Si chiamano le parti costitutive dell'involucro geografico. La struttura del guscio geografico
La terra comprende diversi gusci concentrici. Conchiglia geografica chiamato guscio speciale della Terra, dove la parte superiore della litosfera, la parte inferiore dell'atmosfera e l'idrosfera entrano in contatto e interagiscono, entro i confini dei quali si sviluppano gli organismi viventi. Come già notato, dei pianeti del sistema solare, il guscio geografico è caratteristico solo della Terra.
I confini esatti del guscio geografico non sono definiti con precisione. È generalmente accettato che si estenda verso l'alto fino allo "schermo dell'ozono", cioè fino a un'altezza di 25 km. L'idrosfera entra nel guscio geografico nel suo insieme e nella litosfera - solo con i suoi strati superiori, a una profondità di diversi chilometri. In questo modo, entro i suoi confini, il guscio geografico coincide quasi con la biosfera.
Le caratteristiche specifiche della busta geografica sono un'ampia varietà di composizione materiale e tipi di energia, la presenza della vita, l'esistenza della società umana.
L'esistenza e lo sviluppo dell'involucro geografico è associato a una serie di modelli, i principali dei quali sono integrità, ritmo e zonizzazione.
Integrità dell'involucro geografico a causa della reciproca penetrazione reciproca delle sue parti costitutive. Cambiarne uno cambia gli altri. Un esempio sono le glaciazioni quaternarie. Il raffreddamento del clima ha portato alla formazione di strati di neve e ghiaccio che hanno ricoperto le parti settentrionali dell'Eurasia e del Nord America. Come risultato della glaciazione, sono sorte nuove forme di rilievo, il suolo, la vegetazione e la fauna selvatica sono cambiati.
Manifestazione integrità dell'involucro geograficoè un sistema circolatorio. Tutti i gusci della Terra sono coperti da un grande ciclo dell'acqua. Nel processo del ciclo biologico, le piante verdi convertono l'energia del Sole nell'energia dei legami chimici. Da sostanze inorganiche ( CO2 e H2O) sono formati organici (amido). Gli animali, non avendo questa capacità, usano sostanze organiche già pronte mangiando piante o altri animali. I microrganismi distruggono la materia organica di piante e animali morti in composti semplici. Le piante li useranno di nuovo.
Si chiama la ripetizione nel tempo di certi fenomeni naturali ritmo. Ci sono ritmi di diversa durata. Il più ovvio quotidiano e ritmo stagionale. Il ritmo giornaliero è dovuto al movimento della Terra attorno al suo asse, il ritmo stagionale è dovuto al movimento orbitale. Oltre ai ritmi giornalieri e annuali, ci sono anche ritmi più lunghi, o cicli. Così, nel periodo Neogene-Quaternario, le ere delle glaciazioni e degli interglaciali si sono ripetutamente succedute. Nella storia della Terra si distinguono diversi cicli di processi di costruzione della montagna.
Zonizzazione una delle principali regolarità geografiche 
guscio fisico. Si manifesta in uno schema ordinato di componenti naturali mentre si sposta dai poli all'equatore. La suddivisione in zone si basa sulla quantità ineguale di calore solare e luce ricevuta da diverse parti della superficie terrestre. Molte componenti della natura sono soggette alla zonalità: clima, acque terrestri, piccole morfologie formate dall'azione di forze esterne, suoli, vegetazione, fauna selvatica. Le manifestazioni delle forze esterne della Terra, le peculiarità del movimento e della struttura della crosta terrestre e il posizionamento associato di grandi morfologie non obbediscono alla legge della zonalità.
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Il guscio geografico della terra o il guscio del paesaggio, la sfera di compenetrazione e interazione di litosfera, atmosfera, idrosfera e biosfera. È caratterizzato da una complessa composizione e struttura. Lo spessore verticale dell'involucro geografico è di decine di chilometri. L'integrità dell'involucro geografico è determinata dall'energia continua e dallo scambio di massa tra la terra e l'atmosfera, l'Oceano Mondiale e gli organismi. I processi naturali nell'involucro geografico vengono eseguiti a causa dell'energia radiante del Sole e dell'energia interna della Terra. All'interno del guscio geografico, l'umanità è sorta e si sta sviluppando, traendo risorse dal guscio per la sua esistenza e influenzandolo.
Il limite superiore dell'involucro geografico dovrebbe essere tracciato lungo la stratopausa, perché fino a questo punto, l'effetto termico della superficie terrestre sui processi atmosferici influisce. Il confine del guscio geografico nella litosfera è combinato con il limite inferiore della regione di ipergenesi. A volte il piede della stratisfera, la profondità media delle sorgenti sismiche o vulcaniche, la base della crosta terrestre e il livello di ampiezza di temperatura annuale zero sono talvolta presi come limite inferiore dell'involucro geografico. Pertanto, l'involucro geografico copre completamente l'idrosfera, discendendo nell'oceano 10-11 km sotto la superficie terrestre, la zona superiore della crosta terrestre e la parte inferiore dell'atmosfera (uno strato di 25-30 km di spessore). Lo spessore maggiore dell'involucro geografico è vicino a 40 km.
Le differenze qualitative tra la conchiglia geografica e le altre conchiglie della Terra sono le seguenti. L'involucro geografico si forma sotto l'influenza di processi sia terrestri che cosmici; è eccezionalmente ricco di vari tipi di energia libera; la sostanza è presente in tutti gli stati di aggregazione; il grado di aggregazione della materia è estremamente vario - dalle particelle elementari libere - dagli atomi, ioni, molecole ai composti chimici e ai corpi biologici più complessi; la concentrazione di calore proveniente dal sole; presenza della società umana.
Le principali componenti materiali dell'involucro geografico sono le rocce che formano la crosta terrestre in forma - rilievo), le masse d'aria, gli accumuli d'acqua, la copertura del suolo e le biocenosi; alle latitudini polari e in alta montagna, il ruolo degli accumuli di ghiaccio è fondamentale.
Le principali componenti energetiche sono l'energia gravitazionale, il calore interno della Terra, l'energia radiante del Sole e l'energia dei raggi cosmici. Nonostante l'insieme limitato di componenti, le loro combinazioni possono essere molto diverse; dipende anche dal numero di termini inclusi nella combinazione e dalle loro variazioni interne, poiché ogni componente è anche una combinazione naturale molto complessa e, soprattutto, dalla natura delle loro interazioni e relazioni, ovvero dalla struttura geografica.
L'involucro geografico presenta le seguenti importanti caratteristiche:
1) l'integrità dell'involucro geografico, dovuto al continuo scambio di materia ed energia tra le sue parti costituenti, poiché l'interazione di tutte le componenti le lega in un unico sistema materiale, in cui un cambiamento anche di un solo legame comporta un mutamento coniugato tutti gli altri.
2) La presenza della circolazione delle sostanze e dell'energia ad essa associata, che assicura la ripetizione degli stessi processi e fenomeni e la loro elevata efficienza complessiva con un volume limitato della sostanza iniziale coinvolta in questi processi. Diversa è la complessità dei cicli: alcuni sono movimenti meccanici (circolazione atmosferica, un sistema di correnti superficiali del mare), altri sono accompagnati da un cambiamento dello stato aggregato della materia (circolazione dell'acqua sulla Terra), in terzo luogo, la sua trasformazione chimica si verifica anche (ciclo biologico). I cicli, però, non sono chiusi e le differenze tra la loro fase iniziale e quella finale testimoniano lo sviluppo del sistema.
3) Ritmo, cioè la ripetizione nel tempo di vari processi e fenomeni. È dovuto principalmente a ragioni astronomiche e geologiche. C'è un ritmo giornaliero (cambiamento del giorno e della notte), annuale (cambiamento delle stagioni), intra-secolare (ad esempio, cicli di 25-50 anni, osservati nelle fluttuazioni climatiche, nei ghiacciai, nei livelli dei laghi, nel flusso dei fiumi, ecc.) , supersecolare (ad esempio , variazione ogni 1800-1900 anni di una fase di clima fresco-umido con una fase di secco e caldo), geologica (cicli caledoniani, ercinici, alpini di 200-240 milioni di anni ciascuno), eccetera. I ritmi, come i cicli, non sono chiusi: lo stato che era all'inizio del ritmo non si ripete alla fine.
4) Continuità di sviluppo del guscio geografico, come una sorta di sistema integrale sotto l'influenza dell'interazione contraddittoria di forze esogene ed endogene. Le conseguenze e le caratteristiche di questo sviluppo sono: a) differenziazione territoriale della superficie terrestre, oceanica e dei fondali marini in aree che differiscono per caratteristiche interne e aspetto esterno (paesaggi, geocomplessi); determinato da cambiamenti spaziali nella struttura geografica; forme speciali di differenziazione territoriale: zonalità geografica b) asimmetria polare, cioè differenze significative nella natura dell'involucro geografico negli emisferi settentrionale e meridionale; si manifesta nella distribuzione della terra e del mare (la stragrande maggioranza della terra nell'emisfero settentrionale), nel clima, nella composizione della flora e della fauna, nella natura delle zone paesaggistiche, ecc.; c) eterocronia o metacronismo dello sviluppo dell'involucro geografico, a causa dell'eterogeneità spaziale della natura della Terra, per cui nello stesso momento territori diversi si trovano in fasi diverse di un processo evolutivo ugualmente diretto, o differiscono l'uno dall'altro nella direzione dello sviluppo (esempi: antica glaciazione in diverse regioni La Terra iniziò e terminò contemporaneamente, in alcune aree geografiche il clima diventa più secco, in altre contemporaneamente - più umido, ecc.).
Il guscio geografico è oggetto di studio della geografia fisica.
21.1. Il concetto di guscio geografico
Il guscio geografico è una parte integrante e continua vicino alla superficie terrestre, all'interno della quale la litosfera, l'idrosfera, l'atmosfera e la materia vivente entrano in contatto e interagiscono. Questo è il sistema materiale più complesso e diversificato del nostro pianeta. L'involucro geografico comprende l'intera idrosfera, lo strato inferiore dell'atmosfera, la parte superiore della litosfera e la biosfera, che sono le sue parti strutturali.
Il guscio geografico non ha confini chiari, quindi gli scienziati li conducono in modi diversi. Di solito, lo schermo dell'ozono, situato a un'altitudine di circa 25-30 km, è considerato il limite superiore, dove viene trattenuta la maggior parte della radiazione solare ultravioletta, che ha un effetto dannoso sugli organismi viventi. Allo stesso tempo, i principali processi che determinano il tempo e il clima, e quindi la formazione dei paesaggi, si verificano nella troposfera, la cui altezza varia a latitudini da 16-18 km vicino all'equatore a 8 km sopra i poli. La base della crosta atmosferica è spesso considerata il limite inferiore sulla terraferma. Questa parte della superficie terrestre è soggetta ai più forti cambiamenti sotto l'influenza dell'atmosfera, dell'idrosfera e degli organismi viventi. La sua potenza massima è di circa un chilometro. Pertanto, lo spessore totale dell'involucro geografico a terra è di circa 30 km. Nell'oceano, il fondo della conchiglia geografica è considerato il suo fondo.
Tuttavia, va notato che ci sono le maggiori differenze tra gli scienziati per quanto riguarda la posizione del limite inferiore dell'involucro geografico. Possiamo fornire cinque o sei punti di vista su questo tema con le giustificazioni appropriate. Allo stesso tempo, il confine è tracciato a profondità da diverse centinaia di metri a decine e persino centinaia di chilometri, e in modi diversi all'interno dei continenti e degli oceani, nonché in varie parti dei continenti.
Non c'è unità per quanto riguarda il nome della shell geografica. Per la sua designazione sono stati proposti i seguenti termini: guscio o sfera del paesaggio, sfera o ambiente geografico, biogenosfera, epigeosfera e molti altri. Tuttavia, al momento, la maggior parte dei geografi aderisce ai nomi e ai confini del guscio geografico che abbiamo fornito.
L'idea di una conchiglia geografica come speciale formazione naturale è stata formulata nella scienza nel 20° secolo. Il merito principale nello sviluppo di questa idea appartiene all'accademico A. A. Grigoriev. Ha anche rivelato le caratteristiche principali della conchiglia geografica, che sono le seguenti:
Rispetto alle viscere della Terra e del resto dell'atmosfera, l'involucro geografico è caratterizzato da una maggiore varietà di composizione materiale, nonché dall'energia che entra nelle forme non umane e dalle forme della loro trasformazione.
La sostanza nell'involucro geografico si trova in tre stati di aggregazione (al di fuori di esso prevale uno stato della materia).
Tutti i processi qui procedono a causa delle fonti di energia sia solare che intraterrestre (al di fuori dell'involucro geografico - principalmente a causa di una di esse) e l'energia solare prevale assolutamente.
Una sostanza in un involucro geografico ha un'ampia gamma di caratteristiche fisiche (densità, conducibilità termica, capacità termica, ecc.). Solo qui c'è la vita. L'involucro geografico è l'arena della vita e dell'attività umana.
5. Il processo generale che connette le sfere che compongono l'involucro geografico è il movimento della materia e dell'energia, che avviene sotto forma di cicli della materia e nei cambiamenti delle componenti degli equilibri energetici. Tutti i cicli della materia avvengono a diverse velocità ea diversi livelli di organizzazione della sostanza (livello macro, micro livelli di transizioni di fase e trasformazioni chimiche). In esso si conserva parte dell'energia che entra nel guscio geografico, l'altra parte nel processo di circolazione delle sostanze lascia il pianeta, avendo precedentemente sperimentato una serie di trasformazioni.
L'involucro geografico è costituito da componenti. Queste sono alcune formazioni materiali: rocce, acqua, aria, piante, animali, suolo. I componenti differiscono per stato fisico (solido, liquido, gassoso), livello di organizzazione (non vivente, vivente, bio-inerte - una combinazione di vivente e non vivente, che include il suolo), composizione chimica e anche dal grado di attività. Secondo l'ultimo criterio, i componenti sono suddivisi in stabili (inerti) - rocce e suoli, mobili - acqua e aria e attivi - materia vivente.
A volte i gusci parziali sono considerati componenti del guscio geografico: la litosfera, l'atmosfera, l'idrosfera e la biosfera. Questa non è un'idea del tutto corretta, perché non l'intera litosfera e atmosfera fanno parte del guscio geografico e la biosfera non forma un guscio spazialmente isolato: è l'area di distribuzione della materia vivente all'interno di una parte di altri gusci .
La conchiglia geografica geograficamente e in volume coincide quasi con la biosfera. Tuttavia, non esiste un unico punto di vista sulla relazione tra la biosfera e l'involucro geografico. Alcuni scienziati ritengono che i concetti di "biosfera" e "involucro geografico" siano molto vicini o addirittura identici. A questo proposito, è stata avanzata la proposta di sostituire il termine "involucro geografico" con il termine "biosfera" in quanto più comune e familiare al grande pubblico. Altri geografi considerano la biosfera come una certa fase dello sviluppo dell'involucro geografico (nella sua storia si distinguono tre fasi principali: geologica, biogenica e antropogenica moderna). Secondo il terzo, i termini "biosfera" e "guscio geografico" non sono identici, poiché il concetto di "biosfera" si concentra sul ruolo attivo della materia vivente nello sviluppo di questo guscio, e questo termine ha uno speciale orientamento biocentrico. Apparentemente, si dovrebbe essere d'accordo con quest'ultimo approccio.
Il guscio geografico è ora considerato come un sistema, e il sistema è complesso (costituito da molti corpi materiali), dinamico (che cambia continuamente), autoregolante (che ha una certa
stabilità stabile) e aperta (scambio continuo di materia, energia e informazioni con l'ambiente).
La copertura geografica è eterogenea. Ha una struttura verticale a più livelli, composta da singole sfere. La sostanza è distribuita in essa per densità: maggiore è la densità della sostanza, minore è la sua posizione. Allo stesso tempo, l'involucro geografico ha la struttura più complessa al contatto delle sfere: l'atmosfera e la litosfera (la superficie della terra), l'atmosfera e l'idrosfera (gli strati superficiali dell'Oceano Mondiale), l'idrosfera e la litosfera (il fondo dell'Oceano Mondiale), nonché nella fascia costiera dell'oceano, dove l'idrosfera è in contatto, la litosfera e l'atmosfera. Con la distanza da queste zone di contatto, la struttura dell'involucro geografico diventa più semplice.
La differenziazione verticale del guscio geografico è servita come base per il noto geografo F. N. Milkov per individuare una sfera paesaggistica all'interno di questo guscio: un sottile strato di contatto diretto e interazione attiva della crosta terrestre, dell'atmosfera e del guscio d'acqua. La sfera del paesaggio è il fulcro biologico del guscio geografico. Il suo spessore varia da alcune decine di metri a 200–300 m.). Il più comune di questi è la superficie dell'acqua. Comprende uno strato superficiale d'acqua di 200 metri e uno strato d'aria alto 50 m La composizione della versione terrestre della sfera paesaggistica, meglio studiata di altre, comprende uno strato superficiale d'aria alto 30-50 m, vegetazione con il mondo animale che lo abita, suolo e moderna crosta atmosferica. Pertanto, la sfera del paesaggio è il nucleo attivo del guscio geografico.
L'inviluppo geografico è eterogeneo non solo in verticale ma anche in orizzontale. A questo proposito, è suddiviso in complessi naturali separati. La differenziazione della conchiglia geografica in complessi naturali è dovuta alla distribuzione disomogenea del calore nelle sue diverse parti e all'eterogeneità della superficie terrestre (presenza di continenti e depressioni oceaniche, montagne, pianure, rilievi, ecc.). Il più grande complesso naturale è l'involucro geografico stesso. I complessi geografici comprendono anche continenti e oceani, zone naturali (tundra, foreste, steppe, ecc.), nonché formazioni naturali regionali, come la pianura dell'Europa orientale, il deserto del Sahara, la pianura amazzonica, ecc. Piccoli complessi naturali sono confinati alle singole colline, ai loro pendii, alle valli fluviali e alle loro singole sezioni (canali, pianure alluvionali, terrazze alluvionali) e ad altre meso e microforme di rilievo. Più piccolo è il complesso naturale, più omogenee sono le condizioni naturali al suo interno. Pertanto, l'intero involucro geografico ha una complessa struttura a mosaico, costituito da complessi naturali di rango diverso.
Il guscio geografico ha attraversato una lunga e complessa storia di sviluppo, che può essere suddivisa in più fasi. Si presume che la Terra fredda primaria si sia formata, come altri pianeti, da polvere e gas interstellari circa 5 miliardi di anni fa. Nel periodo pregeologico dello sviluppo della Terra, terminato 4,5 miliardi di anni fa, avvenne il suo accrescimento, la superficie fu bombardata da meteoriti e subì potenti fluttuazioni di marea dalla vicina Luna. L'involucro geografico come complesso di sfere non esisteva allora.
Il primo: la fase geologica dello sviluppo del guscio geografico iniziò insieme alla prima fase geologica dello sviluppo della Terra (4,6 miliardi di anni fa) e catturò l'intera storia pre-cambriana, continuando fino all'inizio del Fanerozoico (570 milioni di anni fa). Questo era il periodo della formazione dell'idrosfera e dell'atmosfera durante il degasaggio del mantello. La concentrazione di elementi pesanti (ferro, nichel) al centro della Terra e la sua rapida rotazione hanno causato l'emergere di un potente campo magnetico attorno alla Terra, proteggendo la superficie terrestre dalle radiazioni cosmiche. Gli strati spessi della crosta continentale si sono formati insieme a quella oceanica primaria e, alla fine dello stadio, la crosta continentale ha iniziato a dividersi in placche e, insieme alla giovane crosta oceanica risultante, ha iniziato a spostarsi attraverso l'astenosfera viscosa.
In questa fase, 3,6–3,8 miliardi di anni fa, apparvero i primi segni di vita nell'ambiente acquatico, che, alla fine della fase geologica, conquistò gli spazi oceanici della Terra. A quel tempo, la materia organica non giocava ancora un ruolo importante nello sviluppo dell'involucro geografico, come fa ora.
La seconda fase dello sviluppo dell'involucro geografico (da 570 milioni a 40 mila anni fa) comprende il Paleozoico, il Mesozoico e quasi l'intero Cenozoico. Questa fase è caratterizzata dalla formazione di uno schermo di ozono, dalla formazione dell'atmosfera e dell'idrosfera moderne, da un forte salto qualitativo e quantitativo nello sviluppo del mondo organico e dall'inizio della formazione del suolo. Inoltre, come nella fase precedente, periodi di sviluppo evolutivo si sono alternati a periodi di carattere catastrofico. Questo vale sia per la natura inorganica che per quella organica. Pertanto, i periodi di calma evoluzione degli organismi viventi (omeostasi) sono stati sostituiti da periodi di estinzione di massa di piante e animali (quattro di questi periodi sono stati registrati durante la fase in esame).
La terza fase (40mila anni fa - il nostro tempo) inizia con la comparsa del moderno Homo sapiens, più precisamente con l'inizio di un notevole e sempre maggiore impatto dell'uomo sul suo ambiente naturale 1 .
In conclusione, va detto che lo sviluppo del guscio geografico è proceduto lungo la linea della complicazione della sua struttura, accompagnato da processi e fenomeni ancora lontani dall'essere conosciuti dall'uomo. Come ha notato con successo uno dei geografi a questo proposito, il guscio geografico è un unico oggetto unico con un passato misterioso e un futuro imprevedibile.
21.2. Le principali regolarità della conchiglia geografica
L'involucro geografico ha una serie di modelli generali. Questi includono: integrità, ritmo di sviluppo, zonalità orizzontale, azonalità, asimmetria polare.
L'integrità è l'unità del guscio geografico, a causa della stretta relazione dei suoi componenti costitutivi. Inoltre, l'involucro geografico non è una somma meccanica di componenti, ma una formazione qualitativamente nuova che ha caratteristiche proprie e si sviluppa nel suo insieme. Come risultato dell'interazione dei componenti nei complessi naturali, viene effettuata la produzione di materia vivente e si forma il suolo. Un cambiamento all'interno del complesso naturale di uno dei componenti porta ad un cambiamento negli altri e nel complesso naturale nel suo insieme.
Si possono citare molti esempi a sostegno di ciò. Il più sorprendente per l'involucro geografico è l'esempio dell'apparizione della corrente El Niño nell'Oceano Pacifico equatoriale.
Di solito qui soffiano gli alisei e le correnti marine si spostano dalla costa dell'America all'Asia. Tuttavia, con un intervallo di 4-7 anni, la situazione cambia. I venti, per ragioni sconosciute, cambiano direzione al contrario, dirigendosi verso le coste del Sud America. Sotto la loro influenza, nasce una calda corrente El Niño, che spinge le fredde acque della Corrente peruviana, ricca di plancton, dalla costa della terraferma. Questa corrente appare al largo delle coste dell'Ecuador nella fascia 5 - 7°S. sh., bagna la costa del Perù e la parte settentrionale del Cile, penetrando fino a 15° S. sh., e talvolta a sud. Questo di solito avviene alla fine dell'anno (il nome della corrente, che di solito compare intorno a Natale, significa "bambino" in spagnolo e deriva dal bambino Cristo), dura 12-15 mesi ed è accompagnato da conseguenze disastrose per il Sud America : forti precipitazioni sotto forma di acquazzoni, inondazioni, sviluppo di colate di fango, smottamenti, erosione, riproduzione di insetti nocivi, partenza di pesci dalla costa per l'arrivo di acque calde, ecc. Ad oggi, la dipendenza di Sono state rivelate le condizioni meteorologiche in molte regioni del nostro pianeta sulla corrente di El Niño: piogge abbondanti insolite in Giappone, gravi siccità in Sud Africa, siccità e incendi in Australia, inondazioni violente in Inghilterra, forti precipitazioni invernali nel Mediterraneo orientale. La sua presenza interessa anche l'economia di molti paesi, principalmente la produzione di colture agricole (caffè, fave di cacao, tè, canna da zucchero, ecc.) e la pesca. Il più intenso del secolo scorso è stato El Niño nel 1982-1983. Si stima che durante questo periodo la corrente abbia causato all'economia mondiale danni materiali per un importo di circa $ 14 miliardi e abbia portato alla morte di 20mila persone.
Altri esempi della manifestazione dell'integrità dell'involucro geografico sono mostrati nello Schema 3.
L'integrità del guscio geografico è raggiunta dalla circolazione di energia e materia. I cicli energetici sono espressi da equilibri. Per l'involucro geografico, i bilanci di radiazione e calore sono i più tipici. Quanto ai cicli della materia, in essi è coinvolta la materia di tutte le sfere dell'involucro geografico.
I cicli nell'involucro geografico sono diversi nella loro complessità. Alcuni di essi, ad esempio la circolazione dell'atmosfera, il sistema delle correnti marine o il movimento di masse nelle viscere della Terra, sono movimenti meccanici, altri (il ciclo dell'acqua) sono accompagnati da un cambiamento dello stato aggregato di materia, e altri (circolazione biologica e cambiamenti nella materia nella litosfera) sono trasformazioni chimiche.
Come risultato dei cicli nel guscio geografico, c'è un'interazione tra i gusci privati, durante la quale si scambiano materia ed energia. A volte si sostiene che l'atmosfera, l'idrosfera e la litosfera si compenetrano. In realtà non è così: non sono le geosfere a penetrarsi tra loro, ma le loro componenti. Quindi, le particelle solide della litosfera entrano nell'atmosfera e nell'idrosfera, l'aria penetra nella litosfera e nell'idrosfera, ecc. Le particelle di materia che sono cadute da una sfera all'altra diventano parte integrante di quest'ultima. L'acqua e le particelle solide dell'atmosfera sono le sue parti costituenti, proprio come i gas e le particelle solide nei corpi idrici appartengono all'idrosfera. La presenza di sostanze che sono cadute da un guscio in un'altra forma, in un modo o nell'altro, le proprietà di questo guscio.
Un tipico esempio di ciclo che collega tutte le parti strutturali di un involucro geografico è il ciclo dell'acqua. Sono noti i cicli generali, globali e privati: oceano - atmosfera, continente - atmosfera, intra-oceanico, intra-atmosferico, intra-terrestre, ecc. Tutti i cicli dell'acqua si verificano a causa del movimento meccanico di enormi masse d'acqua, ma molti dei loro - tra diverse sfere, sono accompagnati da transizioni di fase dell'acqua o si verificano con la partecipazione di alcune forze specifiche, come la tensione superficiale. Il ciclo globale dell'acqua, che copre tutte le sfere, è accompagnato, inoltre, dalle trasformazioni chimiche dell'acqua: l'ingresso delle sue molecole nei minerali, negli organismi. Il ciclo completo (globale) dell'acqua con tutte le sue componenti particolari è ben rappresentato nello schema di L. S. Abramov (Fig. 146). In totale, ci sono 23 cicli di circolazione dell'umidità.
L'integrità è la regolarità geografica più importante, sulla cui conoscenza si basano la teoria e la pratica della gestione razionale della natura. La contabilizzazione di questa regolarità consente di prevedere possibili cambiamenti nella natura, di fornire una previsione geografica dei risultati dell'impatto umano sulla natura, di effettuare un esame geografico di progetti relativi allo sviluppo economico di determinati territori.
Riso. 146. Cicli idrici completi e parziali in natura
Il guscio geografico è caratterizzato dal ritmo dello sviluppo: la ripetizione nel tempo di determinati fenomeni. Ci sono due forme di ritmo: periodico e ciclico. Sotto i periodi comprendi i ritmi della stessa durata, sotto i cicli - una durata variabile. In natura esistono ritmi di diversa durata: quotidiani, intra-secolari, secolari e super-secolari, di diversa origine. Manifestandosi allo stesso tempo, i ritmi si sovrappongono l'uno all'altro, in alcuni casi rafforzandosi, in altri - indebolendosi a vicenda.
Il ritmo quotidiano, dovuto alla rotazione della Terra attorno al proprio asse, si manifesta nelle variazioni di temperatura, pressione, umidità dell'aria, nuvolosità, forza del vento, nei fenomeni di flusso e riflusso, nella circolazione delle brezze, nel funzionamento dell'abitare organismi e in una serie di altri fenomeni. Il ritmo quotidiano alle diverse latitudini ha le sue specificità. Ciò è dovuto alla durata dell'illuminazione e all'altezza del Sole sopra l'orizzonte.
Il ritmo annuale si manifesta nel cambio delle stagioni, nella formazione dei monsoni, nel cambiamento dell'intensità dei processi esogeni, nonché nei processi di formazione del suolo e distruzione delle rocce, nella stagionalità dell'attività economica umana. In diverse regioni naturali si distingue un diverso numero di stagioni. Quindi, nella zona equatoriale c'è solo una stagione dell'anno: calda e umida, nelle savane ci sono due stagioni: secca e umida. Alle latitudini temperate, i climatologi suggeriscono persino di distinguere sei stagioni dell'anno: oltre alle ben note quattro, altre due: pre-inverno e pre-primavera. Il pre-inverno è il periodo dal momento in cui la temperatura media giornaliera passa attraverso 0°C in autunno fino all'instaurarsi di un manto nevoso stabile. La pre-primavera inizia con l'inizio dello scioglimento del manto nevoso fino alla sua completa scomparsa. Come si può notare, il ritmo annuale è espresso al meglio nella zona temperata e molto debolmente nella zona equatoriale. Le stagioni dell'anno in diverse regioni possono avere nomi diversi. Non è lecito individuare la stagione invernale alle basse latitudini. Va tenuto presente che le ragioni del ritmo annuale sono diverse nelle diverse regioni naturali. Quindi, alle latitudini subpolari, è determinato dal regime di luce, alle latitudini temperate - dall'andamento delle temperature, alle latitudini subequatoriali - dal regime di umidità.
Tra i ritmi intrasecolari, i ritmi di 11 anni associati ai cambiamenti nell'attività solare sono espressi più chiaramente. Ha una grande influenza sul campo magnetico e sulla ionosfera della Terra e, attraverso di essi, su molti processi nell'involucro geografico. Ciò porta a cambiamenti periodici nei processi atmosferici, in particolare all'approfondimento dei cicloni e al rafforzamento degli anticicloni, alle fluttuazioni del deflusso dei fiumi e ai cambiamenti nell'intensità della sedimentazione nei laghi. I ritmi dell'attività solare influenzano la crescita delle piante legnose, che si riflette nello spessore dei loro anelli annuali, contribuiscono a periodici focolai di malattie epidemiche, nonché alla riproduzione in massa di parassiti delle foreste e delle colture, comprese le locuste. Come il famoso eliobiologo A.L. Chizhevsky, i ritmi di 11 anni influenzano non solo lo sviluppo di molti processi naturali, ma anche l'organismo di animali e umani, nonché la loro vita e attività. È interessante notare che alcuni geologi ora associano l'attività tettonica all'attività solare. Una dichiarazione sensazionale su questo argomento è stata fatta al Congresso geologico internazionale tenutosi nel 1996 a Pechino. I dipendenti dell'Istituto di Geologia della Cina hanno rivelato la ciclicità dei terremoti nella parte orientale del loro Paese. Esattamente ogni 22 anni (ciclo solare raddoppiato) in quest'area si verifica una perturbazione della crosta terrestre. È preceduto dall'attività delle macchie solari. Gli scienziati hanno studiato le cronache storiche dal 1888 e hanno trovato una conferma completa delle loro conclusioni sui cicli di 22 anni dell'attività della crosta terrestre che portano ai terremoti.
I ritmi secolari si manifestano solo nei processi e nei fenomeni individuali. Tra questi, il ritmo della durata di 1800–1900 anni, stabilito da A.V. Shnitnikov. In esso si distinguono tre fasi: trasgressiva (di clima fresco-umido), in rapido sviluppo, ma breve (300–500 anni); regressivo (clima secco e caldo), a lento sviluppo (600 - 800 anni); di transizione (700–800 anni). Nella fase trasgressiva, la glaciazione sulla Terra si intensifica, la portata del fiume aumenta e il livello dei laghi aumenta. Nella fase regressiva, i ghiacciai, al contrario, si ritirano, i fiumi diventano poco profondi e il livello dell'acqua nei laghi diminuisce.
Il ritmo in esame è associato a un cambiamento nelle forze di formazione della marea. Approssimativamente ogni 1800 anni, il Sole, la Luna e la Terra sono sullo stesso piano e sulla stessa linea retta, e la distanza tra la Terra e il Sole diventa la più piccola. Le forze di marea raggiungono il loro valore massimo. Nell'Oceano Mondiale, il movimento dell'acqua nella direzione verticale aumenta al massimo: le acque fredde profonde entrano in superficie, il che porta al raffreddamento dell'atmosfera e alla formazione di una fase trasgressiva. Nel tempo, la "sfilata di Luna, Terra e Sole" viene disturbata e l'umidità torna alla normalità.
I cicli supersecolari comprendono tre cicli associati a cambiamenti nelle caratteristiche orbitali della Terra: precessione (26mila anni), un'oscillazione completa del piano dell'eclittica rispetto all'asse terrestre (42mila anni), un completo cambiamento nell'eccentricità del orbita (92 - 94 mila anni).
I cicli più lunghi nello sviluppo del nostro pianeta sono i cicli tettonici della durata di circa 200 milioni di anni, a noi noti come le epoche di piegatura del Baikal, del Caledoniano, dell'Ercinia e del Mesozoico-Alpino. Sono causati da cause cosmiche, principalmente dall'inizio dell'estate galattica in un anno galattico. L'anno galattico è inteso come la rivoluzione del sistema solare attorno al centro della galassia, della durata dello stesso numero di anni. Quando il sistema si avvicina al centro della Galassia, in perigalassia, cioè "estate galattica", la gravità aumenta del 27% rispetto all'apogalattia, il che porta ad un aumento dell'attività tettonica sulla Terra.
Ci sono anche inversioni del campo magnetico terrestre con una durata di 145-160 mA.
I fenomeni ritmici non ripetono completamente alla fine del ritmo lo stato di natura che era al suo inizio. Questo è precisamente ciò che spiega lo sviluppo diretto dei processi naturali, che, quando il ritmo si sovrappone al progresso, alla fine si rivela in una spirale.
Lo studio dei fenomeni ritmici è di grande importanza per lo sviluppo delle previsioni geografiche.
La regolarità geografica planetaria, stabilita dal grande scienziato russo V.V. Dokuchaev, è la suddivisione in zone: un cambiamento regolare di componenti naturali e complessi naturali nella direzione dall'equatore ai poli. La suddivisione in zone è dovuta alla quantità ineguale di calore che arriva a latitudini diverse a causa della forma sferica della Terra. Anche la distanza della Terra dal Sole è importante. Anche le dimensioni della Terra sono importanti: la sua massa le consente di mantenere un guscio d'aria attorno a sé, senza il quale non ci sarebbe la zonizzazione. Infine, la zonazione è complicata da una certa inclinazione dell'asse terrestre rispetto al piano dell'eclittica.
Sulla Terra, il clima, le acque terrestri e oceaniche, i processi di alterazione degli agenti atmosferici, alcune morfologie formate sotto l'influenza di forze esterne (acque superficiali, venti, ghiacciai), la vegetazione, i suoli e la fauna selvatica sono zonali. La zonalità dei componenti e delle parti strutturali predetermina la zonalità dell'intero involucro geografico, cioè la zonalità geografica o paesaggistica. I geografi distinguono tra zonalità componente (clima, vegetazione, suolo, ecc.) e zonalità complessa (geografica o paesaggistica). Il concetto di zonazione dei componenti si è sviluppato fin dall'antichità. La zonizzazione complessa è stata scoperta da V.V. Dokuchaev.
Le più grandi suddivisioni zonali del guscio geografico sono le cinture geografiche. Differiscono l'uno dall'altro per le condizioni di temperatura, le caratteristiche generali della circolazione dell'atmosfera. Sulla terra si distinguono le seguenti zone geografiche: equatoriale e in ciascun emisfero - subequatoriale, tropicale, subtropicale, temperato, nonché nell'emisfero settentrionale - subartico e artico, e nel sud - subantartico e antartico. In totale, quindi, si distinguono 13 cinture naturali a terra. Ognuno di loro ha le sue caratteristiche per la vita umana e l'attività economica. Queste condizioni sono più favorevoli in tre zone: subtropicale, temperata e subequatoriale (a proposito, tutte e tre hanno un ritmo stagionale ben definito di sviluppo della natura). Sono più intensamente dominati dall'uomo rispetto ad altri.
Cinture simili nel nome (ad eccezione di quelle subequatoriali) sono state identificate anche nell'Oceano Mondiale. La zonalità dell'Oceano Mondiale si esprime nei cambiamenti sublatitudinali di temperatura, salinità, densità, composizione gassosa dell'acqua, nella dinamica della colonna d'acqua superiore e nel mondo organico. D.V. Bogdanov individua le cinture oceaniche naturali - "vasti spazi idrici che coprono la superficie dell'oceano e gli strati superiori adiacenti fino a una profondità di diverse centinaia di metri, in cui le caratteristiche della natura degli oceani (temperatura e salinità dell'acqua, correnti, condizioni del ghiaccio , biologici e alcuni indicatori idrochimici) sono chiaramente visibili, direttamente o indirettamente a causa dell'influenza della latitudine del luogo ”(Fig. 147). I confini delle cinture sono stati tracciati da lui lungo i fronti oceanologici: i confini della distribuzione e dell'interazione di acque con proprietà diverse. Le cinture oceaniche sono molto ben combinate con le zone fisiche e geografiche sulla terraferma; l'eccezione è la cintura subequatoriale di terra, che non ha una propria controparte oceanica.
All'interno delle cinture a terra, in base al rapporto tra calore e umidità, si distinguono le zone naturali, i cui nomi sono determinati dal tipo di vegetazione che vi prevale. Quindi, ad esempio, nella zona subartica ci sono zone di tundra e foresta-tundra, nella zona temperata ci sono zone di foreste, steppe forestali, steppe, semi-deserti e deserti, nella zona tropicale ci sono zone di sempreverdi foreste, semi-deserti e deserti.
Riso. 147. Zonazione geografica dell'Oceano Mondiale (in combinazione con le zone geografiche di terra) (secondo D.V. Bogdanov)
Le zone geografiche sono suddivise in sottozone in base al grado di manifestazione delle caratteristiche zonali. Teoricamente, in ciascuna zona si possono distinguere tre sottozone: quella centrale, con le caratteristiche più tipiche della zona, e
marginale, recante alcuni tratti caratteristici delle zone adiacenti. Un esempio è la zona forestale della zona temperata, in cui si distinguono le sottozone della taiga settentrionale, centrale e meridionale, nonché le foreste di sottotaiga (conifere-decidue) e di latifoglie.
A causa dell'eterogeneità della superficie terrestre e, di conseguenza, delle condizioni di umidità in diverse parti dei continenti, zone e sottozone non sempre hanno urto latitudinale. A volte si estendono quasi in direzione meridionale, come, ad esempio, nella metà meridionale del Nord America o nell'Asia orientale. Pertanto, è più corretto chiamare la zonalità non latitudinale, ma orizzontale. Inoltre, molte zone non sono distribuite in tutto il mondo come cinture; alcuni di essi si trovano solo nell'ovest dei continenti, nell'est o nel loro centro. Ciò è spiegato dal fatto che le zone si sono formate come risultato della differenziazione idrotermale, e non irraggiata, dell'involucro geografico, cioè a causa del diverso rapporto tra calore e umidità. In questo caso solo la distribuzione del calore è zonale; la distribuzione dell'umidità dipende dalla distanza del territorio dalle fonti di umidità, cioè dagli oceani.
Nel 1956 l'A.A. Grigoriev e M.I. Budyko ha formulato la cosiddetta legge periodica della zonizzazione geografica, in cui ogni zona naturale è caratterizzata dai suoi rapporti quantitativi di calore e umidità. Il calore è stimato in questa legge dal bilancio di radiazione e il grado di umidità è stimato dall'indice di secchezza della radiazione K B (o RIS) = B / (Z x r), dove B è il bilancio di radiazione annuale, r è la quantità annuale di precipitazione, L è il calore latente di vaporizzazione.
L'indice di secchezza della radiazione mostra quale percentuale del bilancio di radiazione viene spesa per l'evaporazione delle precipitazioni: se l'evaporazione delle precipitazioni richiede più calore di quanto non provenga dal Sole e parte delle precipitazioni rimane sulla Terra, allora l'umidificazione di tale territorio è sufficiente o eccessivo. Se entra più calore di quello speso per l'evaporazione, il calore in eccesso riscalda la superficie terrestre, che allo stesso tempo subisce una mancanza di umidità: K B< 0,45 – климат избыточно влажный, К Б = 0,45-Н,0 – влажный, К Б = 1,0-^3,0 – недостаточно влажный, К Б >3,0 - asciutto.
Si è scoperto che, sebbene la zonazione si basi sull'aumento del bilancio di radiazione dalle alte latitudini alle basse latitudini, l'aspetto paesaggistico della zona naturale è principalmente determinato dalle condizioni di umidificazione. Questo indicatore determina il tipo di zona (foresta, steppa, deserto, ecc.) e il bilancio di radiazione determina il suo aspetto specifico (latitudini temperate, subtropicali, tropicali, ecc.). Pertanto, in ciascuna zona geografica, a seconda del grado di umidità, si sono formate proprie zone naturali umide e aride, che possono essere sostituite alla stessa latitudine, a seconda del grado di umidità. È caratteristico che in tutte le fasce si creano le condizioni ottimali per lo sviluppo della vegetazione quando l'indice di irraggiamento di siccità è prossimo a uno.
Riso. 148. Legge periodica della zonalità geografica. KB è l'indice di radiazione della secchezza. (I diametri dei cerchi sono proporzionali alla produttività biologica dei paesaggi)
La legge periodica della zonazione geografica è scritta sotto forma di una tabella matriciale, in cui l'indice di secchezza della radiazione è calcolato orizzontalmente e i valori del bilancio di radiazione annuale sono calcolati verticalmente (Fig. 148).
Parlando di zonizzazione come modello generale, va tenuto presente che non è espresso in modo uguale ovunque. Si manifesta più chiaramente alle latitudini polari, equatoriali ed equatoriali, nonché nell'entroterra: condizioni pianeggianti di latitudini temperate e subtropicali. Questi ultimi includono principalmente le pianure dell'Europa orientale e della Siberia occidentale, che sono allungate nella direzione meridionale. Apparentemente, questo ha aiutato VV Dokuchaev a identificare il modello in esame, poiché lo ha studiato nella pianura dell'Europa orientale. Il fatto che V. V. Dokuchaev fosse uno scienziato del suolo ha avuto un ruolo nel determinare la complessa zonalità e il suolo, come è noto, è un indicatore integrale delle condizioni naturali del territorio.
Alcuni scienziati (O. K. Leontiev, A. P. Lisitsyn) tracciano zone naturali nello spessore e sul fondo degli oceani. Tuttavia, i complessi naturali da loro distinti qui non possono essere chiamati zone fisiografiche in senso convenzionale, ovvero il loro isolamento non è influenzato dalla distribuzione zonale della radiazione, che è la principale causa della zonazione sulla superficie terrestre. Qui possiamo parlare delle proprietà zonali delle masse d'acqua e dei sedimenti di fondo della flora e della fauna acquisite indirettamente attraverso lo scambio idrico con la massa d'acqua prossima alla superficie, la rideposizione dei sedimenti zonali terrigeni e biogenici e la dipendenza trofica della fauna di fondo dai residui organici morti provenienti da sopra.
La suddivisione in zone dell'involucro geografico come fenomeno planetario è violata dalla proprietà opposta: l'azonalità.
L'azonalità di un involucro geografico è intesa come la distribuzione di qualche oggetto o fenomeno fuori dalla connessione con le caratteristiche zonali di un dato territorio. La ragione dell'azonalità è l'eterogeneità della superficie terrestre: la presenza di continenti e oceani, montagne e pianure sui continenti, la particolarità delle condizioni di umidificazione e altre proprietà dell'involucro geografico. Esistono due forme principali di manifestazione dell'azonalità: le zone geografiche settoriali e la zonalità altitudinale.
La settorizzazione, o differenziazione longitudinale, delle zone geografiche è determinata dall'umidità (in contrasto con le zone latitudinali, dove non solo l'umidità, ma anche l'apporto di calore svolgono un ruolo importante). Il settorismo si manifesta principalmente nella formazione di tre settori all'interno delle cinture: quello continentale e due oceanico. Tuttavia, non sono espressi allo stesso modo ovunque, il che dipende dalla posizione geografica del continente, dalle sue dimensioni e configurazione, nonché dalla natura della circolazione atmosferica.
Il settore geografico è espresso in modo più completo nel più grande continente della Terra - in Eurasia, dall'Artico alla cintura equatoriale compresa. La differenziazione longitudinale è più pronunciata qui nelle zone temperate e subtropicali, dove tutti e tre i settori sono chiaramente espressi. Ci sono due settori nella zona tropicale. La differenziazione longitudinale è debolmente espressa nelle cinture equatoriali e subpolari.
Un'altra ragione dell'azonalità dell'involucro geografico, che viola la zonizzazione e la settorizzazione, è l'ubicazione dei sistemi montuosi, che possono impedire la penetrazione di masse d'aria che trasportano umidità e calore nelle profondità dei continenti. Ciò è particolarmente vero per quei crinali della zona temperata, che si trovano in posizione submeridionale sul percorso dei cicloni che seguono da ovest.
La natura azonale dei paesaggi è spesso determinata dalle caratteristiche delle rocce che li compongono. Pertanto, la presenza di rocce solubili vicino alla superficie porta alla formazione di peculiari paesaggi carsici, che differiscono in modo significativo dai complessi naturali zonali circostanti. Nelle aree di distribuzione delle sabbie acqua-glaciali si formano paesaggi del tipo Polissya. La figura 149 mostra l'ubicazione delle zone geografiche e dei settori al loro interno su un ipotetico continente piatto, costruito sulla base dell'effettiva distribuzione della terra sul globo a diverse latitudini. La stessa figura illustra chiaramente l'asimmetria dell'involucro geografico.
In conclusione, notiamo che l'azonalità, così come la zonizzazione, è un modello generale. Ogni parte della superficie terrestre, a causa della sua eterogeneità, reagisce a modo suo all'energia solare in entrata e, quindi, acquisisce caratteristiche specifiche che si formano sullo sfondo zonale generale. In sostanza, l'azonazione è una forma specifica di manifestazione della zonazione. Pertanto, qualsiasi parte della superficie terrestre è contemporaneamente zonale e azonale.
La zonalità altitudinale è un cambiamento naturale di componenti naturali e complessi naturali con un'ascesa alle montagne dai loro piedi alle vette. È dovuto al cambiamento climatico con l'altezza: la diminuzione della temperatura e l'aumento delle precipitazioni fino a una certa altezza (fino a 2-3 km) sui pendii sopravvento.
La zonalità altitudinale ha molto in comune con la zonalità orizzontale: quando si sale in montagna, il cambio delle cinture avviene nella stessa sequenza delle pianure, quando ci si sposta dall'equatore ai poli. Tuttavia, le fasce naturali di montagna stanno cambiando molto più velocemente delle zone naturali di pianura. Nell'emisfero nord, in direzione dall'equatore ai poli, la temperatura diminuisce di circa 0,5°C per ogni grado di latitudine (111 km), mentre in montagna scende in media di 0,6°C ogni 100 m .
Riso. 149. Schema delle zone geografiche e dei principali tipi zonali di paesaggi in un ipotetico continente (le dimensioni del continente raffigurato corrispondono a metà della superficie terrestre del globo su una scala di 1: 90.000.000), la configurazione: la sua posizione alle latitudini , la superficie - una bassa pianura (secondo A. M. Ryabchikov e così via)
Ci sono altre differenze: in montagna in tutte le fasce, con una sufficiente quantità di calore e umidità, esiste una speciale fascia di prati subalpini e alpini, che non si trova in pianura. Inoltre, ciascuna fascia di montagne, simile nel nome alla pianura, differisce notevolmente da essa, perché riceve radiazione solare di diversa composizione e ha condizioni di illuminazione diverse.
La zonalità altitudinale in montagna si forma non solo sotto l'influenza dei cambiamenti di altitudine, ma anche nelle caratteristiche del rilievo delle montagne. In questo caso, l'esposizione dei pendii, sia l'insolazione che la circolazione, gioca un ruolo importante. In determinate condizioni si osserva in montagna un'inversione di zonalità altitudinale: quando l'aria fredda ristagna nei bacini intermontani, la fascia dei boschi di conifere, ad esempio, può occupare una posizione più bassa rispetto alla fascia dei boschi di latifoglie. Nel complesso, la zonalità altitudinale è molto più diversificata della zonalità orizzontale e, inoltre, si manifesta a distanze ravvicinate.
Tuttavia, esiste una stretta relazione tra zonalità orizzontale e zonalità altitudinale. La zonalità altitudinale inizia in montagna con un analogo della zona orizzontale all'interno della quale si trovano le montagne. Quindi, nelle montagne situate nella zona della steppa, la cintura inferiore è la steppa di montagna, nella foresta - la foresta di montagna, ecc. La zonalità orizzontale determina il tipo di zonalità altitudinale. In ciascuna zona orizzontale, le montagne hanno la propria gamma (insieme) di cinture altitudinali. Il numero di cinture altitudinali dipende dall'altezza delle montagne e dalla loro posizione. Più alte sono le montagne e più vicine all'equatore si trovano, più ricco è il loro spettro di cinture.
La natura della zonalità altitudinale è influenzata anche dalla natura settoriale dell'involucro geografico: la composizione delle fasce verticali varia a seconda del settore in cui si trova una particolare catena montuosa. La struttura generalizzata della zonalità altitudinale dei paesaggi in diverse zone geografiche (a diverse latitudini) e in vari settori è mostrata nella Figura 150. Analogamente alla zonalità altitudinale delle montagne sulla terraferma, si può parlare di zonalità profonda nell'oceano.
Una delle principali (e secondo l'accademico KK Markov, la principale) regolarità dell'involucro geografico dovrebbe essere considerata l'asimmetria polare. La ragione di questo modello è principalmente l'asimmetria della figura della Terra. Come sapete, il semiasse settentrionale della Terra è 30 m più lungo di quello meridionale, quindi la Terra è più appiattita al Polo Sud. La posizione delle masse continentali e oceaniche sulla Terra è asimmetrica. Nell'emisfero settentrionale, la terra occupa il 39% dell'area e nell'emisfero meridionale solo il 19%. Intorno al Polo Nord c'è l'oceano, intorno al Sud - la terraferma dell'Antartide. Nei continenti meridionali, le piattaforme occupano dal 70 al 95% della loro area, nei continenti settentrionali - 30 - 50%. Nell'emisfero settentrionale è presente una cintura di giovani strutture ripiegate (alpino-himalayana), che si estende in direzione latitudinale. Non ha analoghi nell'emisfero australe. Nell'emisfero settentrionale, tra 50 e 70°, si trovano le aree di terra geostrutturalmente più elevate (canadese, baltico, anabarese. scudi di Aldan). Nell'emisfero sud a queste latitudini c'è una catena di depressioni oceaniche. Nell'emisfero nord c'è un anello continentale che incornicia l'oceano polare, nell'emisfero sud c'è un anello oceanico che confina con il continente polare.
L'asimmetria tra terra e mare comporta l'asimmetria di altre componenti dell'involucro geografico. Così, nell'oceanosfera, i sistemi di correnti marine negli emisferi settentrionale e meridionale non si ripetono; inoltre, le correnti calde nell'emisfero nord si estendono fino alle latitudini artiche, mentre nell'emisfero sud solo fino ad una latitudine di 35°. La temperatura dell'acqua nell'emisfero settentrionale è di 3° più alta rispetto a quella meridionale.
Il clima dell'emisfero settentrionale è più continentale di quello meridionale (l'ampiezza annuale della temperatura dell'aria è rispettivamente di 14 e 6 °C). Nell'emisfero settentrionale vi è una debole glaciazione continentale, una forte glaciazione marina e una vasta area di permafrost. Nell'emisfero sud, queste figure sono direttamente opposte. Nell'emisfero settentrionale, la zona della taiga occupa un'area enorme, nell'emisfero meridionale non ha analoghi. Inoltre, alle latitudini in cui le foreste di latifoglie e miste dominano nell'emisfero settentrionale (~50°), i deserti artici si trovano sulle isole dell'emisfero meridionale. Anche la fauna degli emisferi è diversa. Nell'emisfero meridionale non ci sono zone di tundra, tundra forestale, steppa forestale e deserti della zona temperata. Anche la fauna degli emisferi è diversa. Non ci sono cammelli della Battriana, trichechi, orsi polari e molti altri animali nel sud, ma ci sono, ad esempio, pinguini, marsupiali e alcuni altri animali che non si trovano nell'emisfero settentrionale. In generale, le differenze nella composizione delle specie di piante e animali tra gli emisferi sono molto significative.
Queste sono le leggi di base del guscio geografico, alcune di esse sono talvolta chiamate leggi. Tuttavia, come ha dimostrato in modo convincente D. L. Armand, la geografia fisica non ha a che fare con le leggi, ma con le regolarità - ripetendo costantemente le relazioni tra i fenomeni in natura, ma avendo un rango inferiore rispetto alle leggi.
Riso. 150. Struttura generalizzata della zonalità altitudinale dei paesaggi in diverse zone geografiche (secondo Ryabchikov A.A.)
Descrivendo il guscio geografico, è necessario sottolineare ancora una volta che esso è strettamente connesso con lo spazio esterno che lo circonda e con le parti interne della Terra. Innanzitutto riceve dal Cosmo l'energia di cui ha bisogno. Le forze di attrazione mantengono la Terra in orbita attorno al Sole e causano periodiche perturbazioni di marea nel corpo del pianeta. I flussi corpuscolari ("vento solare"), i raggi X e i raggi ultravioletti, le onde radio e l'energia radiante visibile sono diretti verso la Terra dal Sole. I raggi cosmici sono diretti dalle profondità dell'Universo verso la Terra. I flussi di questi raggi e particelle provocano la formazione di tempeste magnetiche, aurore, ionizzazione dell'aria e altri fenomeni vicino alla Terra. La massa della Terra è in costante aumento a causa della caduta di meteoriti e polvere cosmica. Ma la Terra percepisce l'impatto del Cosmo in modo non passivo. Intorno alla Terra, come pianeta con un campo magnetico e cinture di radiazioni, si sta creando uno specifico sistema naturale, chiamato spazio geografico. Si estende dalla magnetopausa - il limite superiore del campo magnetico terrestre, che si trova ad un'altezza di almeno 10 raggi terrestri, al limite inferiore della crosta terrestre - la cosiddetta superficie di Mohorovichich (Moho). Lo spazio geografico è diviso in quattro parti (dall'alto verso il basso):
Vicino allo spazio. Il suo confine inferiore corre lungo il confine superiore dell'atmosfera ad un'altitudine di 1500 - 2000 km sopra la Terra. Qui avviene la principale interazione dei fattori cosmici con i campi magnetici e gravitazionali della Terra. Qui viene trattenuta la radiazione corpuscolare del Cosmo, che è dannosa per gli organismi viventi.
Alta atmosfera. Dal basso, è limitato dalla stratopausa, che in questo caso viene presa anche come limite superiore dell'involucro geografico. Qui i raggi cosmici primari rallentano, si trasformano e la termosfera si riscalda.
Copertura geografica. Il suo limite inferiore è la base della crosta atmosferica nella litosfera.
Corteccia sottostante. Il limite inferiore è la superficie Moho. Questa è l'area di manifestazione dei fattori endogeni che formano il rilievo primario del pianeta.
Il concetto di spazio geografico specifica la posizione dell'involucro geografico del nostro pianeta.
In conclusione, notiamo che una persona nel corso della sua attività economica ha attualmente una grande influenza sulla busta geografica.
Conchiglia geografica - nella scienza geografica russa, questo è inteso come un guscio integrale e continuo della Terra, dove le sue parti costitutive: la parte superiore della litosfera (crosta terrestre), la parte inferiore dell'atmosfera (troposfera, stratosfera, idrosfera e biosfera) - così come l'antroposfera si compenetrano e sono in stretta interazione. Tra loro c'è un continuo scambio di materia ed energia.
Il limite superiore della conchiglia geografica è tracciato lungo la stratopausa, poiché prima di questo confine l'effetto termico della superficie terrestre influenza i processi atmosferici; il confine del guscio geografico nella litosfera è spesso combinato con il limite inferiore della regione di ipergenesi (a volte il piede della stratisfera, la profondità media delle sorgenti sismiche o vulcaniche, la suola della crosta terrestre e il livello di zero annuale le ampiezze di temperatura sono assunte come limite inferiore del guscio geografico). L'involucro geografico copre completamente l'idrosfera, discendendo nell'oceano 10-11 km sotto il livello del mare, la zona superiore della crosta terrestre e la parte inferiore dell'atmosfera (uno strato di 25-30 km di spessore). Lo spessore maggiore dell'involucro geografico è vicino a 40 km. Il guscio geografico è l'oggetto di studio della geografia e delle sue scienze di ramo.
Nonostante le critiche al termine "involucro geografico" e la difficoltà nel definirlo, è attivamente utilizzato in geografia ed è uno dei concetti principali della geografia russa.
Il concetto di involucro geografico come "sfera esterna della terra" è stato introdotto dal meteorologo e geografo russo P. I. Brounov (1910). Il concetto moderno è stato sviluppato e introdotto nel sistema delle scienze geografiche da A. A. Grigoriev (1932). La storia del concetto e le questioni controverse sono considerate con maggior successo nelle opere di I. M. Zabelin.
Concetti analoghi al concetto di involucro geografico esistono anche nella letteratura geografica straniera (l'involucro terrestre di A. Getner e R. Hartshorne, la geosfera di G. Karol, ecc.). Tuttavia, lì l'involucro geografico è generalmente considerato non come un sistema naturale, ma come una combinazione di fenomeni naturali e sociali.
Ci sono altri gusci terrestri ai confini della connessione di varie geosfere.
2 STRUTTURA DEL GUSCIO GEOGRAFICO
Consideriamo i principali elementi strutturali dell'involucro geografico.
La crosta terrestre è la parte superiore della terra solida. È separato dal mantello da un confine con un forte aumento delle velocità delle onde sismiche: il confine di Mohorovichich. Lo spessore della crosta varia da 6 km sotto l'oceano a 30-50 km nei continenti. Esistono due tipi di crosta: continentale e oceanica. Nella struttura della crosta continentale si distinguono tre strati geologici: copertura sedimentaria, granito e basalto. La crosta oceanica è composta principalmente da rocce mafiche, più una copertura sedimentaria. La crosta terrestre è divisa in placche litosferiche di diverse dimensioni, che si muovono l'una rispetto all'altra. La cinematica di questi movimenti è descritta dalla tettonica a placche. 
Figura 1 - La struttura della crosta presa in prestito
C'è una crosta su Marte e Venere, la Luna e molti satelliti dei pianeti giganti. Su Mercurio, sebbene appartenga ai pianeti terrestri, non c'è crosta terrestre. Nella maggior parte dei casi, è costituito da basalti. La Terra è unica in quanto ha due tipi di crosta: continentale e oceanica.
La massa della crosta terrestre è stimata in 2,8 1019 tonnellate (di cui il 21% è crosta oceanica e il 79% continentale). La crosta costituisce solo lo 0,473% della massa totale della Terra
La crosta oceanica è costituita principalmente da basalti. Secondo la teoria della tettonica a zolle, si forma continuamente alle dorsali oceaniche, si discosta da esse e viene assorbito nel mantello nelle zone di subduzione. Pertanto, la crosta oceanica è relativamente giovane e le sue sezioni più antiche risalgono al Giurassico superiore.
Lo spessore della crosta oceanica praticamente non cambia nel tempo, poiché è determinato principalmente dalla quantità di fusione rilasciata dal materiale del mantello nelle zone delle dorsali oceaniche. In una certa misura, lo spessore dello strato sedimentario sul fondo degli oceani ha un effetto. In diverse aree geografiche, lo spessore della crosta oceanica varia tra 5-7 chilometri.
Come parte della stratificazione della Terra per proprietà meccaniche, la crosta oceanica appartiene alla litosfera oceanica. Lo spessore della litosfera oceanica, a differenza della crosta, dipende principalmente dalla sua età. Nelle zone delle dorsali oceaniche, l'astenosfera si avvicina molto alla superficie e lo strato litosferico è quasi completamente assente. Con la distanza dalle zone delle dorsali oceaniche, lo spessore della litosfera aumenta prima in proporzione alla sua età, quindi il tasso di crescita diminuisce. Nelle zone di subduzione, lo spessore della litosfera oceanica raggiunge i suoi valori massimi, pari a 120-130 chilometri.
La crosta continentale ha una struttura a tre strati. Lo strato superiore è rappresentato da una copertura discontinua di rocce sedimentarie, ampiamente sviluppata, ma raramente di grande spessore. La maggior parte della crosta è ripiegata sotto la crosta superiore, uno strato composto principalmente da graniti e gneiss, di bassa densità e di antica storia. Gli studi dimostrano che la maggior parte di queste rocce si è formata molto tempo fa, circa 3 miliardi di anni fa. Di seguito si trova la crosta inferiore, costituita da rocce metamorfiche - granuliti e simili.
La crosta terrestre è composta da un numero relativamente piccolo di elementi. Circa la metà della massa della crosta terrestre è ossigeno, più del 25% è silicio. Solo 18 elementi: O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, H, Ti, C, Cl, P, S, N, Mn, F, Ba - costituiscono il 99,8% della massa terrestre Crosta.
La determinazione della composizione della crosta continentale superiore è stato uno dei primi compiti che la giovane scienza della geochimica si è impegnata a risolvere. In realtà, la geochimica è apparsa dai tentativi di risolvere questo problema. Questo compito è molto difficile, poiché la crosta terrestre è costituita da molte rocce di varia composizione. Anche all'interno dello stesso corpo geologico, la composizione delle rocce può variare notevolmente. In diverse aree possono essere distribuiti tipi di rocce completamente diversi. Alla luce di tutto ciò, si poneva il problema di determinare la composizione generale, media, di quella parte della crosta terrestre che affiora in superficie nei continenti. D'altra parte, è subito sorta la domanda sul contenuto di questo termine.
Il successivo tentativo di determinare la composizione media della crosta terrestre fu fatto da Viktor Goldshmidt. Ha ipotizzato che il ghiacciaio, muovendosi lungo la crosta continentale, raschiasse via tutte le rocce che vengono in superficie, le mescoli. Di conseguenza, le rocce depositate dall'erosione glaciale riflettono la composizione della crosta continentale media. Goldschmidt ha analizzato la composizione delle argille fasciate depositate nel Mar Baltico durante l'ultima glaciazione. La loro composizione era sorprendentemente vicina alla composizione media ottenuta da Clark. L'accordo delle stime ottenute con metodi così diversi è stata una forte conferma dei metodi geochimici.
Successivamente, molti ricercatori sono stati impegnati nel determinare la composizione della crosta continentale. Le stime di Vinogradov, Vedepol, Ronov e Yaroshevsky hanno ricevuto un ampio riconoscimento scientifico.
Alcuni nuovi tentativi per determinare la composizione della crosta continentale si basano sulla sua divisione in parti formate in diversi contesti geodinamici.
Il limite superiore della troposfera si trova ad un'altitudine di 8-10 km a latitudini polari, 10-12 km a temperate e 16-18 km a latitudini tropicali; inferiore in inverno che in estate. Lo strato più basso e principale dell'atmosfera. Contiene più dell'80% della massa totale dell'aria atmosferica e circa il 90% di tutto il vapore acqueo presente nell'atmosfera. Nella troposfera, la turbolenza e la convezione sono molto sviluppate, compaiono nuvole, si sviluppano cicloni e anticicloni. La temperatura diminuisce con l'aumentare della quota con una pendenza media verticale di 0,65°/100 m.
Per le "condizioni normali" alla superficie terrestre si prendono: densità 1,2 kg/m3, pressione barometrica 101,34 kPa, temperatura più 20 °C e umidità relativa 50%. Questi indicatori condizionali hanno un valore puramente ingegneristico.
Stratosfera (dal latino strato - pavimentazione, strato) - uno strato dell'atmosfera, situato a un'altitudine compresa tra 11 e 50 km. Sono tipici un leggero cambiamento di temperatura nello strato di 11-25 km (strato inferiore della stratosfera) e il suo aumento nello strato di 25-40 km da -56,5 a 0,8 C (stratosfera superiore o regione di inversione). Raggiunto un valore di circa 273 K (quasi 0 °C) ad una quota di circa 40 km, la temperatura rimane costante fino ad una quota di circa 55 km. Questa regione a temperatura costante è chiamata stratopausa ed è il confine tra la stratosfera e la mesosfera.
È nella stratosfera che si trova lo strato di ozonosfera ("strato di ozono") (ad un'altitudine compresa tra 15-20 e 55-60 km), che determina il limite superiore della vita nella biosfera. L'ozono (O3) si forma come risultato di reazioni fotochimiche più intensamente a un'altitudine di circa 30 km. La massa totale di O3 a pressione normale sarebbe uno strato di 1,7-4,0 mm di spessore, ma anche questo è sufficiente per assorbire la radiazione ultravioletta solare dannosa per la vita. La distruzione dell'O3 si verifica quando interagisce con i radicali liberi, NO, composti contenenti alogeni (compresi i "freon").
La maggior parte della parte a lunghezza d'onda corta della radiazione ultravioletta (180-200 nm) viene trattenuta nella stratosfera e l'energia delle onde corte viene trasformata. Sotto l'influenza di questi raggi, i campi magnetici cambiano, le molecole si rompono, si verificano ionizzazione, nuova formazione di gas e altri composti chimici. Questi processi possono essere osservati sotto forma di aurora boreale, fulmini e altri bagliori.
Nella stratosfera e negli strati superiori, sotto l'influenza della radiazione solare, le molecole di gas si dissociano - in atomi (sopra 80 km, CO2 e H2 si dissociano, sopra 150 km - O2, sopra 300 km - H2). Ad un'altitudine di 200–500 km, la ionizzazione dei gas avviene anche nella ionosfera; ad un'altitudine di 320 km, la concentrazione di particelle cariche (О+2, О−2, N+2) è ~ 1/300 del concentrazione di particelle neutre. Negli strati superiori dell'atmosfera ci sono radicali liberi - OH, HO 2, ecc.
Non c'è quasi vapore acqueo nella stratosfera.
Troposfera (greco antico τροπή - "girare", "cambiare" e σφαῖρα - "palla") - lo strato inferiore e più studiato dell'atmosfera, alto 8-10 km nelle regioni polari, fino a 10-12 km nelle latitudini temperate , all'equatore - 16-18 km.
Salendo nella troposfera, la temperatura scende in media di 0,65 K ogni 100 m e raggiunge i 180÷220 K (-90÷-53° C) nella parte alta. Questo strato superiore della troposfera, in cui si interrompe la diminuzione della temperatura con l'altezza, è chiamato tropopausa. Lo strato successivo dell'atmosfera sopra la troposfera è chiamato stratosfera.
Più dell'80% della massa totale dell'aria atmosferica è concentrata nella troposfera, la turbolenza e la convezione sono molto sviluppate, la parte predominante del vapore acqueo è concentrata, si formano nuvole, si formano fronti atmosferici, si sviluppano cicloni e anticicloni, così come altri processi che determinano il tempo e il clima. I processi che si verificano nella troposfera sono principalmente dovuti alla convezione.
La parte della troposfera all'interno della quale possono formarsi i ghiacciai sulla superficie terrestre è chiamata ionosfera.
L'idrosfera (dall'altro greco Yδωρ - acqua e σφαῖρα - palla) è il guscio d'acqua della Terra.
Forma un guscio d'acqua discontinuo. La profondità media dell'oceano è di 3850 m, la massima (Fossa delle Marianne del Pacifico) è di 11.022 metri. Circa il 97% della massa dell'idrosfera è acqua salata oceanica, il 2,2% è acqua di ghiacciaio, il resto è acqua dolce sotterranea, di lago e fiume. Il volume totale dell'acqua sul pianeta è di circa 1.532.000.000 di chilometri cubi. La massa dell'idrosfera è di circa 1,46 * 10 21 kg. Questa è 275 volte la massa dell'atmosfera, ma solo 1/4000 della massa dell'intero pianeta. L'idrosfera è costituita per il 94% dall'acqua dell'Oceano Mondiale, in cui sono disciolti i sali (in media il 3,5%), oltre a un certo numero di gas. Lo strato superiore dell'oceano contiene 140 trilioni di tonnellate di anidride carbonica e 8 trilioni di tonnellate di ossigeno disciolto. L'area della biosfera nell'idrosfera è rappresentata nel suo intero spessore, tuttavia, la più alta densità di materia vivente ricade sugli strati superficiali riscaldati e illuminati dai raggi del sole, nonché sulle zone costiere.
In generale, è accettata la divisione dell'idrosfera nell'Oceano Mondiale, nelle acque continentali e nelle acque sotterranee. La maggior parte dell'acqua è concentrata nell'oceano, molto meno, nella rete fluviale continentale e nelle acque sotterranee. Ci sono anche grandi riserve d'acqua nell'atmosfera, sotto forma di nuvole e vapore acqueo. Oltre il 96% del volume dell'idrosfera è costituito da mari e oceani, circa il 2% è acqua sotterranea, circa il 2% è ghiaccio e neve e circa lo 0,02% è acqua superficiale. Parte dell'acqua è allo stato solido sotto forma di ghiacciai, manto nevoso e permafrost, che rappresentano la criosfera.
Le acque superficiali, sebbene occupino una quota relativamente piccola della massa totale dell'idrosfera, svolgono comunque un ruolo importante nella vita della biosfera terrestre, essendo la principale fonte di approvvigionamento idrico, irrigazione e irrigazione.
Biosfera (dall'altro greco βιος - vita e σφαῖρα - sfera, palla) - il guscio della Terra abitato da organismi viventi, sotto la loro influenza e occupato dai prodotti della loro attività vitale; "film della vita"; ecosistema globale della Terra.
La biosfera è il guscio della Terra abitato da organismi viventi e da essi trasformato. La biosfera iniziò a formarsi non più tardi di 3,8 miliardi di anni fa, quando i primi organismi iniziarono ad emergere sul nostro pianeta. Penetra nell'intera idrosfera, nella parte superiore della litosfera e nella parte inferiore dell'atmosfera, cioè abita l'ecosfera. La biosfera è la totalità di tutti gli organismi viventi. Ospita oltre 3.000.000 di specie di piante, animali, funghi e batteri. Anche l'uomo fa parte della biosfera, la sua attività supera molti processi naturali e, come disse V. I. Vernadsky: "L'uomo diventa una potente forza geologica".
Il naturalista francese Jean Baptiste Lamarck all'inizio del XIX secolo. per la prima volta proponeva infatti il concetto di biosfera, senza nemmeno introdurre il termine stesso. Il termine "biosfera" fu proposto dal geologo e paleontologo austriaco Eduard Suess nel 1875.
Una dottrina olistica della biosfera è stata creata dal biogeochimico e filosofo V. I. Vernadsky. Per la prima volta ha assegnato agli organismi viventi il ruolo della principale forza trasformatrice del pianeta Terra, tenendo conto della loro attività non solo nel momento presente, ma anche nel passato.
C'è un'altra definizione più ampia: Biosfera - l'area di distribuzione della vita sul corpo cosmico. Sebbene l'esistenza della vita su oggetti spaziali diversi dalla Terra sia ancora sconosciuta, si ritiene che la biosfera possa diffondersi in aree più nascoste, ad esempio nelle cavità litosferiche o negli oceani subglaciali. Ad esempio, viene considerata la possibilità dell'esistenza della vita nell'oceano della luna di Giove Europa.
La biosfera si trova all'intersezione della parte superiore della litosfera e della parte inferiore dell'atmosfera e occupa quasi l'intera idrosfera.
Limite superiore nell'atmosfera: 15-20 km. È determinato dallo strato di ozono, che blocca l'ultravioletto a onde corte, dannoso per gli organismi viventi.
Limite inferiore nella litosfera: 3,5-7,5 km. È determinato dalla temperatura di transizione dell'acqua in vapore e dalla temperatura di denaturazione delle proteine, tuttavia, in generale, la diffusione degli organismi viventi è limitata a una profondità di diversi metri.
Il confine tra l'atmosfera e la litosfera nell'idrosfera: 10-11 km. Determinato dal fondo dell'Oceano Mondiale, compresi i sedimenti del fondo.
La biosfera è composta dai seguenti tipi di sostanze:
Materia vivente - la totalità dei corpi degli organismi viventi che abitano la Terra, è fisico-chimicamente unificata, indipendentemente dalla loro affiliazione sistematica. La massa della materia vivente è relativamente piccola ed è stimata in 2,4 ... 3,6 1012 tonnellate (in peso a secco) ed è meno di un milionesimo dell'intera biosfera (circa 3 1018 tonnellate), che, a sua volta, è inferiore a uno millesimo le masse della terra. Ma questa è una "delle più potenti forze geochimiche del nostro pianeta", poiché la materia vivente non abita solo la biosfera, ma trasforma la faccia della Terra. La materia vivente è distribuita all'interno della biosfera in modo molto diseguale.
Sostanza biogenica - una sostanza creata ed elaborata dalla materia vivente. Durante l'evoluzione organica, gli organismi viventi sono passati attraverso i loro organi, tessuti, cellule e sangue mille volte l'intera atmosfera, l'intero volume dell'oceano mondiale e un'enorme massa di sostanze minerali. Questo ruolo geologico della materia vivente può essere immaginato dai depositi di carbone, petrolio, rocce carbonatiche, ecc.
Materia inerte - prodotti formati senza la partecipazione di organismi viventi.
Sostanza bio-inerte, creata contemporaneamente da organismi viventi e processi inerti, che rappresentano sistemi dinamicamente equilibrati di entrambi. Tali sono il suolo, il limo, la crosta da agenti atmosferici, ecc. Gli organismi svolgono un ruolo di primo piano in essi.
Una sostanza in decadimento radioattivo.
Atomi sparsi, creati continuamente da qualsiasi tipo di materia terrestre sotto l'influenza della radiazione cosmica.
Una sostanza di origine cosmica.
L'intero strato dell'impatto della vita sulla natura inanimata è chiamato megabiosfera e insieme all'artebiosfera - lo spazio di espansione umanoide nello spazio vicino alla Terra - la panbiosfera.
Il substrato per la vita nell'atmosfera dei microrganismi (aerobionti) sono le goccioline d'acqua - l'umidità atmosferica, la fonte di energia - l'energia solare e gli aerosol. Approssimativamente dalle cime degli alberi all'altezza della posizione più frequente dei cumuli si estende la tropobiosfera (con i tropobionti; questo spazio è uno strato più sottile della troposfera). Al di sopra cresce uno strato di microbiota estremamente sparso, l'altobiosfera (con altobionts). Al di sopra si estende lo spazio in cui gli organismi entrano casualmente e raramente e non si riproducono: la parabiosfera. Sopra c'è l'apobiosfera.
La geobiosfera è abitata da geobionti, il substrato e in parte l'ambiente di vita per il quale serve il firmamento terrestre. La geobiosfera è costituita dall'area della vita sulla superficie terrestre - la terrabiosfera (con terrabionti), suddivisa in fitosfera (dalla superficie della terra alle cime degli alberi) e la pedosfera (suolo e sottosuolo; a volte il l'intera crosta atmosferica è inclusa qui) e la vita nelle profondità della Terra - la litobiosfera (con litobionti che vivono nei pori delle rocce, principalmente nelle acque sotterranee). Ad alta quota in montagna, dove la vita delle piante superiori non è più possibile, si trova la parte d'alta quota della terrabiosfera: la zona eoliana (con eolobionti). La litobiosfera si rompe in uno strato dove è possibile la vita degli aerobi - l'ipoterrabiosfera e uno strato dove possono vivere solo gli anaerobi - la tellurobiosfera. La vita in una forma inattiva può penetrare più in profondità nell'ipobiosfera. Metabiosfera: tutte le rocce biogene e bioinerti. Più profonda è l'abiosfera.
Nelle profondità della litosfera, ci sono 2 livelli teorici della diffusione della vita: un'isoterma di 100 ° C, al di sotto della quale l'acqua bolle alla normale pressione atmosferica e un'isoterma di 460 ° C, dove a qualsiasi pressione l'acqua si trasforma in vapore , cioè non può essere allo stato liquido.
L'idrobiosfera - l'intero strato d'acqua globale (senza falde acquifere), abitato da hydrobionts - si rompe in uno strato di acque continentali - l'aquabiosphere (con organismi acquatici) e l'area dei mari e degli oceani - la marinobiosphere (con marinobionts) . Ci sono 3 strati - una fotosfera relativamente illuminata, sempre una disfotosfera molto crepuscolare (fino all'1% dell'insolazione solare) e uno strato di oscurità assoluta - l'afotosfera.
Il concetto di "conchiglia geografica"
Nota 1
Il guscio geografico è un guscio continuo e integrale della Terra, costituito dalla crosta terrestre, dalla troposfera, dalla stratosfera, dall'idrosfera, dalla biosfera e dall'antroposfera. Tutti i componenti dell'involucro geografico sono in stretta interazione e si compenetrano. Tra loro c'è un continuo scambio di materia ed energia.
Il limite superiore dell'involucro geografico è la stratosfera, situata al di sotto della massima concentrazione di ozono ad un'altitudine di circa 25 km. Il limite inferiore passa negli strati superiori della litosfera (da 500 a 800 m).
La reciproca penetrazione e l'interazione dei componenti che compongono il guscio geografico - acqua, aria, minerali e conchiglie viventi - ne determina l'integrità. In esso, oltre al continuo metabolismo ed energia, si può osservare anche la costante circolazione delle sostanze. Ogni componente della conchiglia geografica, sviluppandosi secondo le proprie leggi, è influenzata dalle altre conchiglie e essa stessa le influenza.
L'impatto della biosfera sull'atmosfera è associato al processo di fotosintesi, a seguito del quale vi è un intenso scambio di gas tra materia vivente e aria, nonché la regolazione dei gas nell'atmosfera. Le piante verdi assorbono l'anidride carbonica dall'aria e rilasciano ossigeno, senza il quale la vita della maggior parte degli organismi viventi sul pianeta è impossibile. Grazie all'atmosfera, la superficie terrestre non è surriscaldata dalla radiazione solare durante il giorno e non si raffredda in modo significativo di notte, cosa necessaria per la normale esistenza degli esseri viventi.
La biosfera influenza l'idrosfera. Gli organismi viventi possono influenzare la salinità delle acque dell'Oceano Mondiale, prelevando dall'acqua alcune sostanze necessarie alla loro vita (ad esempio il calcio è necessario per la formazione di conchiglie, conchiglie, scheletri). L'ambiente acquatico è l'habitat di molti esseri viventi, l'acqua è necessaria per il normale corso della maggior parte dei processi vitali dei rappresentanti della flora e della fauna.
L'influenza degli organismi viventi sulla crosta terrestre è più pronunciata nella sua parte superiore, dove si verifica l'accumulo di resti vegetali e animali e si formano rocce di origine organica.
Gli organismi viventi partecipano attivamente non solo alla creazione delle rocce, ma anche alla loro distruzione. Secernono acidi che distruggono le rocce, intaccando le radici, formando profonde crepe. Come risultato di questi processi, le rocce dure e dense si trasformano in sedimentarie sciolte (ciottoli, ghiaia). Tutte le condizioni sono create per la formazione dell'uno o dell'altro tipo di terreno.
Una modifica in qualsiasi componente della shell geografica si riflette in tutte le altre shell. Ad esempio, l'era della grande glaciazione nel periodo quaternario. L'espansione della superficie terrestre ha creato i presupposti per l'insorgere di un clima più secco e freddo, che ha portato alla formazione di uno strato di ghiaccio e neve che ha ricoperto vaste aree del Nord America settentrionale e dell'Eurasia. Ciò, a sua volta, ha portato a un cambiamento nella flora, nella fauna e nella copertura del suolo.
Componenti della shell geografica
Le componenti principali della busta geografica includono:
- La crosta terrestre. Parte superiore della litosfera. È separato dal mantello dal confine Mohorovich, caratterizzato da un forte aumento della velocità delle onde sismiche. Lo spessore della crosta terrestre varia da sei chilometri (sotto l'oceano) a 30-50 km (sui continenti). Esistono due tipi di crosta terrestre: oceanica e continentale. La crosta oceanica è costituita principalmente da rocce mafiche e copertura sedimentaria. Nella crosta continentale si distinguono strati basaltici e granitici, copertura sedimentaria. La crosta terrestre è costituita da placche litosferiche separate di diverse dimensioni, che si muovono l'una rispetto all'altra.
- Troposfera. Lo strato inferiore dell'atmosfera. Il limite superiore alle latitudini polari è 8-10 km, alle latitudini temperate 10-12 km, alle latitudini tropicali 16-18 km. In inverno, il limite superiore è leggermente inferiore rispetto all'estate. La troposfera contiene il 90% del vapore acqueo totale nell'atmosfera e l'80% della massa d'aria totale. È caratterizzato da convezione e turbolenza, nuvolosità, sviluppo di cicloni e anticicloni. All'aumentare dell'altitudine, la temperatura diminuisce.
- Stratosfera. Il suo limite superiore è a un'altitudine compresa tra 50 e 55 km. All'aumentare dell'altitudine, la temperatura si avvicina a 0 ºС. Caratteristica: basso contenuto di vapore acqueo, bassa turbolenza, aumento del contenuto di ozono (la sua concentrazione massima si osserva ad un'altitudine di 20-25 km.).
- Idrosfera. Include tutte le risorse idriche del pianeta. La maggior quantità di risorse idriche è concentrata nell'Oceano Mondiale, meno nelle acque sotterranee e nella rete continentale dei fiumi. Grandi riserve d'acqua sono contenute nell'atmosfera sotto forma di vapore acqueo e nuvole. Parte dell'acqua viene immagazzinata sotto forma di ghiaccio e neve, formando la criosfera: manto nevoso, ghiacciai, permafrost.
- Biosfera. La totalità di quelle parti dei componenti del guscio geografico (litosfera, atmosfera, idrosfera) che sono abitate da organismi viventi.
- Antroposfera, o noosfera. La sfera di interazione tra ambiente e uomo. Il riconoscimento di questo guscio non è supportato da tutti gli scienziati.
Fasi di sviluppo del guscio geografico
L'involucro geografico allo stato attuale è il risultato di un lungo sviluppo, durante il quale è diventato costantemente più complicato.
Fasi di sviluppo del guscio geografico:
- Il primo stadio è prebiogenico. Durò 3 miliardi di anni. A quel tempo esistevano solo gli organismi più semplici. Hanno giocato un piccolo ruolo nello sviluppo e nella formazione dell'involucro geografico. L'atmosfera era caratterizzata da un alto contenuto di anidride carbonica e un basso contenuto di ossigeno.
- Seconda fase. Durata - circa 570 milioni di anni. È caratterizzato dal ruolo dominante degli organismi viventi nella formazione dell'involucro geografico. Gli organismi hanno colpito tutti i componenti della conchiglia: la composizione dell'atmosfera e dell'acqua è cambiata ed è stato osservato l'accumulo di rocce di origine organica. Alla fine del palco, la gente è apparsa.
- La terza fase è moderna. Cominciò 40mila anni fa. È caratterizzato dall'influenza attiva dell'attività umana su vari componenti dell'involucro geografico.
