оболочки

История развития планеты Земля  неразрывно связана с формированием географической оболочки. Как известно, жизнь на Земле появилась не сразу. Тогда единая географическая оболочка состояла из трёх компонентов: литосферы, атмосферы и гидросферы. Но всё изменилось с появлением живых организмов. Их «рождение» определило появление нового слоя – биосферы. Таким образом, сегодня земной шар состоит из следующих оболочек:

• нижние слои атмосферы;
• верхние части литосферы;
• вся гидросфера;
• вся биосфера.

Все вышеперечисленные оболочки существуют не изолированно. Они тесно соприкасаются друг с другом и взаимодействуют. Результатом такого близкого «соседства» оказалось невозможность определить их чёткие границы.

В среднем мощность географической оболочки составляет около 55 км. В сравнении с размерами Земли она представляется лишь тонкой плёнкой.

Рис. 1 Компоненты географической оболочки

Пункт четвертый – биосфера.

Биосферу также называют «оболочкой» – живой оболочкой нашей планеты. Все живое на Земле образует биосферу. Биосфера представляет собой одну из частей географической оболочки, но она является связующим звеном между остальными частями.

Биосфера включает в себя:

• всю гидросферу, поскольку во всех водоемах присутствует жизнь в той или иной форме;
• тропосферу и нижнюю часть стратосферы, расположенную под озоновым слоем атмосферы. Не удивляйтесь насчет стратосферы – микроорганизмы можно найти в воздухе на высоте до 18 км от поверхности Земли.
• земную кору. Наиболее богато населена различными организмами педосфера – почвенная оболочка Земли. Почти вся жизнь в земной коре сосредоточена на глубине нескольких метров, но отдельные бактерии могут жить на глубине до четырех километров. Ниже этого уровня жизнь становится невозможной, поскольку температура среды достигает 100 °C и выше.

Понятие и состав географической оболочки Земли

Географическая оболочка — самый большой на Земле природный комплекс, в котором литосфера, гидросфера, атмосфера и биосфера, сложно переплетаясь, взаимодействуют между собой, проникают друг в друга.

В пределах оболочки, как бы лежащей на границе планеты и космоса, действуют как космические, так и внутренние силы. Одно из важнейших свойств географической оболочки — наличие веществ (прежде всего воды) одновременно в жидком, твёрдом и газообразном состоянии. Но что же здесь особенно интересного?
Оказывается, интересного много.

Оболочка уникальна — таких нет не только у других планет Солнечной системы, но, может быть, и во всей нашей Галактике. Она устроена очень сложно; история её увлекательна.

Протекающие в ней многообразные процессы очень тесно связаны между собой и могут быть легко нарушены

Они ещё недостаточно изучены, и значение их крайне важно для сохранения Земли и выживания человечества

Географическая оболочка уникальна прежде всего тем, что в ней действуют, переплетаясь между собой, взаимно дополняя друг друга или сталкиваясь как противоположные, разные формы энергии. Часть из них — земного происхождения, часть — космического. Обилие энергии порождает различные процессы — геологические, биологические, физические и химические.

Мы говорим о том, что на земной поверхности происходит противоборство внешних и внутренних сил. Причём одни из них стремятся установить равновесие. Например, сила тяжести, с которой связаны и выравнивание рельефа, и стекание воды в его понижения. С силами притяжения Луны и Солнца связаны приливы и отливы.

Вращение Земли приводит к отклонению русел рек, морских и воздушных течений. Среди внутренних источников энергии на первом месте стоит распад радиоактивных веществ, с которым связаны образование гор и движение литосферных плит, землетрясения и извержения вулканов, деятельность гейзеров, горячих источников.

Все эти процессы сопровождаются обезвоживанием и дегазацией недр, т.е. выносом воды и газов на земную поверхность. Немалую роль играет и то, что Земля, как большой магнит, образует магнитное поле, которое влияет не только на процессы притяжения, но и на поведение электрических разрядов в атмосфере.
Космическая энергия достигает поверхности Земли в виде различных излучений, из которых главенствует солнечное.

Его поступает очень много, и хорошо ещё, что значительная часть отражается и уходит обратно в космос. Тепловая часть солнечной энергии определяет прежде всего неодинаковый нагрев различных участков поверхности земного шара, с чем связаны воздушные и морские течения, прибрежные и горно-долинные ветры. Нагреваясь днём и остывая ночью, растрескиваются и разрушаются верхние слои горных пород.

Но главное — с солнечной энергией связаны два важнейших процесса, которые, собственно, и создают на Земле уникальную оболочку. Это — круговорот воды и развитие жизни.

Свойства географических зон

Географическая оболочка обладает рядом свойств. К ним относятся:

Целостность. Любые изменения в пределах оболочки полностью затрагивают все ее компоненты. Не может быть задета только одна часть, чтобы это не сказалось на всей системе в целом.
Ритмичность. С течением времени все явления в природе периодически повторяются. Сюда относятся климатические изменения, формирование гор, вращение Земли. Процессы происходят циклично

Важно изучить ритм изменений, тогда есть возможность прогнозирования в области пространства, какой является географическая оболочка.
Зональность. Благодаря наклону оси Земли и ее вращению вокруг Солнца, происходит зональное изменение климата от полюсов к экватору

Это выражается в разделении территории земной поверхности на климатические пояса и природные зоны.

Во многих местах территории Земли действуют азональные факторы. Связано это с неравномерностью высоты рельефа планеты, что вносит свои коррективы в климатические условия многих поясов.

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.

1. /7

   Вопрос 1 из 7

Формы поверхности Земли

Основные формы рельефа — равнины и горы.

Равнины — большие  пространства со спокойным, плоским или холмистым рельефом и относительно  небольшим  колебанием относительных высот.

Равнины занимают более половины всей суши. По высоте над уровнем моря выделяют такие типы равнин:

• низинные (>200 м);
• возвышенные (200-500 м);
• нагорные (
• впадины (ниже морского уровня).

Горы – возвышения над земной поверхностью. 

Представлены возвышения  одним пиком либо системой гор. Между равниной и горами расположена предгорная часть, формирующаяся путем воздействия тектоники.

В зависимости от возраста выделяют	молодые (> 50 млн. лет); старые (
По происхождению горы различают	тектонические;  вулканические;  эрозийные.

Разнообразие рельефа поражает: от впадин отдельных океанов до небольших кочек, ям и холмов.

Смотри также:

• Атмосфера
• Биосфера
• Географическая оболочка
• Гидросфера 
• Земля как планета солнечной системы
• Материки и океаны как крупнейшие природные комплексы
• Почва как особое природное образование
• Природный комплекс (ландшафт), природная зона, широтная и высотная поясность

Компоненты и их определение

Вопрос о строении географической оболочки стоит остро. К примеру, некоторые ученые отказываются вносить в слои ноосферу — среду, где осуществляется взаимодействие между человеком и окружающей природой. Существующие компоненты представлены в таблице ниже.

Название	Расположение	Особенности
Земная кора	Верхняя часть планеты, расположенная над литосферой	Разделяется на океаническую и континентальную. Состоит из нескольких крупных литосферных плит, которые могут двигаться. Результатом перемещения становится землетрясение.
Тропосфера	Верхняя граница проходит на высоте от 8 до 18 км	Здесь наблюдается постоянное скопление около 80% воздуха и 90% воды. Также тут формируются погодные условия. Размеры оболочки уменьшаются в зимнее время.
Стратосфера	Доходит до 50−55 км	Высокое содержание озона. Воздух и вода присутствуют, но в малой концентрации.
Гидросфера	Объединяет в себе всю воду планеты	Вода находится не только в водоемах, но и в облаках, тучах, иных формах скопления рассматриваемых молекул. Часть переходит в твёрдое агрегатное состояние, образуя криосферу (ледяной покров).
Биосфера	Объединяет гидросферу, земную кору и атмосферу	Представляет собой совокупность живых организмов. Некоторые из которых достаточно легкие и микроскопические, чтобы парить высоко над землей.
Ноосфера	Объединяет природу и человека	Многие ученые не признают этот компонент оболочки, поскольку человека относят к живым организмам, поэтому его можно рассматривать как часть биосферы.

Характеристика атмосферы

Такой слой обеспечивает сохранность тепла, из-за чего и существует жизнь на Земле. Атмосфера оказывает защиту от ультрафиолетового излучения, влияет на климат и почвообразование. По высоте атмосфера занимает от 8 до 1000 км, структурно к ней относятся такие компоненты:

• пыль;
• водяной пар;
• углекислый, инертный газы, а также озон, аргон, азот, водород, гелий.

Оболочка разделена несколькими слоями, находящимися во взаимосвязи между собой. Тропосфера занимает от 8 до 12 км, отвечает за климатические условия, осадки, перемещение воздушных масс, содержит в большом количестве водяной пар. Стратосфера по высоте находится в пределах от 12 до 55 км, состоит из большого количества озона, защищает живые организмы планеты от ультрафиолета.

Мезосфера на высоте в 55−88 км характеризуется пониженной плотностью воздушных масс. Что касается ионосферы с массовым скоплением газовых молекул, то она достигает 88−1000 км. Далее проходит верхняя атмосфера, в ней атомы перемещаются с большой скоростью, частично попадая в космос. Отмечается схожесть между описанными оболочками или подразделениями. Так, в них присутствуют вещества во всех известных агрегатных состояниях.

Живая оболочка Земли: биосфера

Если перевести дословно, то биосфера – сфера жизни. В ее состав входят абсолютно все живые организмы во всех геосферах земного шара, а также изменения, которые они вносят в свою среду обитания. Продуктами жизнедеятельности различных живых организмов является: горные породы органического происхождения, кислород, нефть.

Биосфера представлена во всех других основных оболочках земного шара. От почв литосферы, до 500м над поверхностью в атмосфере, отдельные споры были найдены на высоте 20 км, под озоновым слоем.

Ученые выделяют следующую структуру Биосферы:

1. Живое вещество. Все живые организмы, их виды и системы
2. Биогенное вещество. Это то, что создают и перерабатывают живые организмы
3. Косное вещество. Часть биосферы, которая образуется без участия живых организмов
4. Биокосное вещество. Создается косными процессами и живыми организмами. Результатом такого взаимодействия становить ил, почва
5. Вещество, которое находится в радиоактивном распаде
6. Рассеянные атомы
7. Вещество космического происхождения

Существует несколько подходов к изучению биосферы:

• Энергетический. Связь явлений биосферы с космическими, Солнечными излучениями, а также с радиоактивными процессами самой Земли
• Биогеохимический. Изучает, как все живое влияет на распределение атомов
• Информационный. Этот подход изучает законы, принципы по которым устроены те или иные живые системы, их организацию
• Пространственно-временной. Предметом исследования данного метода является зарождение и эволюция органических систем
• Ноосферный. Изучает влияние человека на окружающую среду

Биосфера больше остальных подвержена изменениям вследствие преображения окружающей среды. За всю свою историю существования живые организмы зарождались, видоизменялись и вымирали. Ученым известно, описано свыше 2 млн видов растений, животных и прочих живых организмов. Но ученые едины во мнении, что это небольшой процент от реального разнообразия всего живого на Земле. По приблизительным подсчетам, чтобы описать всех представителей флоры и фауны, понадобиться не менее 500 лет.

Все живые организмы делятся на царства:

• Растения
• Животные
• Простейшие
• Вирусы
• Грибы
• Бактерии

Каждое из царств содержит миллионы видов, которые обитают в глубинах литосферы и даже в части стратосферы.

13.1. Биосфера как оболочка Земли

Кроме биосферы Зюсс выделил еще три оболочки – атмосферу, гидросферу и литосферу.

Атмосфера – самая наружная газообразная оболочка Земли, она простирается до высоты 100 км. Основные составляющие атмосферы – азот (78%), кислород (20,95%), аргон (0,93%), диоксид углерода (0,03%). Атмосфера является отчасти продуктом жизнедеятельности организмов, так как кислород атмосферы – это результат деятельности фотосинтезирующих организмов – цианобактерий и растений. На высоте 20‑45 км расположен озоновый слой, содержание озона в нем примерно в 10 раз выше, чем в атмосфере у поверхности Земли. Этот слой защищает поверхность планеты от избытка ультрафиолетовых лучей, неблагоприятно влияющих на живые организмы.

Между атмосферой и земной поверхностью происходит постоянный обмен теплом, влагой и химическими элементами.

На состояние атмосферы влияет хозяйственная деятельность человека, благодаря которой в ней появились метан, оксиды азота и другие газы, вызывающие атмосферные процессы – парниковый эффект, разрушение озонового слоя, кислые дожди, смог.

Гидросфера оказывается не сплошной оболочкой: моря и океаны покрывают Землю только на 2/3, остальное занято сушей. На суше гидросфера представлена фрагментарно – озерами, реками, грунтовыми водами (табл. 13).

Таблица 13 Распределение водных масс в гидросфере Земли (по Львовичу, 1986)

Гидросфера на 94% представлена солеными водами океанов и морей, а вклад рек в водный бюджет планеты в 10 раз меньше, чем количество водных паров в атмосфере. Три четверти пресной воды недоступны организмам, так как законсервированы в ледниках гор и полярных шапках Арктики и Антарктиды.

Гидросфера испытывает все возрастающее влияние хозяйственной деятельности человека, которая ведет к нарушению рассматриваемого ниже биосферного круговорота воды (ускорение процесса таяния ледников, уменьшение количества жидкой пресной воды и увеличение парообразной воды в результате испарений мелиорированных агроэкосистем.

Литосфера – это верхняя твердая оболочка Земли, мощность которой составляет 50‑200 км. Верхний слой литосферы называется земной корой. Вещества, слагающие литосферу, частично образованы за счет деятельности организмов, и это не только торф, каменный уголь, горючие сланцы, но и куда более распространенный карбонат кальция, образовавшийся из моллюсков и других морских животных. Совершенно особую среду представляет собой почва (см. 2.6), находящаяся на границе литосферы и атмосферы.

В настоящее время на литосферу оказывает сильнейшее техногенное влияние человек, особенно за счет развития процессов эрозии, увеличения твердого стока, сжигания ископаемого топлива и создания инженерных сооружений. Искусственные (техногенные) грунты уже покрывают более 55% площади суши Земли, а в ряде урбанизированных районов (Европа, Япония, Гонконг и др.) они покрывают 95‑100% территории и их мощность достигает нескольких десятков метров. Суммарная площадь, покрытая всеми видами инженерных сооружений (здания, дороги, водохранилища, каналы и т.п.) в 2000 г. достигла 1/6 площади суши.

Биосфера охватывает всю гидросферу, часть атмосферы и часть литосферы. Ее верхняя граница расположена на высоте 6 км над уровнем моря, нижняя – на глубине 15 км в толще земной коры (на такой глубине обитают бактерии в нефтяных водах) и 11 км в океане. По сравнению с диаметром Земли (13000 км) биосфера – это тонкая пленка на ее поверхности. Однако основная жизнь в биосфере сконцентрирована в значительно более узких пределах, охватывающих всего несколько десятков метров на континентах, в атмосфере и в океане (табл. 14).

Таблица 14 Структура биомассы биосферы (сухое вещество)

В биосфере происходит круговорот всех веществ, т.е. их многократное участие в процессах синтеза и разрушения органического вещества. В круговоротах в той или иной степени участвуют практически все химические элементы, однако наиболее важными для биосферы являются круговороты воды, кислорода, углерода, азота, фосфора.

Контрольные вопросы

1. С именами каких ученых связано рождение и развитие представления о биосфере?

2. Назовите оболочки Земли, которые выделил Э. Зюсс.

3. Расскажите о составе атмосферы.

4. Какова структура гидросферы?

5. Охарактеризуйте масштаб техногенных нарушений литосферы человеком.

6. Назовите верхнюю и нижнюю границы биосферы.

Предыдущая