Zložky geografického obalu sú tzv. Geografická štruktúra škrupiny
Zem obsahuje niekoľko sústredných škrupín. Geografická obálka sa nazýva špeciálna škrupina Zeme, kde sa horná časť litosféry, spodná časť atmosféry a hydrosféra dotýkajú a vzájomne pôsobia, v hraniciach ktorej sa vyvíjajú živé organizmy. Ako už bolo uvedené, Z planét slnečnej sústavy je geografický obal charakteristický iba pre Zem.
Presné hranice geografického obalu nie sú presne definované. Všeobecne sa uznáva, že siaha nahor k „ozónovej clone“, teda do výšky 25 km. Hydrosféra je zahrnutá v celom geografickom obale a litosféra je zahrnutá len v jej horných vrstvách, do hĺbky niekoľkých kilometrov. teda v rámci svojich hraníc sa geografický obal takmer zhoduje s biosférou.
Špecifické znaky geografického obalu sú široká škála materiálneho zloženia a druhov energie, prítomnosť života, existencia ľudskej spoločnosti.
Existencia a vývoj geografického obalu je spojený s množstvom vzorov, z ktorých hlavné sú integrita, rytmus A zónovanie.
Integrita geografického obalu vzniká vzájomným prenikaním jeho zložiek do seba. Zmena jedného z nich vedie k zmenám v ostatných. Príkladom sú štvrtohorné zaľadnenia. Ochladenie podnebia viedlo k vytvoreniu hrubých vrstiev snehu a ľadu, ktoré pokryli severné časti Eurázie a Severnej Ameriky. V dôsledku zaľadnenia vznikli nové formy reliéfu, zmenila sa pôda, vegetácia, fauna.
Manifestácia integritu geografického obalu je systém gyrov. Všetky škrupiny Zeme sú pokryté veľkým kolobehom vody. V procese biologického cyklu zelené rastliny premieňajú energiu Slnka na energiu chemických väzieb. Z anorganických látok ( CO2 A H2O) vznikajú organické (škrob). Zvieratá, ktoré túto schopnosť nemajú, využívajú hotové organické látky jedením rastlín alebo iných živočíchov. Mikroorganizmy rozkladajú organickú hmotu mŕtvych rastlín a živočíchov na jednoduché zlúčeniny. Opäť ich využijú rastliny.
Opakovanie určitých prírodných javov v priebehu času je tzv rytmickosť. Existujú rytmy rôzneho trvania. Najzrejmejšie denný príspevok A sezónny rytmus. Denný rytmus je určený pohybom Zeme okolo svojej osi, sezónny rytmus je určený orbitálnym pohybom. Okrem denných a ročných rytmov sa vyskytujú aj dlhšie rytmy, príp cyklov. V neogéne-štvrtohorách sa tak opakovane striedali doby ľadové a medziľadové. V histórii Zeme existuje niekoľko cyklov procesov budovania hôr.
Zónovanie- jeden z hlavných zákonov zemepisu 
fyzický plášť. Prejavuje sa v usporiadanom vzore prírodných zložiek, keď sa pohybuje od pólov k rovníku. Zónovanie je založené na nerovnakom množstve slnečného tepla a svetla prijímaného rôznymi časťami zemského povrchu. Mnoho zložiek prírody podlieha zonácii: podnebie, pevninské vody, malé reliéfne formy tvorené pôsobením vonkajších síl, pôdy, vegetácia a fauna. Prejavy vonkajších síl Zeme, zvláštnosti pohybu a štruktúry zemskej kôry as tým spojené umiestnenie veľkých reliéfnych foriem sa neriadia zákonom zonácie.
Stále máte otázky? Chcete sa dozvedieť viac o geografickom obale Zeme?
Ak chcete získať pomoc od tútora, zaregistrujte sa.
Prvá lekcia je zadarmo!
webová stránka, pri kopírovaní celého materiálu alebo jeho časti je potrebný odkaz na zdroj.
Geografický obal zemského alebo krajinného obalu, sféra vzájomného prenikania a interakcie litosféry, atmosféry, hydrosféry a biosféry. Vyznačuje sa zložitým zložením a štruktúrou. Vertikálna hrúbka geografického obalu je desiatky kilometrov. Integrita geografického obalu je určená nepretržitou výmenou energie a hmoty medzi pevninou a atmosférou, svetovým oceánom a organizmami. Prírodné procesy v geografickom obale sa uskutočňujú v dôsledku žiarivej energie Slnka a vnútornej energie Zeme. V rámci geografickej škrupiny ľudstvo vznikalo a rozvíja sa, z ulity čerpalo zdroje pre svoju existenciu a ovplyvňovalo ju.
Horná hranica geografického obalu by mala byť nakreslená pozdĺž stratopauzy, od r Pred týmto bodom je cítiť tepelný vplyv zemského povrchu na atmosférické procesy. Hranica geografického obalu v litosfére je kombinovaná so spodnou hranicou oblasti hypergenézy. Niekedy sa za spodnú hranicu geografickej obálky považuje základ stratisféry, priemerná hĺbka seizmických alebo sopečných zdrojov, základňa zemskej kôry a úroveň nulových ročných amplitúd teploty. Geografický obal teda úplne pokrýva hydrosféru, klesá v oceáne 10-11 km pod povrch Zeme, hornú zónu zemskej kôry a spodnú časť atmosféry (25-30 km hrubá vrstva). Najväčšia hrúbka geografického obalu je takmer 40 km.
Kvalitatívne rozdiely medzi geografickým obalom a inými obalmi Zeme sú nasledovné. Geografický obal sa vytvára pod vplyvom pozemských aj kozmických procesov; je mimoriadne bohatá na rôzne druhy voľnej energie; látka je prítomná vo všetkých stavoch agregácie; stupeň agregácie hmoty je mimoriadne rôznorodý – od voľných elementárnych častíc – od atómov, iónov, molekúl až po chemické zlúčeniny a zložité biologické telá; koncentrácia tepla prichádzajúceho zo Slnka; prítomnosť ľudskej spoločnosti.
Hlavnými materiálnymi zložkami geografického obalu sú horniny tvoriace zemskú kôru vo forme - reliéfu), vzduchové hmoty, akumulácie vody, pôdny kryt a biocenózy; V polárnych zemepisných šírkach a vysokých horách je významná úloha akumulácie ľadu.
Hlavnými energetickými zložkami sú gravitačná energia, vnútorné teplo Zeme, sálavá energia zo Slnka a energia z kozmického žiarenia. Napriek obmedzenému súboru komponentov môžu byť ich kombinácie veľmi rôznorodé; to závisí od počtu komponentov zahrnutých v kombinácii a od ich vnútorných variácií, pretože každá zložka je tiež veľmi zložitým prírodným komplexom, a čo je najdôležitejšie, od povahy ich interakcie a prepojení, t. j. od geografickej štruktúry.
Geografická obálka má tieto dôležité vlastnosti:
1) integrita geografického obalu v dôsledku nepretržitej výmeny hmoty a energie medzi jej zložkami, pretože interakcia všetkých zložiek ich spája do jedného hmotného systému, v ktorom zmena čo i len jedného spojenia so sebou nesie sprievodnú zmenu všetky ostatné.
2) Prítomnosť obehu látok a energie s tým spojenej, zabezpečujúcej opakovanie rovnakých procesov a javov a ich vysokú celkovú účinnosť pri obmedzenom objeme východiskovej látky zúčastňujúcej sa na týchto procesoch. Zložitosť cyklov je rôzna: niektoré z nich sú mechanické pohyby (atmosférická cirkulácia, systém morských povrchových prúdov), iné sú sprevádzané zmenou stavu agregácie hmoty (cirkulácia vody na Zemi) a po tretie , dochádza aj k jeho chemickej premene (biologický cyklus). Gyry však nie sú uzavreté a rozdiely medzi ich počiatočným a konečným štádiom naznačujú vývoj systému.
3) Rytmus, teda opakovanie rôznych procesov a javov v čase. Je to spôsobené najmä astronomickými a geologickými dôvodmi. Existujú denné rytmy (zmena dňa a noci), ročné (zmena ročných období), vnútrosvetské (napríklad cykly 25-50 rokov, pozorované pri kolísaní klímy, ľadovcov, hladín jazier, prietoku riečnej vody atď.), supersekulárne (napríklad zmena každých 1800-1900 rokov z fázy chladného a vlhkého podnebia na suchú a teplú fázu), geologické (kaledónsky, hercýnsky, alpský cyklus s dĺžkou 200-240 miliónov rokov každý) atď. Rytmy, podobne ako cykly, nie sú uzavreté: stav, ktorý bol na začiatku rytmu, sa na jeho konci neopakuje.
4).Kontinuita vývoja geografického obalu ako akéhosi integrálneho systému pod vplyvom protichodnej interakcie exogénnych a endogénnych síl. Dôsledky a črty tohto vývoja sú: a) územná diferenciácia zemského povrchu, oceánu a morského dna na oblasti, ktoré sa líšia vnútornými črtami a vonkajším vzhľadom (krajiny, geokomplexy); determinované priestorovými zmenami v geografickej štruktúre; osobitné formy územnej diferenciácie - geografická zonácia, b) polárna asymetria, t. j. výrazné rozdiely v charaktere geografického obalu na severnej a južnej pologuli; prejavuje sa v rozložení pevniny a mora (prevažná väčšina pevniny je na severnej pologuli), podnebí, zložení flóry a fauny, charaktere krajinných zón atď.; c) heterochrónia alebo metachrónia vývoja geografického obalu v dôsledku priestorovej heterogenity povahy Zeme, v dôsledku čoho sú v tom istom momente rôzne územia buď v rôznych fázach rovnako smerovaného evolučného procesu, alebo sa líšia od seba v smere vývoja (príklady: staroveké zaľadnenie v rôznych oblastiach Zem nezačala a neskončila súčasne; v niektorých geografických zónach sa klíma stáva suchšou, v iných zároveň vlhšou atď.) .
Geografický obal je predmetom štúdia fyzickej geografie.
21.1. Pojem geografického obalu
Geografický obal je integrálnou, súvislou blízkopovrchovou časťou Zeme, v rámci ktorej sa litosféra, hydrosféra, atmosféra a živá hmota dotýkajú a vzájomne pôsobia. Toto je najzložitejší a najrozmanitejší materiálny systém našej planéty. Geografický obal zahŕňa celú hydrosféru, spodnú vrstvu atmosféry, hornú časť litosféry a biosféru, čo sú jej štruktúrne časti.
Geografická obálka nemá jasné hranice, preto ich vedci kreslia rôznymi spôsobmi. Za hornú hranicu sa zvyčajne považuje ozónová clona, ktorá sa nachádza v nadmorskej výške asi 25–30 km, kde sa zadržiava väčšina ultrafialového slnečného žiarenia, ktoré má škodlivý vplyv na živé organizmy. Súčasne sa hlavné procesy, ktoré určujú počasie a klímu, a tým aj formovanie krajiny, vyskytujú v troposfére, ktorej výška sa mení v zemepisných šírkach od 16 do 18 km na rovníku až po 8 km nad pólmi. Za základ kôry zvetrávania sa najčastejšie považuje spodná hranica na pozemku. Táto časť zemského povrchu podlieha najdramatickejším zmenám pod vplyvom atmosféry, hydrosféry a živých organizmov. Jeho maximálny výkon je asi jeden kilometer. Celková hrúbka geografického obalu na súši je teda asi 30 km. V oceáne sa dno oceánu považuje za spodnú hranicu geografického obalu.
Treba však poznamenať, že medzi vedcami existujú najväčšie nezrovnalosti, pokiaľ ide o polohu spodnej hranice geografického obalu. Môžete uviesť päť alebo šesť názorov na túto otázku s primeraným odôvodnením. V tomto prípade je hranica nakreslená v hĺbkach od niekoľkých stoviek metrov až po desiatky a dokonca stovky kilometrov a rôznymi spôsobmi v rámci kontinentov a oceánov, ako aj rôznych častí kontinentov.
Pokiaľ ide o názov zemepisnej obálky, neexistuje jednota. Na jeho označenie boli navrhnuté tieto pojmy: krajinná škrupina alebo sféra, geografická sféra alebo prostredie, biogenosféra, epigeosféra a mnohé ďalšie. V súčasnosti sa však väčšina geografov drží názvov a hraníc nami uvádzaného geografického obalu.
Myšlienka geografického obalu ako špeciálneho prírodného útvaru bola formulovaná vo vede v 20. Hlavná zásluha na vývoji tohto konceptu patrí akademikovi A. A. Grigorievovi. Odhalil tiež hlavné črty zemepisnej škrupiny, ktoré sa scvrkávali na nasledovné:
V porovnaní s vnútrom Zeme a zvyškom atmosféry sa geografický obal vyznačuje väčšou rozmanitosťou materiálového zloženia, ako aj nedruhovej energie vstupujúcej a foriem ich premeny.
Hmota v geografickom obale je v troch stavoch agregácie (mimo jej hraníc prevláda jeden konkrétny stav hmoty).
Všetky procesy sa tu dejú vďaka solárnym aj vnútrozemským zdrojom energie (mimo geografického obalu - hlavne vďaka jednému z nich) a absolútne prevláda slnečná energia.
Látka v geografickom obale má širokú škálu fyzikálnych vlastností (hustotu, tepelnú vodivosť, tepelnú kapacitu atď.). Len tu je život. Geografický obal je arénou ľudského života a činnosti.
5. Všeobecným procesom spájajúcim sféry, ktoré tvoria geografický obal, je pohyb hmoty a energie, ku ktorému dochádza vo forme obehu hmoty a v zmenách zložiek energetických bilancií. Všetky cykly hmoty prebiehajú rôznymi rýchlosťami a na rôznych úrovniach organizácie hmoty (makroúroveň, mikroúrovne fázových prechodov a chemických premien). Časť energie vstupujúcej do geografického obalu sa v nej zakonzervuje, druhá časť v procese cirkulácie látok opúšťa planétu, pričom predtým prešla množstvom premien.
Geografický obal pozostáva z komponentov. Sú to určité hmotné útvary: skaly, voda, vzduch, rastliny, živočíchy, pôdy. Zložky sa líšia fyzikálnym stavom (tuhé, kvapalné, plynné), úrovňou organizácie (neživá, živá, bioinertná - kombinácia živého a neživého, kam patrí aj pôda), chemickým zložením a tiež stupňom činnosti. Podľa posledného kritéria sa zložky delia na stabilné (inertné) - horniny a pôdy, mobilné - voda a vzduch a aktívne - živá hmota.
Niekedy sa za zložky geografického obalu považujú konkrétne obaly – litosféra, atmosféra, hydrosféra a biosféra. Toto nie je úplne správna myšlienka, pretože nie celá litosféra a atmosféra sú súčasťou geografického obalu a biosféra netvorí priestorovo izolovaný obal: je to oblasť distribúcie živej hmoty v niektorých iných obaloch. .
Geografický obal sa územne a objemovo takmer zhoduje s biosférou. Neexistuje však jediný uhol pohľadu na vzťah medzi biosférou a geografickým obalom. Niektorí vedci sa domnievajú, že pojmy „biosféra“ a „geografický obal“ sú si veľmi blízke alebo dokonca totožné. V tejto súvislosti boli predložené návrhy nahradiť pojem „geografický obal“ pojmom „biosféra“, keďže je bežnejší a známy širokým masám ľudí. Iní geografi považujú biosféru za určitú etapu vo vývoji geografického obalu (v jej histórii existujú tri hlavné etapy: geologická, biogénna a moderná antropogénna). Podľa iných pojmy „biosféra“ a „geografický obal“ nie sú totožné, keďže pojem „biosféra“ sa zameriava na aktívnu úlohu živej hmoty vo vývoji tohto obalu a tento pojem má osobitnú biocentrickú orientáciu. Zrejme by sme mali súhlasiť s posledným prístupom.
Geografická obálka sa teraz považuje za systém a systém je zložitý (pozostáva z mnohých hmotných telies), dynamický (neustále sa meniaci), samoregulačný (má určitú
stabilný) a otvorený (nepretržite si vymieňa hmotu, energiu a informácie s okolím).
Geografický obal je heterogénny. Má stupňovitú vertikálnu štruktúru pozostávajúcu z jednotlivých gúľ. Látka je v nej rozložená podľa hustoty: čím vyššia je hustota látky, tým je nižšia. Najzložitejšia štruktúra geografického obalu je zároveň na kontakte sfér: atmosféra a litosféra (povrch zeme), atmosféra a hydrosféra (povrchové vrstvy Svetového oceánu), hydrosféra a litosféra (spodná časť Svetového oceánu). , ako aj v pobrežnej zóne oceánu, kde sa nachádza hydrosféra, litosféra a atmosféra. Keď sa vzdialime od týchto kontaktných zón, štruktúra geografického plášťa sa zjednoduší.
Vertikálna diferenciácia geografického obalu slúžila ako základ známemu geografovi F. N. Milkovovi na identifikáciu krajinnej sféry v tomto obale - tenkej vrstve priameho kontaktu a aktívnej interakcie zemskej kôry, atmosféry a vodného obalu. Krajinná sféra je biologickým ohniskom geografického obalu. Jej hrúbka sa pohybuje od niekoľkých desiatok metrov do 200 - 300 m. Krajinná sféra je rozdelená do piatich možností: suchozemská (na súši), obojživelná (plytké moria, jazerá, rieky), vodno-povrchová (v oceáne), ľadová a dno (oceánske dno). Najbežnejšou z nich je vodná hladina. Zahŕňa 200 metrovú povrchovú vrstvu vody a vrstvu vzduchu vysokú 50 m. Zloženie pozemskej verzie krajinnej sféry, ktorá je lepšie preštudovaná ako ostatné, zahŕňa prízemnú vrstvu vzduchu vysokú 30–50 m, vegetácia s faunou, ktorá ju obýva, pôda a moderná zvetrávacia kôra . Krajinná sféra je teda aktívnym jadrom geografického obalu.
Geografický obal je heterogénny nielen vo vertikálnom, ale aj v horizontálnom smere. V tomto ohľade je rozdelená na samostatné prírodné komplexy. Diferenciácia geografického obalu na prírodné komplexy je spôsobená nerovnomerným rozložením tepla v jeho rôznych častiach a heterogenitou zemského povrchu (prítomnosť kontinentov a oceánskych panví, hôr, rovín, kopcov atď.). Najväčším prírodným komplexom je samotný geografický obal. Medzi geografické komplexy patria aj kontinenty a oceány, prírodné zóny (tundra, lesy, stepi atď.), ako aj regionálne prírodné útvary, ako sú Východoeurópska nížina, Saharská púšť, Amazonská nížina atď. Malé prírodné komplexy sú ohraničené na jednotlivé vrchy, ich svahy, údolia riek a ich jednotlivé úseky (korytá, nivy, nadnivné terasy) a iné mezo- a mikroformy reliéfu. Čím menší je prírodný komplex, tým sú v jeho hraniciach homogénnejšie prírodné podmienky. Celý geografický obal má teda zložitú mozaikovú štruktúru, pozostáva z prírodných komplexov rôznych úrovní.
Geografický obal prešiel dlhou a zložitou históriou vývoja, ktorý možno rozdeliť do niekoľkých etáp. Predpokladá sa, že prvotná studená Zem vznikla, podobne ako iné planéty, z medzihviezdneho prachu a plynov asi pred 5 miliardami rokov. V predgeologickom období vývoja Zeme, ktoré sa skončilo pred 4,5 miliardami rokov, došlo k jej akrécii, povrch bol bombardovaný meteoritmi a zažil silné prílivové výkyvy z blízkeho Mesiaca. Geografický obal ako komplex sfér vtedy neexistoval.
Prvá, geologická etapa vývoja geografického obalu, začala spolu s ranou geologickou etapou vývoja Zeme (pred 4,6 miliardami rokov) a zachytávala celú jej predkambrickú históriu, pokračujúcu až do začiatku fanerozoika ( pred 570 miliónmi rokov). Bolo to obdobie formovania hydrosféry a atmosféry počas odplyňovania plášťa. Koncentrácia ťažkých prvkov (železo, nikel) v strede Zeme a jej rýchla rotácia spôsobili vznik silného magnetického poľa okolo Zeme, chrániaceho zemský povrch pred kozmickým žiarením. Hrubé vrstvy kontinentálnej kôry vznikli spolu s primárnou oceánskou kôrou a na konci etapy sa kontinentálna kôra začala štiepiť na platne a spolu s vznikajúcou mladou oceánskou kôrou začala unášať pozdĺž viskóznej astenosféry.
V tomto štádiu, pred 3,6 – 3,8 miliardami rokov, sa vo vodnom prostredí objavili prvé známky života, ktoré si na konci geologického štádia podmanili oceánske priestory Zeme. Organická hmota v tom čase ešte nehrala dôležitú úlohu pri vývoji geografického obalu, ako je tomu teraz.
Druhá etapa vývoja geografického obalu (pred 570 miliónmi až 40 tisíc rokmi) zahŕňa paleozoikum, mezozoikum a takmer celé kenozoikum. Toto štádium je charakterizované tvorbou ozónovej clony, formovaním modernej atmosféry a hydrosféry, prudkým kvalitatívnym a kvantitatívnym skokom vo vývoji organického sveta a začiatkom tvorby pôdy. Navyše, podobne ako v predchádzajúcej etape, sa striedali obdobia evolučného vývoja s obdobiami, ktoré mali katastrofálny charakter. To platí pre anorganickú aj organickú povahu. Po obdobiach pokojnej evolúcie živých organizmov (homeostázy) teda nasledovali obdobia hromadného vymierania rastlín a živočíchov (v posudzovanej etape boli zaznamenané štyri takéto obdobia).
Tretia etapa (pred 40 000 rokmi – naša doba) sa začína objavením sa moderného Homo sapiens, presnejšie začiatkom citeľného a stále väčšieho vplyvu človeka na prírodné prostredie okolo neho 1 .
Na záver treba povedať, že vývoj geografickej škrupiny sledoval líniu narastajúcej zložitosti jej štruktúry, sprevádzanej procesmi a javmi, ktoré človek ešte ani zďaleka nepoznal. Ako v tejto súvislosti výstižne poznamenal jeden z geografov, geografická obálka je jediný jedinečný objekt s tajomnou minulosťou a nepredvídateľnou budúcnosťou.
21.2. Základné vzory geografického obalu
Geografický obal má množstvo všeobecných vzorov. Patria sem: celistvosť, rytmický vývoj, horizontálna zonalita, azonalita, polárna asymetria.
Integrita je jednota geografického obalu vďaka úzkemu prepojeniu jeho komponentov. Okrem toho geografická škrupina nie je mechanickým súhrnom komponentov, ale kvalitatívne novým útvarom, ktorý má svoje vlastné charakteristiky a vyvíja sa ako jeden celok. V dôsledku interakcie zložiek v prírodných komplexoch vzniká živá hmota a vzniká pôda. Zmena v rámci prírodného komplexu jednej zo zložiek vedie k zmene ostatných a prírodného komplexu ako celku.
Na potvrdenie toho možno uviesť veľa príkladov. Najvýraznejším z nich pre geografickú škrupinu je príklad výskytu prúdu El Niño v rovníkovej časti Tichého oceánu.
Zvyčajne tu vejú pasáty a morské prúdy sa presúvajú z brehov Ameriky do Ázie. S odstupom 4 – 7 rokov sa však situácia mení. Z neznámych príčin vetry menia svoj smer na opačný, smerujú k brehom Južnej Ameriky. Pod ich vplyvom vzniká teplý prúd El Niňo, ktorý vytláča studené vody Peruánskeho prúdu bohatého na planktón od pobrežia pevniny. Tento prúd sa objavuje pri pobreží Ekvádoru v pásme 5 - 7° južnej šírky. sh., obmýva pobrežie Peru a severného Čile, preniká až 15° južne. sh., a niekedy aj južnejšie. To sa zvyčajne vyskytuje na konci roka (názov prúdu, ktorý sa zvyčajne vyskytuje okolo Vianoc, znamená v španielčine „dieťa“ a pochádza od dieťaťa Krista), trvá 12–15 mesiacov a je sprevádzaný katastrofálnymi následkami pre Južnú Ameriku. : výdatné zrážky vo forme zrážok, povodne, vývoj bahna, zosuvy pôdy, erózia, premnoženie škodlivého hmyzu, odchod rýb z brehov v dôsledku príchodu teplých vôd a pod. poveternostné podmienky v mnohých oblastiach našej planéty na prúde El Niño boli odhalené: nezvyčajné silné dažde v Japonsku, veľké suchá v Južnej Afrike, suchá a lesné požiare v Austrálii, prudké záplavy v Anglicku, silné zimné zrážky v oblastiach východného Stredomoria . Jej výskyt ovplyvňuje aj ekonomiku mnohých krajín, predovšetkým produkciu poľnohospodárskych plodín (káva, kakaové bôby, čaj, cukrová trstina a pod.) a rybolov. Najintenzívnejší El Niňo v minulom storočí bol v rokoch 1982–1983. Odhaduje sa, že počas tejto doby prúd spôsobil materiálne škody svetovej ekonomike vo výške asi 14 miliárd dolárov a viedol k smrti 20 tisíc ľudí.
Ďalšie príklady prejavu celistvosti geografického obalu sú znázornené na obrázku 3.
Integrita geografického obalu sa dosahuje cirkuláciou energie a hmoty. Energetické cykly sú vyjadrené bilanciami. Pre geografickú obálku sú najtypickejšie bilancie žiarenia a tepla. Pokiaľ ide o cykly hmoty, zahŕňajú hmotu zo všetkých sfér geografického obalu.
Gyry v geografickom obale sa líšia svojou zložitosťou. Niektoré z nich, napríklad cirkulácia atmosféry, systém morských prúdov alebo pohyb hmôt v útrobách Zeme, sú mechanické pohyby, iné (cyklus vody) sú sprevádzané zmenou súhrnného stavu hmota a iné (biologický cyklus a zmeny hmoty v litosfére) sú sprevádzané chemickými premenami.
V dôsledku cyklov v geografickom obale dochádza medzi jednotlivými obalmi k interakcii, počas ktorej si vymieňajú hmotu a energiu. Niekedy sa tvrdí, že atmosféra, hydrosféra a litosféra navzájom prenikajú. V skutočnosti to tak nie je: neprenikajú medzi sebou geosféry, ale ich zložky. Pevné častice litosféry teda vstupujú do atmosféry a hydrosféry, vzduch preniká do litosféry a hydrosféry atď. Častice hmoty, ktoré padajú z jednej gule do druhej, sa stávajú jej neoddeliteľnou súčasťou. Voda a pevné častice atmosféry sú jej zložkami, rovnako ako plyny a pevné častice nachádzajúce sa vo vodných útvaroch patria do hydrosféry. Prítomnosť látok prenášaných z jednej škrupiny do druhej formuje v tej či onej miere vlastnosti tejto škrupiny.
Typickým príkladom kolobehu, ktorý spája všetky konštrukčné časti geografického obalu, je kolobeh vody. Všeobecný, globálny a konkrétny cyklus sú známe: oceán - atmosféra, kontinent - atmosféra, vnútrooceánsky, vnútroatmosférický, vnútrozemský atď. Všetky vodné cykly sa vyskytujú v dôsledku mechanického pohybu obrovských más vody, ale mnohé z nich sú medzi rôznymi sférami a sú sprevádzané fázovými prechodmi voda alebo sa vyskytujú za účasti niektorých špecifických síl, ako je povrchové napätie. Globálny kolobeh vody, zahŕňajúci všetky sféry, je navyše sprevádzaný chemickými premenami vody - vstupom jej molekúl do minerálov a organizmov. Kompletný (globálny) vodný cyklus so všetkými jeho jednotlivými zložkami je dobre znázornený v diagrame L. S. Abramova (obr. 146). Celkovo je tam zastúpených 23 cyklov vlhkosti.
Integrita je najdôležitejším geografickým vzorom, na ktorého poznaní je založená teória a prax racionálneho environmentálneho manažmentu. Zohľadnenie tohto modelu nám umožňuje predvídať možné zmeny v prírode, poskytnúť geografickú predpoveď výsledkov ľudského vplyvu na prírodu a vykonať geografické preskúmanie projektov súvisiacich s hospodárskym rozvojom určitých území.
ryža. 146. Úplné a čiastočné kolobehy vody v prírode
Geografický obal sa vyznačuje rytmickým vývojom – opakovaním určitých javov v čase. Existujú dve formy rytmu: periodický a cyklický. Periódy sa chápu ako rytmy rovnakého trvania, kým cykly sú rytmy s premenlivým trvaním. V prírode existujú rytmy rôzneho trvania – denné, vnútrostoročné, stáročné a superstoročné, ktoré majú tiež rôzny pôvod. Rytmy, ktoré sa objavujú súčasne, sa navzájom prekrývajú, v niektorých prípadoch sa posilňujú, v iných sa navzájom oslabujú.
Denný rytmus, spôsobený rotáciou Zeme okolo svojej osi, sa prejavuje v zmenách teploty, tlaku, vlhkosti vzduchu, oblačnosti, sily vetra, v javoch prílivu a odlivu, cirkulácii vánkov, vo fungovaní živých organizmov. a v rade iných javov. Denný rytmus v rôznych zemepisných šírkach má svoje špecifiká. Je to spôsobené dĺžkou osvetlenia a výškou Slnka nad horizontom.
Ročný rytmus sa prejavuje v zmene ročných období, v tvorbe monzúnov, v zmenách intenzity exogénnych procesov, ako aj v procesoch tvorby pôdy a deštrukcie hornín a sezónnosti v hospodárskej činnosti človeka. Rôzne prírodné oblasti majú rôzny počet ročných období. V rovníkovom páse je teda iba jedno ročné obdobie - horúce a vlhké, v savanách sú dve ročné obdobia: suché a vlhké. V miernych zemepisných šírkach klimatológovia navrhujú rozlišovať dokonca šesť ročných období: okrem známych štyroch ešte dve - predzimné a predjarné. Pred zimou je obdobie od okamihu, keď priemerná denná teplota na jeseň presiahne 0°C až do ustálenia stabilnej snehovej pokrývky. Predjarné obdobie začína začiatkom topenia snehovej pokrývky, až kým úplne nezmizne. Ako vidíte, ročný rytmus je najlepšie vyjadrený v miernom pásme a veľmi slabo v rovníkovej. Ročné obdobia v rôznych regiónoch môžu mať rôzne názvy. Rozlišovať zimné obdobie v nízkych zemepisných šírkach je sotva legitímne. Treba mať na pamäti, že v rôznych prírodných regiónoch sú dôvody ročného rytmu rôzne. V subpolárnych šírkach je teda určený svetelným režimom, v miernych šírkach - priebehom teplôt, v subekvatoriálnych šírkach - zvlhčovacím režimom.
Z vnútrostoročných rytmov sú najzreteľnejšie vyjadrené 11-ročné rytmy spojené so zmenami slnečnej aktivity. Má veľký vplyv na magnetické pole a ionosféru Zeme a prostredníctvom nich na mnohé procesy v geografickom obale. To vedie k periodickým zmenám v atmosférických procesoch, najmä k prehlbovaniu cyklón a zosilňovaniu anticyklón, kolísaniu prietoku riek a zmenám intenzity sedimentácie v jazerách. Rytmy slnečnej aktivity ovplyvňujú rast drevín, čo sa prejavuje v hrúbke ich rastových prstencov, prispievajú k periodickým prepuknutiam epidemických chorôb, ako aj k masovému rozmnožovaniu lesných a poľnohospodárskych škodcov, vrátane kobyliek. Ako veril slávny heliobiológ A.L. Čiževského, 11-ročné rytmy ovplyvňujú nielen vývoj mnohých prírodných procesov, ale aj organizmus zvierat a ľudí, ako aj ich život a činnosť. Je zaujímavé, že niektorí geológovia teraz spájajú tektonickú aktivitu so slnečnou aktivitou. Senzačné vyhlásenie na túto tému zaznelo na Medzinárodnom geologickom kongrese, ktorý sa konal v roku 1996 v Pekingu. Zamestnanci Inštitútu geológie Číny identifikovali cyklický charakter zemetrasení vo východnej časti ich krajiny. Presne každých 22 rokov (dvojnásobok slnečného cyklu) nastáva v tejto oblasti narušenie zemskej kôry. Predchádza jej aktivita slnečných škvŕn. Vedci študovali historické kroniky od roku 1888 a našli úplné potvrdenie svojich záverov týkajúcich sa 22-ročných cyklov aktivity zemskej kôry, ktoré viedli k zemetraseniam.
Stáročné rytmy sa prejavujú len v jednotlivých procesoch a javoch. Spomedzi nich sa rytmus trvajúci 1800 – 1900 rokov, ktorý zaviedol A.V., najlepšie demonštruje ako iné. Šnitnikov. Má tri fázy: transgresívnu (chladno-vlhké podnebie), vyvíja sa rýchlo, ale krátko (300 – 500 rokov); regresívne (suché a teplé podnebie), pomaly sa rozvíjajúce (600 - 800 rokov); prechodné (700–800 rokov). Počas transgresívnej fázy sa zaľadnenie na Zemi zintenzívňuje, prietoky riek sa zvyšujú a hladiny jazier stúpajú. V regresnej fáze naopak ľadovce ustupujú, rieky sa stávajú plytkými a hladina vody v jazerách klesá.
Spomínaný rytmus je spojený so zmenami slapových síl. Približne každých 1800 rokov sa Slnko, Mesiac a Zem ocitnú v tej istej rovine a na rovnakej priamke a vzdialenosť medzi Zemou a Slnkom sa skráti. Slapové sily dosahujú maximálnu hodnotu. Vo Svetovom oceáne sa pohyb vody vo vertikálnom smere zvyšuje na maximum - hlboké studené vody sa dostávajú na povrch, čo vedie k ochladzovaniu atmosféry a vytváraniu transgresívnej fázy. Postupom času sa „prehliadka Mesiaca, Zeme a Slnka“ naruší a vlhkosť sa vráti do normálu.
Nadsvetské cykly zahŕňajú tri cykly spojené so zmenami v orbitálnych charakteristikách Zeme: precesia (26 tisíc rokov), úplná oscilácia roviny ekliptiky vzhľadom na zemskú os (42 tisíc rokov), úplná zmena excentricity obežnej dráhy (92 - 94 tisíc rokov).
Najdlhšie cykly vo vývoji našej planéty sú tektonické cykly trvajúce asi 200 miliónov rokov, u nás známe ako bajkalská, kaledónska, hercýnska a druhohorno-alpínska epocha vrásnenia. Sú determinované kozmickými dôvodmi, hlavne nástupom galaktického leta v galaktickom roku. Galaktický rok sa chápe ako revolúcia Slnečnej sústavy okolo stredu Galaxie, ktorá trvá rovnaký počet rokov. Keď sa systém približuje k stredu Galaxie, v perigalakcii, teda „galaktickom lete“, sa gravitácia zvyšuje o 27 % v porovnaní s apogalaktiou, čo vedie k zvýšeniu tektonickej aktivity na Zemi.
Existujú aj zvraty magnetického poľa Zeme s trvaním 145 – 160 miliónov rokov.
Rytmické javy úplne neopakujú na konci rytmu stav prírody, ktorý bol na jeho začiatku. To je presne to, čo vysvetľuje riadený vývoj prírodných procesov, ktoré, keď je rytmus superponovaný na progresiu, nakoniec sa ukáže, že pokračujú v špirále.
Štúdium rytmických javov má veľký význam pre rozvoj geografických predpovedí.
Planetárny geografický vzorec, ktorý vytvoril veľký ruský vedec V.V. Dokuchaev, je zónovanie - prirodzená zmena prírodných zložiek a prírodných komplexov v smere od rovníka k pólom. Zónovanie je spôsobené nerovnakým množstvom tepla prichádzajúceho do rôznych zemepisných šírok v dôsledku guľového tvaru Zeme. Značný význam má aj vzdialenosť Zeme od Slnka. Dôležitá je aj veľkosť Zeme: jej hmotnosť jej umožňuje udržiavať okolo seba vzduchový obal, bez ktorého by neexistovalo zónovanie. Napokon, zonálnosť je komplikovaná určitým sklonom zemskej osi k rovine ekliptiky.
Na Zemi sú klíma, pevninské a oceánske vody, procesy zvetrávania, niektoré formy reliéfu vytvorené pod vplyvom vonkajších síl (povrchové vody, vetry, ľadovce), vegetácia, pôdy a fauna zonálne. Zonalita komponentov a konštrukčných častí predurčuje zonalitu celej geografickej obálky, teda geografickú alebo krajinnú zonalitu. Geografi rozlišujú zložkové (klíma, vegetácia, pôda atď.) a komplexné (geografické alebo krajinné) zónovanie. Myšlienka zónovania komponentov sa vyvinula od staroveku. Komplexné zónovanie objavil V.V. Dokučajev.
Najväčšie zonálne rozdelenie geografického obalu sú geografické zóny. Líšia sa od seba teplotnými podmienkami a všeobecnými charakteristikami atmosférickej cirkulácie. Na súši sa rozlišujú tieto geografické zóny: rovníková a na každej pologuli - subekvatoriálna, tropická, subtropická, mierna, ako aj na severnej pologuli - subarktická a arktická a na južnej - subantarktická a antarktická. Celkovo je teda na súši 13 prírodných zón. Každý z nich má svoje vlastné charakteristiky pre ľudský život a hospodársku činnosť. Tieto podmienky sú najpriaznivejšie v troch pásmach: subtropickom, miernom a subequatoriálnom (mimochodom, všetky tri majú presne stanovený sezónny rytmus vo vývoji prírody). Ľudia ich ovládajú intenzívnejšie ako iné.
Pásy podobného názvu (s výnimkou subekvatoriálnych) boli identifikované aj vo Svetovom oceáne. Zónovanie svetového oceánu je vyjadrené v sublatitudinálnych zmenách teploty, slanosti, hustoty, plynného zloženia vody, v dynamike horného vodného stĺpca, ako aj v organickom svete. D.V. Bogdanov rozlišuje prírodné oceánske pásy - „rozľahlé vodné priestory pokrývajúce povrch oceánu a priľahlé horné vrstvy do hĺbky niekoľkých stoviek metrov, v ktorých sú jasne viditeľné znaky povahy oceánov (teplota a slanosť vody, prúdy, ľadové pomery, biologické a niektoré hydrochemické ukazovatele), priamo alebo nepriamo spôsobené vplyvom zemepisnej šírky miesta“ (obr. 147). Nakreslil hranice pásov pozdĺž oceánologických frontov - hranice distribúcie a interakcie vôd s rôznymi vlastnosťami. Oceánske pásy sa veľmi dobre kombinujú s fyziografickými pásmi na súši; výnimkou je subekvatoriálny pevninský pás, ktorý nemá svoju oceánsku obdobu.
V rámci zón na súši sa podľa vzťahu tepla a vlahy rozlišujú prírodné zóny, ktorých názvy sú určené podľa druhu vegetácie v nich prevládajúcej. Napríklad v subarktickej zóne sú zóny tundry a lesnej tundry, v miernom pásme zóny lesov, lesostepí, stepí, polopúští a púští, v tropickom pásme zóny vždyzelených lesov, polopúšte a púšte.
Ryža. 147. Geografická zonácia Svetového oceánu (v spojení s geografickými zónami pevniny) (podľa D.V. Bogdanova)
Geografické zóny sa delia na podzóny podľa závažnosti zónových charakteristík. Teoreticky možno v každej zóne rozlíšiť tri podzóny: centrálnu s najtypickejšími znakmi pre zónu a
okrajové, nesúce niektoré znaky charakteristické pre priľahlé zóny. Príkladom je lesná zóna mierneho pásma, v ktorej sa rozlišujú subzóny severnej, strednej a južnej tajgy, ako aj subtajgy (ihličnaté-listnaté) a listnaté lesy.
Vzhľadom na heterogenitu zemského povrchu, a teda aj vlhkostné pomery v rôznych častiach kontinentov, zóny a podzóny nemajú vždy zemepisnú šírku. Niekedy sa rozprestierajú takmer v poludníkovom smere, ako napríklad v južnej polovici Severnej Ameriky alebo vo východnej Ázii. Preto je správnejšie nazývať zonalitu nie zemepisnou, ale horizontálnou. Okrem toho mnohé zóny nie sú rozmiestnené po celom svete ako pásy; niektoré z nich sa nachádzajú iba na západe kontinentov, na východe alebo v ich strede. Vysvetľuje to skutočnosť, že zóny vznikli v dôsledku hydrotermálnej, a nie radiačnej, diferenciácie geografického obalu, t.j. v dôsledku iného pomeru tepla a vlhkosti. V tomto prípade je iba rozvod tepla zónový; rozloženie vlhkosti závisí od vzdialenosti územia od zdrojov vlhkosti, teda od oceánov.
V roku 1956 A.A. Grigoriev a M.I. Budyko sformuloval takzvaný periodický zákon geografickej zonácie, kde je každá prírodná zóna charakterizovaná vlastnými kvantitatívnymi vzťahmi tepla a vlhkosti. V tomto zákone sa teplo hodnotí pomocou radiačnej bilancie a stupeň vlhkosti sa hodnotí indexom radiačnej suchosti KB (alebo RIS) = B / (Z x r), kde B je ročná bilancia žiarenia, r je ročné množstvo. zrážok, L je latentné teplo vyparovania.
Index radiačnej suchosti ukazuje, aká časť radiačnej bilancie sa vynakladá na odparovanie zrážok: ak si vyparovanie zrážok vyžaduje viac tepla ako pochádza zo Slnka a časť zrážok zostáva na Zemi, potom vlhkosť takejto plocha je dostatočná alebo nadmerná. Ak prichádza viac tepla, ako sa spotrebuje na vyparovanie, potom prebytočné teplo ohrieva zemský povrch, ktorý trpí nedostatkom vlhkosti: 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 – suché.
Ukázalo sa, že hoci je zonálnosť založená na náraste radiačnej bilancie z vysokých do nízkych zemepisných šírok, krajinný vzhľad prírodnej zóny najviac určujú vlhkostné pomery. Tento indikátor určuje typ zóny (les, step, púšť atď.) A bilancia žiarenia určuje jej špecifický vzhľad (mierne zemepisné šírky, subtropické, tropické atď.). Preto sa v každej zemepisnej zóne v závislosti od stupňa vlhkosti vytvorili vlastné vlhké a suché prírodné zóny, ktoré sa môžu nahradiť v rovnakej zemepisnej šírke v závislosti od stupňa vlhkosti. Je charakteristické, že vo všetkých zónach sa vytvárajú optimálne podmienky pre rozvoj vegetácie, keď sa index radiačnej suchosti blíži k jednotke.
Ryža. 148. Periodický zákon geografického členenia. K B – index radiačnej suchosti. (Priemery kruhov sú úmerné biologickej produktivite krajiny)
Periodický zákon geografickej zonácie je zapísaný vo forme maticovej tabuľky, v ktorej sa index radiačnej suchosti meria horizontálne a hodnoty ročnej radiačnej bilancie sa merajú vertikálne (obr. 148).
Keď hovoríme o zonalite ako o univerzálnom vzore, treba mať na pamäti, že nie je všade rovnako vyjadrená. Najzreteľnejšie sa prejavuje v polárnych, blízkorovníkových a rovníkových zemepisných šírkach, ako aj vo vnútrozemí: rovinatých podmienkach miernych a subtropických zemepisných šírok. K tým druhým patria predovšetkým rozlohou najväčšie východoeurópske a západosibírske nížiny, pretiahnuté v poludníkovom smere. Zrejme to pomohlo V. V. Dokuchaevovi identifikovať predmetný vzor, pretože ho študoval na Východoeurópskej nížine. Skutočnosť, že V.V. Dokuchaev bol pôdoznalec, tiež zohrala úlohu pri určovaní komplexného zónovania a pôda, ako je známe, je integrálnym ukazovateľom prírodných podmienok územia.
Niektorí vedci (O.K. Leontiev, A.P. Lisitsyn) lokalizujú prirodzené zóny v hĺbkach a na dne oceánov. Prírodné komplexy, ktoré tu identifikovali, však nemožno nazvať fyziografickými zónami vo všeobecne akceptovanom zmysle, t.j. ich izolácia nie je ovplyvnená zonálnym rozložením žiarenia - hlavným dôvodom zonácie na zemskom povrchu. Môžeme tu hovoriť o zonálnych vlastnostiach vodných hmôt a dnových sedimentov flóry a fauny, získaných nepriamo, výmenou vody s pripovrchovou vodnou masou, redepozíciou zonálne determinovaných terigénnych a biogénnych sedimentov a trofickou závislosťou dnovej fauny na odumretých vodách. organické zvyšky prichádzajúce zhora.
Zonalita geografického obalu ako planetárneho javu je narušená opačnou vlastnosťou - azonalitou.
Azonalita geografického obalu sa chápe ako rozmiestnenie nejakého objektu alebo javu bez spojenia so zonálnymi znakmi daného územia. Dôvodom azonality je heterogenita zemského povrchu: prítomnosť kontinentov a oceánov, hôr a rovín na kontinentoch, jedinečnosť vlhkostných podmienok a ďalšie vlastnosti geografického obalu. Existujú dve hlavné formy prejavu azonality – sektorovosť geografických zón a nadmorská zonalita.
Sektorálnosť, resp. pozdĺžna diferenciácia geografických pásiem je daná vlhkosťou (na rozdiel od zemepisných pásiem, kde zohráva dôležitú úlohu nielen vlhkosť, ale aj dodávka tepla). Sektorálnosť sa prejavuje predovšetkým vo vytvorení troch sektorov v rámci pásov – kontinentálneho a dvoch oceánskych. Nie sú však všade vyjadrené rovnako, čo závisí od geografickej polohy kontinentu, jeho veľkosti a konfigurácie, ako aj od charakteru atmosférickej cirkulácie.
Geografická sektoralita je najplnšie vyjadrená na najväčšom kontinente Zeme – v Eurázii, od Arktídy po rovníkový pás vrátane. Najvýraznejšia pozdĺžna diferenciácia je tu prezentovaná v miernom a subtropickom pásme, kde sú jasne vyjadrené všetky tri sektory. V tropickom pásme sú dva sektory. Pozdĺžna diferenciácia v rovníkových a subpolárnych zónach je slabo vyjadrená.
Ďalším dôvodom azonality geografického obalu, ktorý porušuje zonalitu a sektoralitu, je umiestnenie horských systémov, ktoré môžu brániť prenikaniu vzdušných hmôt nesúcich vlhkosť a teplo do vnútra kontinentov. Platí to najmä pre tie hrebene mierneho pásma, ktoré sa nachádzajú submeridionálne na dráhe cyklónov prichádzajúcich zo západu.
Azonalita krajiny je často určená charakteristikami hornín, ktoré ich tvoria. Výskyt rozpustných hornín v blízkosti povrchu teda vedie k vzniku unikátnych krasových krajín, veľmi výrazne odlišných od okolitých zonálnych prírodných komplexov. V oblastiach, kde sa rozprestierajú fluvio-glaciálne piesky, vznikajú krajiny typu Polesie. Obrázok 149 zobrazuje umiestnenie geografických zón a sektorov v rámci nich na hypotetickom plochom kontinente, postavenom na základe skutočného rozloženia zeme na zemeguli v rôznych zemepisných šírkach. Rovnaký obrázok jasne ilustruje asymetriu geografického obalu.
Na záver poznamenávame, že azonalita, podobne ako zonalita, je univerzálny vzor. Každá časť zemského povrchu v dôsledku svojej heterogenity reaguje vlastným spôsobom na prichádzajúcu slnečnú energiu, a preto získava špecifické vlastnosti, ktoré sa vytvárajú na všeobecnom zónovom pozadí. Azonalita je v podstate špecifickou formou prejavu zonality. Preto je akákoľvek časť zemského povrchu súčasne zonálna a azonálna.
Nadmorská zonácia je prirodzená zmena prírodných zložiek a prírodných komplexov s výstupom do hôr od ich úpätia k vrcholom. Je to spôsobené klimatickými zmenami s nadmorskou výškou: poklesom teploty a nárastom zrážok do určitej výšky (do 2 - 3 km) na náveterných svahoch.
Výšková zonalita má veľa spoločného s horizontálnou zonalitou: zmena zón pri výstupe na hory prebieha v rovnakom poradí ako na rovinách, keď sa pohybujete od rovníka k pólom. Prírodné zóny v horách sa však menia oveľa rýchlejšie ako prirodzené zóny na rovinách. Na severnej pologuli v smere od rovníka k pólom klesá teplota približne o 0,5 °C na každý stupeň zemepisnej šírky (111 km), kým na horách klesá v priemere o 0,6 °C na každých 100 m.
Ryža. 149. Schéma geografických zón a hlavných zonálnych typov krajiny na hypotetickom kontinente (rozmery zobrazeného kontinentu zodpovedajú polovici pevninskej plochy zemegule v mierke 1: 90 000 000), konfigurácia - jej umiestnenie pozdĺž zemepisných šírok, povrch - nízka rovina (podľa A. M. Ryabchikov atď.)
Existujú aj ďalšie rozdiely: v horách vo všetkých zónach, s dostatkom tepla a vlahy, existuje špeciálna zóna subalpínskych a vysokohorských lúk, ktorá na rovinách neexistuje. Navyše, každý horský pás, podobný názvom ako rovina, sa od neho výrazne líši, pretože dopadá slnečné žiarenie rôzneho zloženia a majú rôzne svetelné podmienky.
Nadmorská zonácia v pohoriach sa vytvára nielen pod vplyvom zmien nadmorskej výšky, ale aj pod vplyvom horskej topografie. Veľkú úlohu zohráva obnaženie svahov, slnečné aj cirkulačné. Za určitých podmienok sa v horách pozoruje inverzia výškovej zonácie: pri stagnácii studeného vzduchu v medzihorských kotlinách môže napríklad pás ihličnatých lesov zaujať nižšiu polohu v porovnaní s pásom listnatých lesov. Vo všeobecnosti je výškové členenie podstatne rozmanitejšie ako horizontálne členenie a prejavuje sa aj na blízke vzdialenosti.
Existuje však aj úzky vzťah medzi horizontálnou zonalitou a nadmorskou zonalitou. Nadmorská zonácia začína v horách analógom horizontálnej zóny, v ktorej sa hory nachádzajú. V horách nachádzajúcich sa v stepnej zóne je teda dolná zóna horská step, v lesnej zóne - horská lesná atď. Horizontálne zónovanie určuje typ nadmorskej výšky. V každom horizontálnom pásme majú hory svoje spektrum (množinu) výškových pásiem. Počet výškových zón závisí od výšky hôr a ich polohy. Čím vyššie sú pohoria a čím bližšie k rovníku sa nachádzajú, tým je ich rozsah zón bohatší.
Charakter nadmorskej zonácie je ovplyvnený aj sektorovým charakterom geografického obalu: zloženie vertikálnych pásov sa mení v závislosti od sektora, v ktorom sa konkrétne pohorie nachádza. Zovšeobecnená štruktúra výškovej zonácie krajín v rôznych geografických zónach (v rôznych zemepisných šírkach) a v rôznych sektoroch je znázornená na obrázku 150. Podobne ako pri výškovej zonácii v horách na súši, môžeme hovoriť o hlbokej zonácii v oceáne.
Polárna asymetria by sa mala považovať za jednu z hlavných (a podľa akademika K. K. Markova za hlavné) zákonitosti geografického obalu. Dôvodom tohto vzoru je predovšetkým asymetria postavy Zeme. Ako je známe, severná poloos Zeme je o 30 m dlhšia ako južná poloos, preto je Zem na južnom póle viac sploštená. Umiestnenie kontinentálnych a oceánskych hmôt na Zemi je asymetrické. Na severnej pologuli zaberá pôda 39% plochy a na južnej pologuli iba 19%. Okolo severného pólu je oceán a okolo južného pól je kontinent Antarktída. Na južných kontinentoch platformy zaberajú 70 až 95 % ich plochy, na severných 30–50 %. Na severnej pologuli sa nachádza pás mladých zvrásnených štruktúr (alpsko-himalájsky), tiahnuci sa v zemepisnom smere. Na južnej pologuli k nemu neexistuje obdoba. Na severnej pologuli sa medzi 50 a 70° nachádzajú geoštrukturálne najviac vyvýšené pevniny (kanadské, baltské, anabarské, aldanské štíty). Na južnej pologuli v týchto zemepisných šírkach je reťaz oceánskych depresií. Na severnej pologuli je kontinentálny prstenec, ktorý ohraničuje polárny oceán, na južnej pologuli je oceánsky prstenec, ktorý ohraničuje polárny kontinent.
Asymetria pevniny a mora znamená asymetriu ostatných zložiek geografického obalu. V oceánosfére sa teda systémy morských prúdov na severnej a južnej pologuli navzájom neopakujú; Navyše teplé prúdy na severnej pologuli siahajú až do arktických zemepisných šírok, zatiaľ čo na južnej pologuli siahajú len do 35° zemepisnej šírky. Teplota vody na severnej pologuli je o 3° vyššia ako na južnej pologuli.
Podnebie severnej pologule je kontinentálnejšie ako podnebie južnej pologule (ročný rozsah teplôt vzduchu je 14, resp. 6 °C). Na severnej pologuli je slabé kontinentálne zaľadnenie, silné morské zaľadnenie a veľká oblasť permafrostu. Na južnej pologuli sú tieto ukazovatele presne opačné. Na severnej pologuli zaberá obrovskú plochu zóna tajgy, na južnej pologuli nemá obdobu. Navyše v tých zemepisných šírkach, kde na severnej pologuli dominujú listnaté a zmiešané lesy (~ 50°), sa arktické púšte nachádzajú na ostrovoch na južnej pologuli. Odlišná je aj fauna hemisfér. Na južnej pologuli nie sú žiadne zóny tundry, lesnej tundry, lesostepi alebo miernych púští. Odlišná je aj fauna hemisfér. Na južnej pologuli nie sú žiadne ťavy dvojhrbé, mrože, ľadové medvede a mnoho ďalších zvierat, ale sú tu napríklad tučniaky, vačnaté cicavce a niektoré ďalšie živočíchy, ktoré sa na severnej pologuli nenachádzajú. Vo všeobecnosti sú rozdiely v druhovom zložení rastlín a živočíchov medzi hemisférami dosť výrazné.
Toto sú základné vzorce geografického obalu, niektoré z nich sa niekedy nazývajú zákony. Ako však presvedčivo dokázal D. L. Armand, fyzická geografia sa nezaoberá zákonitosťami, ale zákonitosťami – neustále sa opakujúcimi vzťahmi medzi javmi v prírode, ktoré však majú nižšiu úroveň ako zákony.
ryža. 150. Zovšeobecnená štruktúra výškovej zonácie krajiny v rôznych geografických zónach (podľa A.A. Ryabčikova)
Pri charakterizácii geografického obalu je potrebné ešte raz zdôrazniť, že je úzko spätý s vonkajším priestorom, ktorý ho obklopuje, a s vnútornými časťami Zeme. V prvom rade prijíma potrebnú energiu z vesmíru. Gravitačné sily udržujú Zem na takmer slnečnej obežnej dráhe a spôsobujú periodické slapové poruchy v tele planéty. Korpuskulárne toky („slnečný vietor“), röntgenové a ultrafialové lúče, rádiové vlny a viditeľná žiarivá energia smerujú k Zemi zo Slnka. Z hlbín vesmíru smeruje kozmické žiarenie k Zemi. Toky týchto lúčov a častíc spôsobujú vznik magnetických búrok, polárnych žiar, ionizáciu vzduchu a iné javy v blízkosti Zeme. Hmotnosť Zeme sa neustále zvyšuje v dôsledku pádu meteoritov a kozmického prachu. Ale Zem vníma vplyv Kozmu nepasívne. Okolo Zeme ako planéty s magnetickým poľom a radiačnými pásmi sa vytvára špecifický prírodný systém, nazývaný geografický priestor. Rozprestiera sa od magnetopauzy – hornej hranice magnetického poľa Zeme, ktorá sa nachádza vo výške minimálne 10 zemských polomerov, až po dolnú hranicu zemskej kôry – takzvaný Mohorovičický povrch (Moho). Geografický priestor je rozdelený na štyri časti (zhora nadol):
Blízko vesmíru. Jeho spodná hranica prebieha pozdĺž hornej hranice atmosféry vo výške 1500 - 2000 km nad Zemou. Tu dochádza k hlavnej interakcii kozmických faktorov s magnetickými a gravitačnými poľami Zeme. Zadržiava sa tu korpuskulárne žiarenie z Kozmu, ktoré je škodlivé pre živé organizmy.
Vysoká atmosféra. Zospodu je ohraničená stratopauzou, ktorá je v tomto prípade braná aj ako horná hranica geografického obalu. Tu dochádza k brzdeniu primárneho kozmického žiarenia, jeho premene a zahrievaniu termosféry.
Geografická obálka. Jeho spodná hranica je základom kôry zvetrávania v litosfére.
Podkladová kôra. Spodná hranica je povrch Moho. Toto je oblasť prejavu endogénnych faktorov, ktoré tvoria primárny reliéf planéty.
Pojem geografický priestor objasňuje polohu geografického obalu našej planéty.
Na záver konštatujeme, že ľudia majú v súčasnosti veľký vplyv na geografické prostredie v procese svojich ekonomických aktivít.
Geografická škrupina - v ruskej geografickej vede sa to chápe ako úplná a súvislá škrupina Zeme, kde jej zložky: horná časť litosféry (zemská kôra), spodná časť atmosféry (troposféra, stratosféra, hydrosféra a biosféra ) - ako aj antroposféra sa navzájom prenikajú a sú v úzkej interakcii. Medzi nimi prebieha nepretržitá výmena hmoty a energie.
Horná hranica geografického obalu je nakreslená pozdĺž stratopauzy, keďže pred touto hranicou je cítiť tepelný vplyv zemského povrchu na atmosférické procesy; hranica geografického obalu v litosfére sa často kombinuje s dolnou hranicou oblasti hypergenézy (niekedy základňa stratisféry, priemerná hĺbka seizmických alebo sopečných ohnísk, základ zemskej kôry a úroveň nulovej ročnej teplotné amplitúdy sa berú ako spodná hranica geografickej obálky). Geografický obal úplne pokrýva hydrosféru, klesá v oceáne 10-11 km pod hladinu mora, hornú zónu zemskej kôry a spodnú časť atmosféry (25-30 km hrubá vrstva). Najväčšia hrúbka geografického obalu je takmer 40 km. Geografický obal je predmetom štúdia geografie a jej vied.
Napriek kritike pojmu „geografická obálka“ a ťažkostiam pri jeho definovaní sa aktívne používa v geografii a je jedným z hlavných pojmov v ruskej geografii.
Myšlienku geografického obalu ako „vonkajšej sféry Zeme“ predstavil ruský meteorológ a geograf P. I. Brounov (1910). Moderný koncept rozvinul a zaviedol do systému geografických vied A. A. Grigoriev (1932). O histórii konceptu a kontroverzných otázkach sa najúspešnejšie hovorí v prácach I. M. Zabelina.
Pojmy podobné konceptu geografického obalu existujú v zahraničnej geografickej literatúre (zemský obal od A. Getnera a R. Hartshorna, geosféra G. Karola atď.). Tam sa však geografický obal zvyčajne nepovažuje za prírodný systém, ale za súbor prírodných a spoločenských javov.
Na hraniciach spojenia rôznych geosfér sa nachádzajú ďalšie zemské škrupiny.
2 ŠTRUKTÚRA GEOGRAFICKÉHO PROSTREDIA
Uvažujme o hlavných konštrukčných prvkoch geografickej škrupiny.
Zemská kôra je vrchná časť pevnej zeme. Od plášťa ho oddeľuje hranica s prudkým nárastom rýchlostí seizmických vĺn - hranica Mohorovic. Hrúbka kôry sa pohybuje od 6 km pod oceánom po 30-50 km na kontinentoch. Existujú dva typy kôry - kontinentálna a oceánska. V štruktúre kontinentálnej kôry sa rozlišujú tri geologické vrstvy: sedimentárny kryt, žula a čadič. Oceánska kôra sa skladá prevažne zo základných hornín a sedimentárneho krytu. Zemská kôra je rozdelená na litosférické dosky rôznych veľkostí, ktoré sa navzájom pohybujú. Kinematiku týchto pohybov popisuje dosková tektonika. 
Obrázok 1 – Štruktúra vypožičanej kôry
Na Marse a Venuši, Mesiaci a mnohých satelitoch obrovských planét je kôra. Na Merkúre, hoci patrí k terestrickým planétam, nie je žiadna zemská kôra. Vo väčšine prípadov pozostáva z bazaltov. Zem je jedinečná v tom, že má dva typy kôry: kontinentálnu a oceánsku.
Hmotnosť zemskej kôry sa odhaduje na 2,8·1019 ton (z toho 21 % tvorí oceánska kôra a 79 % kontinentálna). Kôra tvorí len 0,473 % celkovej hmotnosti Zeme
Oceánsku kôru tvoria hlavne bazalty. Podľa teórie platňovej tektoniky sa kontinuálne tvorí na stredooceánskych chrbtoch, odkláňa sa od nich a v subdukčných zónach sa absorbuje do plášťa. Preto je oceánska kôra relatívne mladá a jej najstaršie časti siahajú do neskorej jury.
Hrúbka oceánskej kôry zostáva v priebehu času prakticky nezmenená, pretože je určená hlavne množstvom taveniny uvoľnenej z materiálu plášťa v zónach stredooceánskeho hrebeňa. Do určitej miery má vplyv hrúbka vrstvy sedimentu na dne oceánu. V rôznych geografických oblastiach sa hrúbka oceánskej kôry pohybuje medzi 5-7 kilometrami.
V rámci stratifikácie Zeme mechanickými vlastnosťami sa oceánska kôra vzťahuje na oceánsku litosféru. Hrúbka oceánskej litosféry na rozdiel od kôry závisí najmä od jej veku. V zónach stredooceánskych chrbtov sa astenosféra veľmi približuje k povrchu a litosférická vrstva takmer úplne chýba. Keď sa človek vzďaľuje od zón stredooceánskych chrbtov, hrúbka litosféry sa najprv zväčšuje úmerne jej veku, potom sa rýchlosť rastu znižuje. V subdukčných zónach dosahuje hrúbka oceánskej litosféry svoje najväčšie hodnoty, a to 120-130 kilometrov.
Kontinentálna kôra má trojvrstvovú štruktúru. Horná vrstva je reprezentovaná nesúvislým pokryvom sedimentárnych hornín, ktorý je široko vyvinutý, ale zriedkavo má veľkú hrúbku. Väčšinu kôry tvorí vrchná kôra, vrstva zložená predovšetkým zo žuly a ruly, ktorá má nízku hustotu a je stará v histórii. Výskum ukazuje, že väčšina týchto hornín vznikla veľmi dávno, asi pred 3 miliardami rokov. Nižšie je spodná kôra, pozostávajúca z metamorfovaných hornín – granulitov a pod.
Zemskú kôru tvorí relatívne malý počet prvkov. Asi polovicu hmotnosti zemskej kôry tvorí kyslík, viac ako 25 % tvorí kremík. Celkom 18 prvkov: O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, H, Ti, C, Cl, P, S, N, Mn, F, Ba - tvoria 99,8 % hmotnosti zemská kôra.
Určenie zloženia vrchnej kontinentálnej kôry bolo jedným z prvých problémov, ktoré sa mladá geochémia podujala riešiť. V skutočnosti geochémia vznikla z pokusov vyriešiť tento problém. Táto úloha je veľmi náročná, keďže zemská kôra pozostáva z mnohých hornín rôzneho zloženia. Dokonca aj v rámci toho istého geologického telesa sa zloženie hornín môže značne líšiť. V rôznych oblastiach možno nájsť úplne odlišné typy plemien. Vo svetle toho všetkého vyvstala úloha určiť všeobecné, priemerné zloženie tej časti zemskej kôry, ktorá prichádza na povrch na kontinentoch. Na druhej strane hneď vyvstala otázka o zmysluplnosti tohto pojmu.
Ďalší pokus o určenie priemerného zloženia zemskej kôry urobil Victor Goldshmidt. Predpokladal, že ľadovec pohybujúci sa pozdĺž kontinentálnej kôry zoškrabuje všetky horniny, ktoré vychádzajú na povrch, a mieša ich. V dôsledku toho horniny uložené ľadovcovou eróziou odrážajú zloženie strednej kontinentálnej kôry. Goldschmidt analyzoval zloženie stuhových ílov uložených v Baltskom mori počas posledného zaľadnenia. Ich zloženie bolo prekvapivo blízke priemernému zloženiu, ktoré získal Clarke. Zhoda odhadov získaných takýmito rozdielnymi metódami bola silným potvrdením geochemických metód.
Následne sa mnoho výskumníkov podieľalo na určovaní zloženia kontinentálnej kôry. Odhady Vinogradova, Vedepola, Ronova a Yaroshevského získali široké vedecké uznanie.
Niektoré nové pokusy určiť zloženie kontinentálnej kôry sú založené na jej rozdelení na časti vytvorené v rôznych geodynamických podmienkach.
Horná hranica troposféry je vo výške 8-10 km v polárnych, 10-12 km v miernych a 16-18 km v tropických zemepisných šírkach; v zime nižšia ako v lete. Spodná, hlavná vrstva atmosféry. Obsahuje viac ako 80 % celkovej hmotnosti atmosférického vzduchu a asi 90 % všetkej vodnej pary prítomnej v atmosfére. V troposfére sú vysoko rozvinuté turbulencie a konvekcia, vznikajú oblaky a vznikajú cyklóny a anticyklóny. Teplota klesá so stúpajúcou nadmorskou výškou s priemerným vertikálnym sklonom 0,65°/100 m.
Ako „normálne podmienky“ na zemskom povrchu sú akceptované: hustota 1,2 kg/m3, barometrický tlak 101,34 kPa, teplota plus 20 °C a relatívna vlhkosť 50 %. Tieto podmienené ukazovatele majú čisto inžiniersky význam.
Stratosféra (z latinského stratum – podlaha, vrstva) je vrstva atmosféry nachádzajúca sa vo výške 11 až 50 km. Charakterizovaná miernou zmenou teploty vo vrstve 11-25 km (spodná vrstva stratosféry) a zvýšením teploty vo vrstve 25-40 km z −56,5 na 0,8 C (horná vrstva stratosféry alebo inverzná oblasť). Po dosiahnutí hodnoty asi 273 K (takmer 0 °C) vo výške asi 40 km zostáva teplota konštantná až do výšky asi 55 km. Táto oblasť konštantnej teploty sa nazýva stratopauza a je hranicou medzi stratosférou a mezosférou.
Práve v stratosfére sa (v nadmorskej výške 15-20 až 55-60 km) nachádza ozónová vrstva („ozónová vrstva“), ktorá určuje hornú hranicu života v biosfére. Ozón (O3) vzniká v dôsledku fotochemických reakcií najintenzívnejšie v nadmorskej výške ~30 km. Celková hmotnosť O3 by pri normálnom tlaku predstavovala vrstvu s hrúbkou 1,7-4,0 mm, čo však stačí na absorbovanie život deštruktívneho ultrafialového žiarenia zo Slnka. K deštrukcii O3 dochádza pri interakcii s voľnými radikálmi, NO a zlúčeninami obsahujúcimi halogén (vrátane „freónov“).
V stratosfére sa väčšina krátkovlnnej časti ultrafialového žiarenia (180-200 nm) zadrží a energia krátkych vĺn sa transformuje. Vplyvom týchto lúčov sa menia magnetické polia, molekuly sa rozpadajú, dochádza k ionizácii a vzniká nová tvorba plynov a iných chemických zlúčenín. Tieto procesy možno pozorovať vo forme polárnych svetiel, bleskov a iných žiaroviek.
V stratosfére a vyšších vrstvách sa vplyvom slnečného žiarenia molekuly plynu disociujú na atómy (nad 80 km disociuje CO2 a H2, nad 150 km - O2, nad 300 km - H2). Vo výške 200-500 km dochádza k ionizácii plynov aj v ionosfére, vo výške 320 km je koncentrácia nabitých častíc (O+2, O−2, N+2) ~ 1/300 koncentrácia neutrálnych častíc. V horných vrstvách atmosféry sa nachádzajú voľné radikály – OH, HO 2 atď.
V stratosfére nie je takmer žiadna vodná para.
Troposféra (staroveká gréčtina τροπή – „otočiť“, „zmeniť“ a σφαῖρα – „guľa“) – spodná, najviac skúmaná vrstva atmosféry, 8 – 10 km vysoká v polárnych oblastiach, do 10 – 12 km v miernych zemepisných šírkach , na rovníku - 16-18 km.
Pri stúpaní v troposfére teplota klesá v priemere o 0,65 K každých 100 m a v hornej časti dosahuje 180 ÷ 220 K (-90 ÷ -53 ° C). Táto horná vrstva troposféry, v ktorej sa pokles teploty s výškou zastavuje, sa nazýva tropopauza. Ďalšia vrstva atmosféry, ktorá sa nachádza nad troposférou, sa nazýva stratosféra.
Viac ako 80 % celkovej hmoty atmosférického vzduchu je sústredených v troposfére, turbulencia a konvekcia sú vysoko rozvinuté, prevažná časť vodnej pary je koncentrovaná, vzniká oblačnosť, vznikajú atmosferické fronty, vznikajú cyklóny a anticyklóny, ako aj ďalšie procesy ktoré určujú počasie a klímu. Procesy prebiehajúce v troposfére sú spôsobené predovšetkým konvekciou.
Časť troposféry, v ktorej je možný vznik ľadovcov na zemskom povrchu, sa nazýva ionosféra.
Hydrosféra (zo starogréčtiny Yδωρ - voda a σφαῖρα - guľa) je vodný obal Zeme.
Vytvára prerušovanú vodnú škrupinu. Priemerná hĺbka oceánu je 3850 m, maximálna (Marianská priekopa Tichého oceánu) je 11 022 metrov. Asi 97 % hmoty hydrosféry tvoria slané oceánske vody, 2,2 % ľadovcové vody a zvyšok tvoria podzemné, jazerné a riečne sladké vody. Celkový objem vody na planéte je asi 1 532 000 000 kubických kilometrov. Hmotnosť hydrosféry je približne 1,46 * 10 21 kg. To je 275-násobok hmotnosti atmosféry, ale iba 1/4000 hmotnosti celej planéty. Hydrosféra je z 94 % tvorená vodami Svetového oceánu, v ktorých sú rozpustené soli (v priemere 3,5 %), ako aj množstvo plynov. Vrchná vrstva oceánu obsahuje 140 biliónov ton oxidu uhličitého a 8 biliónov ton rozpusteného kyslíka. Oblasť biosféry v hydrosfére je zastúpená v celej jej hrúbke, no najväčšia hustota živej hmoty sa vyskytuje v povrchových vrstvách vyhrievaných a osvetlených slnečnými lúčmi, ako aj pobrežné zóny.
Vo všeobecnosti sa hydrosféra delí na svetový oceán, kontinentálne vody a podzemné vody. Väčšina vody je sústredená v oceáne, oveľa menej v kontinentálnej riečnej sieti a podzemných vodách. Veľké zásoby vody sú aj v atmosfére, vo forme mrakov a vodnej pary. Viac ako 96 % objemu hydrosféry tvoria moria a oceány, asi 2 % podzemná voda, asi 2 % ľad a sneh a asi 0,02 % povrchová voda pevniny. Časť vody je v pevnom stave vo forme ľadovcov, snehovej pokrývky a permafrostu, čo predstavuje kryosféru.
Povrchové vody, ktoré zaberajú relatívne malý podiel z celkovej hmoty hydrosféry, napriek tomu zohrávajú zásadnú úlohu v živote suchozemskej biosféry, keďže sú hlavným zdrojom zásobovania vodou, zavlažovania a zásobovania vodou.
Biosféra (zo starogréčtiny βιος - život a σφαῖρα - guľa, guľa) je obal Zeme obývaný živými organizmami, pod ich vplyvom a obsadený produktmi ich životnej činnosti; „film života“; globálny ekosystém Zeme.
Biosféra je obal Zeme obývaný živými organizmami a nimi premieňaný. Biosféra sa začala formovať najneskôr pred 3,8 miliardami rokov, keď na našej planéte začali vznikať prvé organizmy. Preniká celou hydrosférou, hornou časťou litosféry a spodnou časťou atmosféry, to znamená, že obýva ekosféru. Biosféra je súhrn všetkých živých organizmov. Je domovom viac ako 3 000 000 druhov rastlín, živočíchov, húb a baktérií. Človek je tiež súčasťou biosféry, svojou činnosťou prevyšuje mnohé prírodné procesy a ako povedal V.I. Vernadsky: „Človek sa stáva mocnou geologickou silou.“
Francúzsky prírodovedec Jean Baptiste Lamarck na začiatku 19. storočia. po prvý raz v podstate navrhol pojem biosféra bez toho, aby zaviedol samotný pojem. Termín „biosféra“ navrhol rakúsky geológ a paleontológ Eduard Suess v roku 1875.
Holistickú doktrínu biosféry vytvoril biogeochemik a filozof V.I. Vernadsky. Živým organizmom po prvý raz prisúdil úlohu hlavnej transformačnej sily na planéte Zem, pričom zohľadnil ich aktivity nielen v súčasnosti, ale aj v minulosti.
Existuje ďalšia, širšia definícia: Biosféra - oblasť distribúcie života na kozmickom tele. Zatiaľ čo existencia života na iných vesmírnych objektoch ako na Zemi je stále neznáma, predpokladá sa, že biosféra sa k nim môže rozšíriť v skrytejších oblastiach, napríklad v litosférických dutinách alebo v subglaciálnych oceánoch. Uvažuje sa napríklad o možnosti existencie života v oceáne Jupiterovho satelitu Európa.
Biosféra sa nachádza na priesečníku hornej časti litosféry a spodnej časti atmosféry a zaberá takmer celú hydrosféru.
Horná hranica v atmosfére: 15-20 km. Určuje ho ozónová vrstva, ktorá blokuje krátkovlnné ultrafialové žiarenie, ktoré je škodlivé pre živé organizmy.
Dolná hranica v litosfére: 3,5-7,5 km. Je určená teplotou prechodu vody na paru a teplotou denaturácie bielkovín, ale vo všeobecnosti je rozšírenie živých organizmov obmedzené do hĺbky niekoľkých metrov.
Hranica medzi atmosférou a litosférou v hydrosfére: 10-11 km. Určené dnom svetového oceánu vrátane sedimentov na dne.
Biosféra sa skladá z nasledujúcich typov látok:
Živá hmota – celý súbor tiel živých organizmov obývajúcich Zem, je fyzikálno-chemicky jednotná bez ohľadu na ich systematickú príslušnosť. Hmotnosť živej hmoty je relatívne malá a odhaduje sa na 2,4...3,6 1012 ton (v suchej hmotnosti) a predstavuje menej ako jednu milióntinu celej biosféry (cca 3 1018 ton), čo je naopak menej ako tisícina hmotnosti Zeme. Toto je však „jedna z najsilnejších geochemických síl na našej planéte“, keďže živá hmota nielenže obýva biosféru, ale pretvára aj vzhľad Zeme. Živá hmota je v biosfére rozložená veľmi nerovnomerne.
Biogénna hmota je látka vytvorená a spracovaná živou hmotou. Počas organickej evolúcie prešli živé organizmy svojimi orgánmi, tkanivami, bunkami a krvou tisíckrát cez celú atmosféru, celý objem svetových oceánov a obrovskú masu minerálnych látok. Túto geologickú úlohu živej hmoty si možno predstaviť z ložísk uhlia, ropy, uhličitanových hornín atď.
Inertná látka - produkty vytvorené bez účasti živých organizmov.
Bioinertná látka, ktorá vzniká súčasne živými organizmami a inertnými procesmi, predstavujúce dynamicky rovnovážne systémy oboch. Sú to pôda, nánosy, zvetraná kôra atď. Organizmy v nich zohrávajú vedúcu úlohu.
Látka podliehajúca rádioaktívnemu rozpadu.
Rozptýlené atómy, nepretržite vytvorené zo všetkých druhov pozemskej hmoty pod vplyvom kozmického žiarenia.
Látka kozmického pôvodu.
Celá vrstva vplyvu života na neživú prírodu sa nazýva megabiosféra a spolu s artebiosférou - priestorom humanoidnej expanzie v blízkozemskom priestore - panbiosféra.
Substrátom pre život v atmosfére mikroorganizmov (aerobiontov) sú vodné kvapôčky – vzdušná vlhkosť, zdrojom energie je slnečná energia a aerosóly. Približne od vrcholkov stromov do výšky najčastejšieho miesta výskytu kupovitých oblakov sa rozprestiera tropobosféra (s tropobiontmi; tento priestor je tenšia vrstva ako troposféra). Hore vyrastá vrstva extrémne riedkej mikrobioty – altobiosféra (s altobiontmi). Povyše je priestor, kde organizmy prenikajú náhodne a nerozmnožujú sa často – parabiosféra. Hore je apobiosféra.
Geobiosféru obývajú geobionty, substrát a čiastočne aj životné prostredie, pre ktoré je zemská nebeská klenba. Geobiosféra pozostáva z oblasti života na zemskom povrchu - terrabiosféra (s terrabiontmi), rozdelená na fytosféru (od povrchu zeme po koruny stromov) a pedosféru (pôdy a podložia; niekedy sem patrí celá zvetrávanie kôry) a život v hlbinách Zeme – litobiosféra (s litobiontmi žijúcimi v póroch hornín, hlavne v podzemných vodách). Vo vysokých polohách v horách, kde už nie je možný život vyšších rastlín, sa nachádza vysokohorská časť terrabiosféry - eolická zóna (s aeolobiontmi). Litobiosféra sa rozpadá na vrstvu, kde je možný aeróbny život – hypoterrabiosféru a vrstvu, kde môžu žiť len anaeróby – telurobiosféru. Život v neaktívnej forme môže preniknúť hlbšie do hypobiosféry. Metabiosféra – všetky biogénne a bioinertné horniny. Abiosféra sa nachádza hlbšie.
V hlbinách litosféry existujú 2 teoretické úrovne distribúcie života - izoterma 100 °C, pod ktorou voda vrie pri normálnom atmosférickom tlaku, a izoterma 460 °C, kde sa pri akomkoľvek tlaku voda mení na paru, t.j. v tekutom stave.
Hydrobiosféra - celá globálna vrstva vody (bez podzemnej vody), obývaná hydrobiontmi - sa rozpadá na vrstvu kontinentálnych vôd - akvabiosféru (s aquabiontmi) a oblasť morí a oceánov - marinobiosféru (s marinobiontmi). Existujú 3 vrstvy - relatívne jasne osvetlená fotosféra, vždy veľmi súmraková disfotsféra (až 1% slnečného žiarenia) a vrstva absolútnej tmy - afotosféra.
Pojem „geografická obálka“
Poznámka 1
Geografický obal je súvislý a celistvý obal Zeme, ktorý pozostáva zo zemskej kôry, troposféry, stratosféry, hydrosféry, biosféry a antroposféry. Všetky zložky geografického obalu sú v úzkej interakcii a navzájom sa prenikajú. Medzi nimi prebieha neustála výmena hmoty a energie.
Horná hranica geografického obalu je stratosféra, ktorá sa nachádza pod maximálnou koncentráciou ozónu v nadmorskej výške asi 25 km. Spodná hranica prechádza v horných vrstvách litosféry (od 500 do 800 m).
Vzájomné prenikanie do seba a interakcia zložiek, ktoré tvoria geografickú schránku – voda, vzduch, minerálne a živé schránky – určujú jej celistvosť. V nej možno okrem nepretržitého metabolizmu a energie pozorovať aj neustálu cirkuláciu látok. Každá zložka geografickej škrupiny, ktorá sa vyvíja podľa vlastných zákonov, je ovplyvňovaná ostatnými škrupinami a sama ich ovplyvňuje.
Vplyv biosféry na atmosféru je spojený s procesom fotosyntézy, v dôsledku čoho dochádza k intenzívnej výmene plynov medzi živou hmotou a vzduchom, ako aj k regulácii plynov v atmosfére. Zelené rastliny absorbujú oxid uhličitý zo vzduchu a uvoľňujú kyslík, bez ktorého je život pre väčšinu živých organizmov na planéte nemožný. Zemský povrch sa vďaka atmosfére cez deň neprehrieva slnečným žiarením a v noci sa výrazne neochladzuje, čo je nevyhnutné pre normálnu existenciu živých bytostí.
Biosféra ovplyvňuje hydrosféru. Živé organizmy môžu ovplyvňovať slanosť vôd Svetového oceánu tým, že si z vody odoberajú niektoré látky potrebné pre ich život (napríklad vápnik je potrebný na tvorbu schránok, schránok, kostier). Vodné prostredie je biotopom mnohých živých tvorov, voda je nevyhnutná pre normálne fungovanie väčšiny životných procesov predstaviteľov rastlinného a živočíšneho sveta.
Vplyv živých organizmov na zemskú kôru sa najvýraznejšie prejavuje v jej hornej časti, kde sa hromadia zvyšky rastlín a živočíchov a vznikajú horniny organického pôvodu.
Živé organizmy sa aktívne podieľajú nielen na tvorbe hornín, ale aj na ich ničení. Vylučujú kyseliny, ktoré ničia horniny, ovplyvňujú korene a vytvárajú hlboké trhliny. V dôsledku týchto procesov sa tvrdé a husté horniny premieňajú na voľné sedimentárne horniny (kamienky, štrk). Všetky podmienky sú vytvorené na vytvorenie jedného alebo druhého typu pôdy.
Zmena ktoréhokoľvek komponentu geografického obalu ovplyvní všetky ostatné obaly. Napríklad éra veľkého zaľadnenia v období štvrtohôr. Rozšírenie pevninského povrchu vytvorilo predpoklady pre nástup suchšieho a chladnejšieho podnebia, čo viedlo k vytvoreniu hrubého ľadu a snehu, ktorý pokrýval rozsiahle oblasti severnej Severnej Ameriky a Eurázie. To zase znamenalo zmeny vo flóre, faune a pôdnom kryte.
Komponenty geografického obalu
Medzi hlavné zložky geografickej obálky patria:
- Zemská kôra. Horná časť litosféry. Od plášťa oddelené Mohorovicovou hranicou, charakterizované prudkým nárastom rýchlostí seizmických vĺn. Hrúbka zemskej kôry sa pohybuje od šiestich kilometrov (pod oceánom) do 30-50 km (na kontinentoch). Existujú dva typy zemskej kôry: oceánska a kontinentálna. Oceánsku kôru tvoria najmä základné horniny a sedimentárny obal. Kontinentálna kôra obsahuje čadičové a žulové vrstvy a sedimentárny obal. Zemská kôra pozostáva zo samostatných litosférických dosiek rôznych veľkostí, ktoré sa navzájom pohybujú.
- Troposféra. Spodná vrstva atmosféry. Horná hranica v polárnych šírkach je 8-10 km, v miernych šírkach - 10-12 km, v tropických šírkach - 16-18 km. V zime je horná hranica o niečo nižšia ako v lete. Troposféra obsahuje 90 % všetkej vodnej pary v atmosfére a 80 % všetkej vzdušnej hmoty. Vyznačuje sa konvekciou a turbulenciou, oblačnosťou a vývojom cyklónov a anticyklón. S rastúcou nadmorskou výškou klesá teplota.
- Stratosféra. Jeho horná hranica je v nadmorskej výške 50 až 55 km. So stúpajúcou nadmorskou výškou sa teplota blíži k 0 ºС. Charakteristika: nízky obsah vodnej pary, nízka turbulencia, vysoký obsah ozónu (jeho maximálna koncentrácia sa pozoruje v nadmorskej výške 20-25 km).
- Hydrosféra. Zahŕňa všetky zásoby vody na planéte. Najväčšie množstvo vodných zdrojov sa sústreďuje vo Svetovom oceáne, menej v podzemných vodách a kontinentálnej sieti riek. Veľké zásoby vody sú obsiahnuté vo forme vodnej pary a oblakov v atmosfére. Časť vody je uložená vo forme ľadu a snehu a tvorí kryosféru: snehová pokrývka, ľadovce, permafrost.
- Biosféra. Súhrn tých častí komponentov geografického obalu (litosféra, atmosféra, hydrosféra), ktoré sú obývané živými organizmami.
- Antroposféra alebo noosféra. Sféra interakcie medzi prostredím a človekom. Rozpoznanie tejto škrupiny nie je podporované všetkými vedcami.
Etapy vývoja geografického obalu
Geografická obálka v súčasnej fáze je výsledkom dlhodobého vývoja, počas ktorého sa neustále skomplikovala.
Etapy vývoja geografického obalu:
- Prvý stupeň je prebiogénny. Trvalo 3 miliardy rokov. V tom čase existovali len tie najjednoduchšie organizmy. Málo sa podieľali na vývoji a formovaní geografického obalu. Atmosféra sa vyznačovala vysokým obsahom oxidu uhličitého a nízkym obsahom kyslíka.
- Druhá fáza. Trvanie - asi 570 miliónov rokov. Vyznačuje sa dominantnou úlohou živých organizmov pri tvorbe geografického obalu. Organizmy mali vplyv na všetky zložky škrupiny: zmenilo sa zloženie atmosféry a vody a pozorovalo sa hromadenie hornín organického pôvodu. Na konci etapy sa objavili ľudia.
- Tretia etapa je moderná. Začalo to pred 40 tisíc rokmi. Vyznačuje sa aktívnym vplyvom ľudskej činnosti na rôzne zložky geografického obalu.
