Характеристика оболочек земли

Вещество географической оболочки

Каждая из геосфер обладает различными, только ей присущими свойствами и
отличается особенностями строения. Гравитационная дифференциация вещества Земли
привела к сосредоточению значительной части наиболее тяжелых элементов в ядре,
тогда как в земной коре доминируют кислород (около 50 %) и кремний (26 %).

Распределение основных химических элементов по геосферам дано в таблице.

Состояние и состав оболочек
Земли

Оболочка	Химический состав	Физическое состояние
Атмосфера	N2, О2, СО2, (Н2О), инертные газы	Газ
Гидросфера	Соленые и пресные воды, снег и лед (растворенные Na, Mg, Са, Cl, SO4, НСО3)	Жидкое, частично твердое
Живое вещество	Углеводы, жиры, белки, нуклеиновые кислоты, скелетный материал (Н2О, N, Н, С, О)	Твердое, жидкое частично коллоидальное
Литосфера	Магматические, осадочные и метаморфические породы (О, Si, Al, Fe, Са, Mg, Na, К)	Твердое, частично расплавленное
Мантия	Минералы оливин-пироксенового состава и их эквиваленты высоких давлений (О, Si, Mg, Fe)	Твердое
Ядро	Железо-никелевый сплав (Fe, FeS, Ni)	Верхняя часть жидкая, нижняя, вероятно, твердая

Химические элементы в географической оболочке находятся в свободном состоянии
(в воздухе), в виде ионов (в воде) и сложных соединений (живые организмы,
минералы и др.).

Наиболее распространенными веществами в географической оболочке являются
горные породы и минералы, природные воды, лед, воздух, живое вещество, почва и
кора выветривания, технические сооружения.

Свойства

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

Целостность

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

Изменение одной из сфер оболочки приведет к неизбежным изменениям во всех остальных ее сферах — Правило целостности.

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

Зональность

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

Существует 2 типа зональности:

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

Ритмичность

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

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

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:

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

Внутреннее строение

Удивительно, но о внутреннем строении Земли мы знаем намного меньше, чем, например, о некоторых тайнах космоса.В основном люди хорошо знаю строение земной коры, которая состоит из огромного количества минералов и горных пород, а о строении внутренних слоев мы знаем намного меньше.

Наша планета разделена на 3 оболочки:

• Земная кора. Самая тонкая оболочка
• Мантия.Окружает ядро. Мантия заполняет собой 83% Земли. Температура здесь может достигать 2000 градусов. Учебные делят мантию на 2 дополнительных слоя: верхняя мантия — до глубины 900 км, и нижняя мантия — до глубины 2900 км. Внутреннее вещество мантии магма. Оно извергается из вулканов.
• Ядро (внешнее и внутреннее). Температура здесь колеблется от 2000 до 6000 градусов. Радиус ядра Земли равен 3470 км. Здесь собрано большое количество железа. Разделение ядра на внутреннюю и внешнюю часть является чисто теоретическим. Ученые полагают, что внешняя оболочка расплавленная, а внутренняя — твёрдая.

Даже первичное изучение карты (атласа или глобуса) позволяет заметить, что суша и вода объединяются в гигантские массивы: для суши это континенты, а для воды — океаны. Это не случайно. Такое строение становится возможным из-за специфики строения земной коры.

Лучше всего представить строение Земли и пропорции слоев можно с помощью обычного яблока. Сердцевина яблока это ядро, мякоть — мантия, кожура — земная кора. Примерно такие пропорции у Земли.

Земная кора

Земная кора расположения в верхней части литосферы. Она представляет собой тонкую пленку, максимальная толщина которой может достигать 70 км. Несмотря на это состав и строение коры Земли очень сложное и разнообразное. Земная кора неоднородна по своему строению и содержанию. Специфика строения коры, ее толщина и состав во многом зависят от того, к какому типу суши она относится. Земную кору можно разделить на 2 больших класса: материковая и океаническая.

Таблица: Литосфера и ее строение

Параметр сравнения	Океаническая земная кора	Материковая земная кора
Расположение	Под океанами	Под материками и частично затрагивает океаны
Толщина (мощность)	3-7 км	В среднем 30-40 км. Под Тибетом до 70 км.
Строение (слои горных пород)	Состоит из 2-х слоев: сверху осадочный, а под ним базальтовый.	Состоит из 3- слоев: сверху — осадочный, ниже — гранитный, еще ниже — базальтовый.

Земная кора изучается следующими способами:

• по горным породам, видимым на крупных склонах
• бурение скважин
• сейсмология
• наблюдение из космоса

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

Круговорот воды в природе

Схема круговорота природы

Гидрологический цикл включает в себя перемещение воды из океанов через атмосферу на континенты, а затем обратно в океаны над, по и под поверхностью суши. Цикл включает такие процессы, как осаждение, испарение, транспирацию, инфильтрацию, перколяцию и сток. Эти процессы действуют во всей гидросфере, которая простирается примерно на 15 км в атмосферу и примерно до 5 км вглубь земной коры.

Около трети солнечной энергии, которая достигает поверхности Земли, расходуется на испарение океанической воды. Полученная атмосферная влажность конденсируются в облаках, дожде, снегу и росе. Влажность является решающим фактором в определении погоды. Это движущая сила штормов и она отвечает за разделение электрического заряда, что является причиной молнии и, следовательно, естественных лесных пожаров, которые отрицательно воздействуют на некоторые экосистемы. Осадки увлажняют почву, пополняют подземные водоносные горизонты, разрушают ландшафт, питают живые организмы и наполняет реки, которые переносят растворенные химические вещества, и отложения обратно в океаны.

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.

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.

Территориальные комплексы и их разнообразие

По своей структуре географическая оболочка разнородна и разделяется на природные комплексы, представляющие собой участки поверхности планеты.

Любой такой комплекс складывается из определенных частей связанных между собой. Составляющими элементами будут горные породы, воздух, вода, организмы, почвенный покров. Все компоненты взаимодействуют между собой и создают природно-территориальные комплексы.

Среди компонентов природно-территориального комплекса постоянно осуществляется обмен веществ и энергии. С этим мы знакомились в предыдущем уроке, при изучении .

Преобразование только одного компонента повлечет изменение всех других. Например, на берегу речки был убран лес, и она стала мелеть. Почему? Весной под деревьями снег сохранялся дольше, его таяние было постепенным. Происходило равномерное впитывание влаги в почву. Летом эта влага была источником питания речки. Лес срубили, и снеговой покров стаивал очень быстро. В жаркую погоду водоем испытывал недостаток влаги. Соответственно, воды в речке становилось все меньше. Вот так преобразование одной составляющей способствовало изменению свойств других компонентов природно-территориального комплекса.

Вырубка леса на берегу реки

Можно встретить природные комплексы с различной площадью. Значительным территориальным комплексом будет географическая оболочка. Также можно выделить материки и океаны. Небольшими природными комплексами считаются холм, болото, луг. Познакомимся с классификацией природных комплексов на схеме.

Особо следует отметить среди комплексов – это природные зоны. Сформировались благодаря существующей в географической оболочки закономерности – зональности. Способствовало этому неодинаковое распределение солнечного излучения среди участков Земли.

Все представленные зоны закономерно распределены по территории Земли по закону широтной зональности. Смена природных зон мира происходит в широтном направлении, начиная экватором и заканчивая полюсами. Хорошо прослеживается данная закономерность при изучении карты природных зон.

Территория России огромная по площади, поэтому здесь расположилось девять природных зон. Познакомиться с ними можно на карте.

Расположение природных зон на территории России также подчиняется широтной зональности.

Смена природных зон характерна не только для равнинных территорий, но и для горных. В данном случае речь идет о высотной зональности или поясности. По закону высотной зональности смена природных комплексов происходит с подъемом в горы от их подножия до вершин.

Определена высотная зональность изменением условий при подъеме. Вы уже знаете, что с высотой температура уменьшается, а количество осадков увеличивается. Соответственно, изменяется видовой состав растений и животных.

Высотная и широтная зональность обладают схожими чертами. Перемена поясов в горной местности совершается в той же очередности, как и на равнине при перемещении от экватора к полюсам. Для горной местности характерна стремительная перемена зон.Отличительным признаком считается наличие пояса альпийских лугов, не характерного на равнинных участках.

Альпийские луга 

Число зон определяется высотой местности и ее расположением. Близость экватора напрямую сказывается на количестве природных зон. Горные местности, удаленные от экватора, имеют небольшое число таких зон.

Возьмем,к примеру, горные страны Гималаи и Альпы, которые во многом различаются. Нижняя зона будет совпадать с той, в которой расположена горная местность. Подножие Гималаев находится в экваториальных лесах, поэтому высотная зональность с них и начинается. Набор зон в Гималаях больше, определяется это местоположением рядом с экватором. Альпы характеризуются небольшим числом зон, у подножия находятся жестколистные леса.

Соответственно, широтная зональность и высотная поясность считаются отличительными признаками 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.

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.

Формирование географической оболочки

Географическая оболочка формировалась на Земле постепенно. Ученые выделяют три этапа в её развитии: добиогенный (геологический), биогенный (появление скелетных организмов), антропогенный (появление человека на Земле).

На первом этапе развития географической оболочки сформировались материки и впадины океанов, а около 2 миллиардов лет назад появились многоклеточные организмы. На втором этапе происходило формирование современной водной и воздушной оболочек, «озонового экрана» и почвенного покрова, быстрыми темпами шло развитие жизни. Третий этап определяется появлением человека на Земле и характеризуется постоянно растущим воздействием его на окружающую среду.

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.

Что такое географическая оболочка

Вы изучили четыре земные оболочки. Каждая из них существует в тесной связи с остальными. Вода и ветер разрушают и перемещают горные породы. Потоки воздуха переносят влагу. Растения поставляют в атмосферу кислород. Таких связей бесконечное множество. Литосфера, гидросфера, атмосфера, биосфера проникают друг в друга и тесно взаимодействуют. Человеческая деятельность стала влиять на многие природные процессы.

Так образовалась область активного взаимодействия всех оболочек — географическая оболочка. Такой оболочки нет ни у одной из планет Солнечной системы.

Географическая оболочка — оболочка Земли, в пределах которой соприкасаются и взаимодействуют литосфера, гидросфера, нижние слои атмосферы, биосфера (с почвой) и человечество.

Географическая оболочка не имеет чётких границ. Она охватывает первые километры земной коры и простирается до озонового слоя атмосферы. Это область, где распространена и активно участвует в природных процессах вода (в разных состояниях) и где существуют живые организмы.

Область активного взаимодействия земных оболочек образует географическую оболочку — среду обитания человека.