В состав географической оболочки нашей планеты входят четыре составляющих: гидросфера и биосфера полностью, а атмосфера и литосфера – частично. При этом они не функционируют сугубо автономно, но постоянно взаимодействуют. Части этих систем – это и есть компоненты географической оболочки: почва, растения, вода, минералы, животные и т.п.
Природные комплексы
Все компоненты, являющиеся частями географической оболочки, в горизонтальном направлении делятся на определенные комплексы. Это территории, которые однородны не только по современному составу природных компонентов, но и по исторической составляющей. У них одинаковый состав вод (как над-, так и подземных), геологическая часть, биоценоз.
Рис. 1. Составляющие географической оболочки.
Природные комплексы формируются благодаря взаимодействию своих составляющих частей так же, как географическая оболочка – благодаря взаимовлиянию ее компонентов.
Природные комплексы неодинаковы по своим размерам и сегодня уже значительно изменены из-
за сильного влияния антропогенного фактора.
Связь компонентов географической оболочки
Благодаря круговоротам веществ и энергии, которые описаны в учебнике за7 класс, отдельные компоненты географической оболочки связываются достаточно, чтобы образовать целостность. Существует множество разных круговоротов (атмосферный, земной коры и т.п.), но самым важным является водный. Из-за того, что такое удивительное вещество, как вода, способно переходить в разные состояния, оно сообразует друг с другом все компоненты природной оболочки и обеспечивает их существование.
Рис 2. Круговорот воды.
Также важен и биологический круговорот, когда минеральные вещества становятся частью живых организмов, затем снова возвращаясь в минеральное состояние. Это многократный процесс.
Тропосферный круговорот воздуха обеспечивает выживание живых компонентов географической оболочки, в нем участвует и гидросфера.
Скорость его протекания зависит от области: быстрее всего он происходит на экваторе, медленнее – в полярных областях.
Рис. 3. Круговорот воздуха.
Живые и неживые компоненты географической оболочки
Живые компоненты – это составляющие биосферы, то есть флора и фауна, а также бактерии и грибы. Именно они участвуют в биологическом круговороте.
Вода, воздух, минеральные вещества – это неживые компоненты, которые входят в лито-, атмо и гидросферы Земли.
Что мы узнали?
Что компоненты, составляющие географическую оболочку нашей планеты, могут быть живыми и неживыми, но все они они являются частью земных сфер и, соответственно, определенных круговоротов, обеспечивающих всеобщее взаимодействие. Эти компоненты объединяются в исторически сформировавшиеся природные комплексы, меняющиеся под влиянием человека. Такие комплексы существуют благодаря взаимодействию своих частей.
Тест по теме
Оценка доклада
Средняя оценка: 3.9 . Всего получено оценок: 127.
1. Географическая оболочка, ее составные части, взаимосвязи между ними.
Географическая оболочка – это оболочка Земли, в пределах которой взаимно проникают друг в друга и взаимодействуют нижняя часть атмосферы, верхняя часть литосферы, вся гидросфера и биосфера. Все перечисленные в определении части географической оболочки взаимосвязаны друг с другом. Так, например, при извержении вулкана частицы пыли и пепла попадают в атмосферу, это затрудняет приток солнечных лучей и температура поверхности Земли уменьшается. Взаимосвязи всех составных частей географической оболочки можно проследить на примере круговорота веществ (воды, химических элементов) и круговорота энергии.. Границы географической оболочки раз ученые определяют по-разному. В среднем мощность 55 км. За верхнюю границу принимают тропопаузу - переходный слой от тропосферы к стратосфере, расположенную на высоте 8-10 км в приполярных широтах и до 17 над экватором. Нижняя граница, расположенная в литосфере, условна. По сравнению с мерами Земли географическая оболочка и представляет собой тонкую пленку.
Все компоненты (составные части) географической оболочки связаны в единое целое посредством круговорота веществ и энергии. Наибольшую роль играет круговорот воздуха в тропосфере, который способствует мировому круговороту воды. Велика в жизни ГО роль биологического круговорота. Все круговороты взаимосвязаны между собой и образуют общий глобальный круговорот веществ и энергии, который обеспечивает развитие ГО,
Географическая оболочка делится на материки и океаны, которые, в свою очередь, можно разделить на отдельные участки земной поверхности (это может быть небольшое озеро или большой лесной массив) - природные комплексы. Природный комплекс (сокращенно - ПК) - это участок земной поверхности, который отличается особенностями природных компонентов, находящихся в сложном взаимодействии. Этот участок имеет более или менее четко выраженные границы, обладает природным единством, проявляющимся и в его внешнем облике. Каждый природный комплекс отличается от других теми или иными особенностями компонентов, его составляющих (горных пород, воды, почв, растительности, животных и т. п.). Компоненты природы прошли длительный путь развития, поэтому сочетания их не случайны, а закономерны. Между компонентами существует множество связей, взаимодействий. Взаимодействие между компонентами объединяет их в единую систему, где все части одна от другой зависят и одна на другую влияют. На суше ПК называют территориальными, а в океане - аквальными. ПК испытывают на себе огромное влияние хозяйственной деятельности человека. Человек создал новые ПК: города, дороги, сады, поля, парки, аэродромы и др.
Самыми большими природными комплексами, на которые делится географическая оболочка, являются материки и океаны. Каждый материк - это уникальный природный комплекс, отличающийся от других географическим положением, размерами, строением поверхности, климатическими особенностями, историей развития.
2. АПК Вологодской области. Проблемы и перспективы развития.
АПК Вологодской области не является отраслью специализации экономики Вологодской области, но полностью обеспечивает потребности населения в основных продуктах питания: мясе, молоке, куриных яйцах и картофеле. В то же время ряд отраслей пищевой и легкой промышленности имеет специализирующее значение, поскольку их продукция поступает в межрегиональный обмен. Сельское хозяйство состоит из двух отраслей: животноводство и земледелие. Ведущее положение занимает животноводство. Этому способствует богатая кормовая база – большие площади естественных пастбищ и сенокосов, в том числе и обширных пойменных лугов. Главные направления животноводства – молочное и мясомолочное скотоводство. Основными производителями мяса и молока являются южные районы области – Вологодский, Грязовецкий, Череповецкий и Шекснинский, а также Тотемский на востоке. В этих же районах сконцентрирована переработка мяса и молока. Кроме разведения крупного рогатого скота в области развито свиноводство. Около 80% поголовья свиней откармливается в крупных комплексах. Вблизи Вологды расположен комплекс «Надеево», где на откорме одновременно находится более 40 тысяч голов свиней, аналогичное предприятие работает в череповецком районе. В Вологодсой области развито птицеводство. Крупные высокомеханизированные птицефабрики расположены в окрестностях Вологды, Череповца, Шексны и Великого Устюга. Земледелие в структуре сельского хозяйства области играет второстепенную роль. Основная функция земледелия – обеспечение кормами животноводства. Основными кормовыми культурами являются сеяные травы – клевер, тимофеевка и вика, горохоовсяные смеси. Посевы культур на продовольственное зерно ограничены положением области в холодном агроклиматическом поясе. Основными зерновыми культурами являются рожь, ячмень и овес, в некоторых южных районах незначительно распространены посевы пшеницы. Вологодская область – район традиционного льноводства, на базе которого был сформирован достаточно мощный льноперерабатывающий комплекс. После спада в этой отрасли намечается подъем. Производство картофеля не только обеспечивает собственные нужды, но и позволяет вывозить излишки. Овощеводство сосредоточено в пригородах Вологды и Череповца. Легкая промышленность: в области работают два льнокомбината – в Вологде «Вологодский текстиль» и в Красавине – «Северлён». Комбинаты получают льноволокно с льнозаводов, осуществляют прядение льняной нити и выпуск ткани. В Вологде, Череповце и в ряде небольших городов и поселков области работают предприятия швейной и трикотажной промышленности. В Вологде работает овчинно-меховая фабрика, выпускающая меховые пальто, дубленки, шубы из овчины. В Великом Устюге есть предприятия легкой промышленности: кожевенно-галантерейная фабрика, фабрика валяной обуви, кистещеточная фабрика. Пищевая промышленность. Крупные предприятия молочной промышленности – Вологодский, Череповецкий молочные комбинаты, компания «Северное молоко» - Грязовец, Сухонский молочно-консервный комбинат в Соколе, шекснинский маслозавод, сыродельный комбинат в Устюжне. Наиболее крупные предприятия мясоперерабатывающей промышленности – комбинаты в Вологде и Череповце. В Вологде работает плодоовощеконсервный завод. Мукомольная промышленность представлена Шекснинским комбинатом хлебопродуктов и Вологодским мелькомбинатом – они обеспечивают потребности области в муке. Крупные кондитерские фабрики есть в Вологде и Череповце. В Вологде недавно построен завод детского питания, а в Кадникове - завод, выпускающий готовые завтраке в упаковке для розничной торговли.
3. Определите по статистическим материалам, сравните показатели прироста населения в различных частях страны (по выбору учителя) и объясните их различия.
Прирост населения - увеличение его численности. Он происходит за счет естественного и механического прироста. Это тесно связанные процессы. Естественных прирост - это разница между рождаемостью и смертностью (он может быть и отрицательным, тогда говорят о естественной убыли населения). Механический прирост - это миграции.
Для объяснения различий в приросте необходимо рассмотреть весь комплекс факторов, определяющий естественный прирост и миграции:
Уровень жизни населения,
Доля городского и сельского населения,
Уровень экономического развития региона,
Национально-религиозные традиции.
Как происходит обмен веществ между внешними оболочками Земли?
1. Взаимодействие земных оболочек. Географическая оболочка.
Известно, что внешние оболочки Земли - атмосфера, гидросфера, литосфера и биосфера развиваются в тесной взаимосвязи между собой. Основные их составляющие газ, жидкие и твердые вещества, перемешиваясь, переходят из одного состояния в другое. Поэтому в местах соприкосновения оболочек наблюдается постоянное их взаимодействие. К примеру, понаблюдаем взаимоотношения между атмосферой и биосферой. Воздух является необходимым условием для жизнедеятельности всех организмов. Люди и животные дышат кислородом воздуха, растения поглощают углекислый газ, производя органические вещества. Вместе с тем, состав газов в атмосфере тесно связан с жизнью организмов. (Вспомните, как образуется кислород в воздухе.)
Живые организмы подвергают верхний слой атмосферы сложным изменениям. Они участвуют в процессе выветривания горных пород. Остатки растений и животных создают в земной коре органические горные породы. В свою очередь, различные вещества земной коры входят в состав организмов. Верхний слой литосферы является жизненной средой для организмов.
Атмосфера и литосфера также тесно взаимосвязаны. Вам известно, что атмосфера нагревается от солнечных лучей, попадающих на земную поверхность. В этой связи появилась закономерность изменения температуры воздуха в тропосфере с высотой. Пыль и другие мелкие частицы, поднимающиеся с земной поверхности, влияют на прозрачность воздуха и на условия нагревания верхнего слоя земной поверхности. Вокруг поднявшихся в воздух мелких частиц сгущаются водяные пары, образуются облака и т. д.
Ранее мы рассмотрели взаимодействие земных оболочек. На самом деле такое взаимодействие бывает не только двусторонним, но и многосторонним.
В результате тесного контакта и взаимовлияния атмосферы, литосферы и гидросферы сформировалась особая оболочка Земли - географическая оболочка. Она создает необходимые условия для появления и развития жизни на Земле. На современном этапе развития Земли живые организмы достигли такого уровня, что составляют отдельную оболочку - биосферу.
В географическую оболочку входят измененный под влиянием других оболочек верхний слой литосферы, нижний слой атмосферы, вся гидросфера и биосфера.
Географическая оболочка характеризуется следующими особенностями:
1) каждая земная оболочка состоит только из одного вещества: атмосфера - из воздуха, гидросфера - из воды, литосфера - из горных пород, биосфера - из живых организмов. А вещественный состав географической оболочки очень сложный. Туда входят все вещества, названные ранее. Поэтому она характеризуется как комплексная оболочка;
2) организмы живут только в географической оболочке. Жизнь не распространяется на верхние слои атмосферы и глубокие недра литосферы;
3) тепло, поступающее на Землю с солнечными лучами, полностью концентрируется в географической оболочке. Для тепла характерно широтное распространение. Такая широтная зональность совершенно отсутствует в верхних слоях атмосферы или глубинных частях литосферы;
4) хотя географическая оболочка состоит из отдельных составляющих, она является целостной системой. Изменения, возникающие в одних сферах, входящих в географическую оболочку, вызывают изменения в других. Например, вам известно, что появление и развитие жизни на земной поверхности способствовало изменениям в атмосфере, гидросфере и литосфере.
2. Компоненты природы. Природный комплекс. Географическая оболочка состоит из горных пород, воздуха, воды, почвы, растений и животных. Эти составные части географической оболочки называют природными компонентами, или географическими компонентами (по-латыни компоненс - составляющий).
Совокупность природных компонентов любой территории составляет целостную систему. Эта система называется природным комплексом, или географическим комплексом.
Каждый компонент природного комплекса тесно взаимосвязан с другими (рис. 82).
Рис. 82. Взаимосвязь между природными компонентами.
Изменение одного из них обязательно приводит к изменению остальных.
Для примера представим природный комплекс песчаной пустыни. Изобилие песка, редкие колючие растения, животные, приспособленные к жизни в песках. Теперь обратим внимание, как изменяется этот природный комплекс, если вырыть здесь канал и пустить речную воду. Просачивающаяся вода поднимет уровень подземных вод и образуются солончаки и озерки. На берегах канала, вокруг озер вырастут камыши, луга, кустарниковые рощи. Вместо различных животных песчаных пустынь появятся и приживутся тугайные животные. Благодаря изменению влажности и характера растений вместо песка сформируется пойменная почва. Заметно изменится климат местности, увеличится влажность и жара спадет.
Географическая оболочка - самый большой на земном шаре природный комплекс (самая сложная система). Она состоит из взаимозависимой системы природных комплексов. Следующими природными комплексами после географического являются материки и Океан. Многочисленные реки, впадающие в Океан, приносят с собой в большом количестве горные породы. (Вспомните, как понижаются горы.) Также ветры с Океана переносят на сушу облака и осадки. (Как происходит круговорот воды в природе?)
Обмен веществ между сушей и Океаном объединяет их в целостную планетарную географическую систему. Так как поверхность Океана однообразна, то со стороны кажется, что дальше она не делится на природные комплексы. Однако это не так. В каждой части Океана температура воды, соленость, растения и животные, микроорганизмы различаются. Это дает возможность разделить поверхность Океана на природные комплексы.
Природные комплексы поверхности суши, наоборот, хорошо прослеживаются. Суша делится на природные страны, а они на еще более мелкие части. Западно-Сибирская равнина, Сарыарка, Тянь-Шань - примеры природных стран. Небольшие природные комплексы: пойма реки, роща, берег озера, овраг и т.п.
1. Что называется географической оболочкой?
2. Почему атмосфера и литосфера полностью не входят в географическую оболочку?
3. В чем основное отличие географической оболочки от других земных оболочек?
4.Что относится к природным компонентам?
5. Как образуется природный комплекс?
6. Приведите несколько примеров природных комплексов в вашей местности?
7. Как вы понимаете систему внутренних связей природных комплексов?
8. Проанализируйте по рисунку 82 двустороннюю взаимосвязь между компонентами природы (вода и воздух, почва и растения и др.).
9*. Проанализируйте двустороннюю взаимосвязь между атмосферой и гидросферой.
Введение
Заключение
Введение
Географическая оболочка Земли (синонимы: природно-территориальные комплексы, геосистемы, географические ландшафты, эпигеосфера) - сфера взаимопроникновения и взаимодействия литосферы, атмосферы, гидросферы и биосферы. Обладает сложной пространственной дифференциацией. Вертикальная мощность географической оболочки десятки километров. Целостность географической оболочки определяется непрерывным энерго- и массообменом между сушей и атмосферой, Мировым океаном и организмами. Природные процессы в географической оболочке осуществляются за счет лучистой энергии Солнца и внутренней энергии Земли. В пределах географической оболочки возникло и развивается человечество, черпающее из оболочки ресурсы для своего существования и воздействующее на нее.
Географическая оболочка впервые была определена П. И. Броуновым еще в 1910 г. как “наружная оболочка Земли”. Это наиболее сложная часть нашей планеты, где соприкасаются и взаимопроникают атмосфера, гидросфера и литосфера. Только здесь возможно одновременное и устойчивое существование вещества в твердом, жидком и газообразном состояниях. В этой оболочке происходит поглощение, превращение и накопление лучистой энергии Солнца; только в ее пределах стало возможным возникновение и распространение жизни, которая, в свою очередь, явилась мощным фактором дальнейшего преобразования и усложнения эпигеосферы.
Географической оболочке свойственны целостность, обусловленная связями между её компонентами, и неравномерность развития во времени и пространстве.
Неравномерность развития во времени выражается в присущих этой оболочке направленных ритмичных (периодических - суточных, месячных, сезонных, годовых и т.п.) и неритмичных (эпизодических) изменениях. Как следствие этих процессов формируются разновозрастность отдельных участков географической оболочки, унаследованность хода природных процессов, сохранение реликтовых черт в существующих ландшафтах. Знание основных закономерностей развития географической оболочки позволяет во многих случаях прогнозировать природные процессы.
Учение о географических системах (геосистемах) является одним из главных фундаментальных достижений географической науки. Оно по-прежнему активно продолжает разрабатываться и обсуждаться. Поскольку это учение имеет не только глубокий теоретический смысл в качестве ключевого базиса для целенаправленного накопления и систематизации фактического материала с целью получения нового знания. Велика и его практическая значимость, так как именно такой системный подход к рассмотрению инфраструктуры географических объектов лежит в основе географического районирования территорий, без которого невозможно выявлять и решать ни локально, а тем более глобально, какие-либо проблемы, касающиеся в той или иной мере взаимодействия человека, общества и природы: ни экологические, ни природопользования, ни вообще оптимизации взаимоотношений человечества и природной среды.
Целью контрольной работы является рассмотрение географической оболочки в ракурсе современных представлений. Для достижения цели работы следует наметить и решить ряд задач, основными из которых будут являться:
1 рассмотрение географической оболочки как материальной системы;
2 рассмотрение основных закономерностей географической оболочки;
3 определение причин дифференциации географической оболочки;
4 рассмотрение физико-географического районирования и определение системы таксономических единиц в физической географии.
1. Географическая оболочка как материальная система, ее границы, строение и качественные отличия от других земных оболочек
По С.В. Калеснику1, географическая оболочка «не просто физическая или математическая поверхность, а сложный комплекс, возникший и развивающийся под действием взаимосвязанных и взаимопроникающих друг в друга процессов, которые развёртываются на суше, в атмосфере, водах и органическом мире».
Давая определение географической оболочке, С.В. Калесник подчеркнул: 1) её комплексность, 2) многокомпонентность - природная оболочка состоит из частей - земной коры, образующей формы рельефа, вод, атмосферы, почв, живых организмов (бактерии, растения, животные, человек); 3) объёмность. «Оболочка» - понятие трёхмерное.
Следует иметь в виду, что для географической оболочки характерен ряд специфических особенностей. Она отличается прежде всего большим разнообразием вещественного состава и видов энергии, характерных для всех компонентных оболочек - литосферы, атмосферы, гидросферы и биосферы. Через общие (глобальные) круговороты вещества и энергии они объединены в целостную материальную систему. Познать закономерности развития этой единой системы - одна из важнейших задач современной географической науки.
Географическая оболочка – это область взаимодействия внутрипланетарных (эндогенных) и внешних (экзогенных) космических процессов, которые осуществляются при активном участии органического вещества2.
Динамика географической оболочки всецело зависит от энергетики земных недр в зоне внешнего ядра и астеносферы и от энергетики Солнца. Определенную роль играют также приливные взаимодействия системы Земля – Луна.
Проекция внутрипланетарных процессов на земную поверхность и последующее взаимодействие их с солнечным излучением в конечном счете отражается в формировании главных компонентов географической оболочки верхов земной коры, рельефа, гидросферы, атмосферы и биосферы. Современное состояние географической оболочки – результат ее длительной эволюции, начавшейся с возникновения планеты Земля.
Ученые выделяют три этапа развития географической оболочки: первый, самый продолжительный (около 3 млрд. лет)3, характеризовался существованием простейших организмов; второй этап продолжался около 600 млн. лет и ознаменовался появлением высших форм живых организмов; третий этап - современный. Он начался около 40 тыс. лет назад. Его особенность в том, что человек все активнее начинает влиять на развитие географической оболочки, причем, к сожалению, негативно (разрушение озонового слоя и др.).
Географическая оболочкахарактеризуется сложным составом и строением.Основные вещественные компоненты географической оболочки - это слагающие земную кору горные породы (с их формой - рельефом), воздушные массы, водные скопления, почвенный покров и биоценозы; в полярных широтах и высокогорьях существенна роль скоплений льда. Основные энергетические компоненты - гравитационная энергия, внутреннее тепло планеты, лучистая энергия Солнца и энергия космических лучей. При всей ограниченности набора компонентов сочетания их могут быть весьма многообразными; это зависит и от числа входящих в сочетание слагаемых и от их внутренних вариаций (поскольку каждый компонент - это тоже очень сложная природная совокупность), а главное - от характера их взаимодействия и взаимосвязей, т. е. от географической структуры.
А.А. Григорьев проводил верхний предел географической оболочки (ГО) на высоте 20-26 км над уровнем моря, в стратосфере, ниже слоя максимальной концентрации озона. Ультрафиолетовая радиация, губительная для живого, перехватывается озоновым экраном.
Атмосферный озон образуется в основном выше 25 км. В более низкие слои он поступает благодаря турбулентному перемешиванию воздуха и вертикальных движений воздушных масс. Плотность O3мала вблизи земной поверхности и в тропосфере. Его максимум наблюдается на высотах 20-26 км. Общее содержание озона X в вертикальном столбе воздуха колеблется от 1 до 6 мм, если его привести к нормальному давлению (1013, 2мбар) при t = 0oC. Величину X называют приведённой толщиной слоя озона илиобщим количеством озона.
Ниже границы озонового экрана наблюдается движение воздуха, обусловленное взаимодействием атмосферы с сушей и океаном. Нижняя граница географической оболочки, по Григорьеву, проходит там, где прекращают действовать тектонические силы, то есть на глубине 100-120 км от поверхности литосферы, по верхней части подкорового слоя, который влияет в сильной степени на формирование рельефа.
С.В. Калесник помещает верхнюю границу Г.О. так же, как и А.А. Григорьев, на уровне озонового экрана, а нижнюю - на уровне залегания очагов обычных землетрясений, то есть на глубине не свыше 40-45 км и не менее 15-20 км. Эта глубина - так называемая зона гипергенеза (греч. гипер- над, сверху, гeнезис- происхождение). Это зона осадочных пород, возникающих в процессе выветривания, изменения магматических и метаморфических пород, имеющих первичное происхождение.
От этих представлений о границах ГО отличаются взгляды Д.Л.Арманда. Д.Л.Арманд в состав географической сферы включает тропосферу, гидросферу и всю земную кору (силикатную сферу геохимиков), находящуюся под океанами на глубине 8-18 км и под высокими горами на глубине 49-77 км. Кроме собственно географической сферы, Д.Л.Арманд предлагает различать «Большую Географическую Сферу», включая в неё стратосферу, простирающуюся на высоту до 80 км над океаном, и эклогитовуюсферуили симу, то есть всю толщину литосферы, с нижним горизонтом которой (700-1000 км) связаны глубокофокусные землетрясения.
Очевидно, с взглядами Д.Л. Арманда согласиться нельзя. Такое толкование ГО не отвечает содержанию этого понятия. Трудно видеть в этом конгломерате сфер - от стратосферы до эклогитовой сферы - единый комплекс, новую систему со своими особыми, индивидуальными качествами. Предмет физической географии становится расплывчатым, лишённым конкретного содержания, а сама физическая география, как наука, теряет грани, сливаясь с другими науками о Земле.
Качественные отличия географической оболочки от других оболочек Земли: географическая оболочка формируется под действием как земных, так и космических процессов; исключительно богата разными видами свободной энергии; вещество присутствует во всех агрегатных состояниях; чрезвычайно разнообразна степень агрегированности вещества - от свободных элементарных частиц через атомы, ионы, молекулы до химических соединений и сложнейших биологических тел; концентрация тепла, притекающего от Солнца; наличие человеческого общества.
PAGE_BREAK--
2. Круговорот вещества и энергии в географической оболочке
За счёт противоречивого взаимодействия компонентов ГО возникает множественность систем. Например, выпадение атмосферных осадков - процесс климатический, сток выпавших осадков - гидрологический процесс, транспирация влаги растениями - биологический процесс. В этом примере явно проявляется переход одних процессов в другие. А всё вместе это - пример большого круговорота воды в природе. Географическая оболочка, её единство, целостность существует благодаря чрезвычайно напряжённому круговороту веществ и связанной с ним энергии. Круговороты можно рассматривать как чрезвычайно разнообразные формы взаимодействия компонентов (атмосфера - вулканизм). Эффективность круговоротов в природе колоссальна, так как они обеспечивают многократность одних и тех же процессов и явлений, высокую суммарную эффективность при ограниченном объёме исходного вещества, участвующего в этих процессах. Примеры: большой и малый круговорот воды; циркуляция атмосферы; морские течения; круговороты горных пород; биологические круговороты.
По степени сложности круговороты различны: одни сводятся преимущественно к кругообразным механическим перемещениям, другие сопровождаются сменой агрегатного состояния вещества, третьи сопровождаются химической трансформацией.
Оценивая круговорот по его исходному и конечному звену, видим, что вещество, вступившее в круговорот, испытывает нередко перестройку в промежуточных звеньях. Поэтому представление о круговороте входит в понятие взаимообмена вещества и энергии.
Все круговороты не являются круговоротами в точном смысле слова. Они не вполне замкнуты, и конечная стадия круговорота вовсе не тождественна его начальной стадии.
За счёт поглощения солнечной энергии зелёное растение осуществляет ассимиляцию молекул углекислого газа и воды. В результате такой ассимиляции образуется органическое вещество и одновременно выделяется свободный кислород.
Разрыв между конечной и начальной стадиями круговорота образует вектор направленного изменения, то есть развития.
Основой всех круговоротов в природе является миграция и перераспределение химических элементов. Способность элементов к миграции зависит от их подвижности.
Известен порядок воздушной миграции: водород > кислород > углерод > азот. Он показывает, как быстро атомы элементов могут вступать в химические соединения. Исключительно активен O2, поэтому от него зависит миграция большинства других элементов.
Степень подвижности водных мигрантов не всегда объясняется их собственными свойствами. Существенны и другие причины. Ослабляет миграционную способность элементов поглощение их организмами в ходе биогенной аккумуляции, поглощение почвенными коллоидами, то есть процессы адсорбции (лат. - поглощение) и осаждения. Усиливают миграционную способность процессы минерализации органических соединений, растворение и десорбция (процесс, обратный адсорбции).
3. Основные закономерности географической оболочки: единство и целостность системы, ритмичность явлений, зональность, азональность
Закон, как писал В.И.Ленин, есть отношение между сущностями. Сущность географических явлений имеет иную природу, чем сущность, например, социальных или химических объектов, поэтому отношения между географическими объектами выступают как специфические законы географической формы движения.
Географическая форма движения есть специфическое взаимодействие между атмосферой, гидросферой, литосферой, биосферой, на основе которого образуется и существует всё многообразие природных комплексов.
Так, целостность географической оболочки - важнейшая закономерность, на знании которой основывается теория и практика современного рационального природопользования. Учет этой закономерности позволяет предвидеть возможные изменения в природе Земли (изменение одного из компонентов географической оболочки обязательно вызовет изменение других); дать географический прогноз возможных результатов воздействия человека на природу; осуществить географическую экспертизу различных проектов, связанных с хозяйственным использованием тех или иных территорий.
Географической оболочке присуща и другая характерная закономерность - ритмичность развития , т.е. повторяемость во времени тех или иных явлений. В природе Земли выявлены ритмы разной продолжительности - суточный и годовой, внутривековые и сверхвековые ритмы. Суточная ритмика, как известно, обусловлена вращением Земли вокруг своей оси. Суточный ритм проявляется в изменениях температуры, давления и влажности воздуха, облачности, силы ветра; в явлениях приливов и отливов в морях и океанах, циркуляции бризов, процессах фотосинтеза у растений, суточных биоритмах животных и человека.
Годовая ритмика - результат движения Земли по орбите вокруг Солнца. Это смена времен года, изменения в интенсивности почвообразования и разрушения горных пород, сезонные особенности в развитии растительности и хозяйственной деятельности человека. Интересно, что разные ландшафты планеты обладают различной суточной и годовой ритмикой. Так, годовая ритмика лучше всего выражена в умеренных широтах и очень слабо - в экваториальном поясе.
Большой практический интерес представляет изучение и более продолжительных ритмов: 11-12 лет, 22-23 года, 80-90 лет, 1850 лет и более длительных но, к сожалению, они пока еще менее изучены, чем суточные и годовые ритмы.
Характерной чертой дифференциации (пространственной неоднородности, разделения) ГО является зональность (форма пространственной закономерности расположения), то есть закономерное изменение всех географических компонентов и комплексов по широте, от экватора к полюсам. Основные причины зональности - шарообразность Земли, положение Земли относительно Солнца, - падение солнечных лучей на земную поверхность под углом, постепенно уменьшающиеся в обе стороны от экватора.
Пояса (высшие ступени широтного физико-географического деления) разделяются на радиационные или солнечного освещения и тепловые или климатические, географические. Радиационный пояс определяется количеством поступающей солнечной радиации, закономерно убывающим от низких к высоким широтам.
Для формирования тепловых (географических) поясов имеют значение не только количество поступающей солнечной радиации, но и свойства атмосферы (поглощение, отражение, расселение лучистой энергии), альбедо зелёной поверхности перенос тепла морскими и воздушными течениями. Поэтому границы тепловых поясов нельзя совместить с параллелями. - 13 климатических или тепловых поясов.
Географическая зона - это совокупность ландшафтов одного географического пояса.
Границы же географических зонопределяются соотношением тепла и влаги. Это соотношение зависит от количества радиации, а также от количества влаги в виде осадков и стока, которые лишь частично привязаны к широте. Вот почему зоны не образуют непрерывных полос, и простирание их вдоль параллелей скорее частный случай, чем общий закон.
Открытие В.В. Докучаевым(«Русский чернозём, 1883 г.) географических зон как целостных природных комплексов было одним из крупнейших событий в истории географической науки. После этого в течение полувека географы занимались конкретизацией этого закона: уточняли границы, выделяли секторы (то есть, отклонения границ от теоретических) и т. п.
В географической оболочке, кроме зональных процессов, связанных с распределением солнечного тепла на земной поверхности, большое значение имеют процессы азональные, зависящие от процессов, происходящих внутри Земли4. Их источниками являются: энергия радиоактивного распада, главным образом урана и тория, энергия гравитационной дифференциации, вырабатываемая в процессе сокращения радиуса Земли при вращении Земли, энергия приливного трения, энергия межатомных связей минералов.
Азональные влияния на географическую оболочку проявляются в формировании высотных географических поясов, в горах, нарушающих широтную географическую зональность, и в разделении географических поясов на секторы, а зон - на провинции.
Формирование секторности и провинциальности в ландшафтах объясняется тремя причинами: а) распределением суши и моря, б) рельефом зелёной поверхности, в) составом горных пород.
Распределение суши и моря на азональность процессов ГО сказывается через степень континентальности климата. Существует немало методов для определения степени континентальности климата. Большинство учёных определяют данную степень через годовую амплитуду среднемесячных температур воздуха.
Влияние рельефа, неровностей земной поверхности и состава горных пород на ландшафты общеизвестны и понятны: на одной и той же широте в горах и на равнине леса и степи; известны моренные и карстовые ландшафты, связанные в происхождении с составом горных пород.
4. Дифференциация географической оболочки. Географические пояса и природные зоны
Наиболее крупные зональные подразделения географической оболочки - географические пояса . Они протягиваются, как правило, в широтном направлении и, по существу, совпадают с климатическими поясами. Географические пояса отличаются друг от друга температурными характеристиками, а также общими особенностями циркуляции атмосферы. На суше выделяются следующие географические пояса:
экваториальный - общий для северного и южного полушарий;
субэкваториальный, тропический, субтропический и умеренный - в каждом полушарии;
субантарктический и антарктический пояса - в южном полушарии.
Аналогичные по названиям пояса выявлены и в Мировом океане. Поясность (зональность) в океане находит свое отражение в изменении от экватора к полюсам свойств поверхностных вод (температуры, солености, прозрачности, интенсивности волнения и других), а также в изменении состава флоры и фауны.
Внутри географических поясов по соотношению тепла и влаги выделяются природные зоны . Названия зон даны по преобладающему в них типу растительности. Например, в субарктическом поясе это зоны тундры и лесотундры; в умеренном - зоны лесов (тайга, смешанные хвойно-широколиственные и широколиственные леса), зоны лесостепей и степей, полупустынь и пустынь.
Продолжение
--PAGE_BREAK--
Следует иметь в виду, что в связи с неоднородностью рельефа и земной поверхности, близостью и удаленностью от океана (а следовательно, и неоднородностью увлажнения) природные зоны различных регионов материков не всегда имеют широтное простирание. Иногда они имеют почти меридиональное направление. Неоднородны и природные зоны, протягивающиеся широтно через весь материк. Обычно они подразделяются на три отрезка, соответствующих центральному внутриконтинентальному и двум приокеаническим секторам. Широтная, или горизонтальная, зональность лучше всего выражена на больших по площади равнинах.
Благодаря разнообразию условий, создаваемых рельефом, водами, климатом и жизнью, ландшафтная сфера пространственно дифференцирована сильнее, чем во внешних и внутренних геосферах (кроме верхней части земной коры), где материя в горизонтальных направлениях отличается относительным однообразием.
Неравномерность развития географической оболочки в пространстве выражается прежде всего в проявлениях горизонтальной зональности и высотной поясности.Местные особенности (условия экспозиции, барьерная роль хребтов, степень удаления от океанов, специфика развития органического мира в том или ином районе З.) усложняют структуру географической оболочки, способствуют образованию азональных, интразональных, провинционных различий и приводят к неповторимости как отдельных регионов, так и их сочетаний.
5. Высотная поясность гор в разных географических поясах
Высотная поясность ландшафтов обусловлена изменением климата с высотой: понижением температуры на 0,6 ° С на каждые 100 м подъема и увеличением количества осадков до определенной высоты (до 2-3 км)5. Смена поясов в горах происходит в той же последовательности, что и на равнинах при движении от экватора к полюсам. Однако в горах есть особый пояс субальпийских и альпийских лугов, которого нет на равнинах. Количество высотных поясов зависит от высоты гор и особенностей их географического положения. Чем выше горы и чем ближе они расположены к экватору, тем богаче у них спектр (набор) высотных поясов. Спектр высотных поясов в горах определяется также местоположением горной системы относительно океана. В горах, находящихся вблизи океана, преобладает набор из лесных поясов; во внутриконтинентальных (аридных) секторах материков характерны безлесые высотные пояса.
6. Физико-географическое районирование как одна из важнейших проблем физической географии. Система таксономических единиц в физической географии
Районирование как универсальный метод упорядочения и систематизации территориальных систем широко используется в географических науках. Объектами физико-географического, иначе ландшафтного, районирование являются конкретные (индивидуальные) геосистемы регионального уровня, или физико-географические регионы. Физико-географический регион - это сложная система, обладающая территориальной целостностью и внутренним единством, которое обусловлено общностью географического положения и исторического развития, единством географических процессов и сопряженностью составных частей, т.е. подчиненных геосистем низшего ранга.
Физико-географические регионы представляют собой целостные территориальные массивы, выражаемые на карте одним контуром и имеющие собственные названия; при классификации же в одну группу (тип, класс, вид) могут войти ландшафты территориально разобщенные, на карте они чаще представлены разорванными контурами.
Каждый физико-географический регион представляет звено сложной иерархической системы, являясь структурной единицей регионов высших рангов и интеграцией геосистем более низких рангов.
Физико-географическое районирование имеет существенное практическое значение и находит применение для комплексного учета и оценки природных ресурсов, при разработке планов территориального развития хозяйства, крупных мелиоративных проектов и т.д.
В руководствах по районированию основное внимание уделяется системе таксономических единиц. Этой системе предпосылается перечень принципов, которые должны служить основой для диагностики регионов. Среди них чаще всего упоминаются принципы объективности, территориальной целостности, комплексности, однородности, генетического единства, сочетания зональных и азональных факторов.
Формирование физико-географических регионов - длительный процесс. Каждый регион - продукт исторического (палеогеографического) развития, в ходе которого происходило взаимодействие различных районообразующих факторов и могло неоднократно изменяться их соотношение.
Можно говорить о двух первичных и независимых рядах физико-географических регионов - зональном и азональном. Логическая соподчиненность между региональными таксонами разных рангов существует отдельно внутри каждого ряда.
Все известные схемы физико-географического районирования построены по двухрядному принципу, ибо зональные и азональные единицы выделяются независимо.
Можно различать три основных уровня районирования в зависимости от его детальности, т.е. от завершающей (нижней) ступени:
1) первый уровень включает страны, зоны и замыкается на производных зонах в узком смысле слова;
2) второй уровень включает кроме перечисленных ступеней области, подзоны и производные от них единицы, завершаясь подпровинцией;
3) третий уровень охватывает всю систему подразделений до ландшафта включительно.
Заключение
Таким образом, под географической оболочкой следует понимать непрерывную оболочку Земли, которая включает нижние слои атмосферы, верхнюю часть литосферы, всю гидросферу и биосферу, находящиеся в соприкосновении, взаимопроникновении и взаимодействии. Еще раз подчеркнем, что географическая оболочка - это планетарный (самый крупный) природный комплекс.
Многие ученые считают, что толщина географической оболочки составляет в среднем 55 км. По сравнению с размера-ми Земли это тонкая пленка.
Географическая оболочка обладает присущими только ей важнейшими свойствами:
а) в ней есть жизнь (живые организмы);
б) вещества находятся в ней в твердом, жидком и газообразном состоянии;
в) в ней существует и развивается человеческое общество;
г) ей присущи общие закономерности развития.
Целостность географической оболочки - это взаимосвязь и взаимозависимость ее компонентов. Доказательством целостности служит простой факт - изменение хотя бы одного компонента неизбежно влечет за собой изменение других.
Все компоненты географической оболочки связаны в единое целое посредством круговорота веществ и энергии, благодаря которому осуществляется и обмен между оболочками (сферами). Ритмичность характерна для живой и неживой природы. Человечество, возможно, не до конца изучило ритмику географической оболочки.
Вопросы, поднятые во введении, рассмотрены, цель работы достигнута.
Список литературы
Григорьев А. А. Опыт аналитической характеристики состава и строения физико-географической оболочки земного шара - М.: 1997 - 687с.
Калесник С. В. Общие географические закономерности Земли. - М.: 1970- 485с.
Пармузин Ю.П., Карпов Г.В. Словарь по физической географии. - М.: Просвещение, 2003 - 367 с.
Рябчиков А. М. Структура и динамика геосферы, её естественное развитие и изменение человеком. -М.: 2001.- 564с.
Физическая география материков и океанов: Учебное пособие / Под ред. А.М. Рябчикова. - М.: Высшая школа, 2002.- 592 с.
Компоненты географической оболочки и их взаимодействие.
Атмосфера, литосфера, гидросфера и биосфера - четыре оболочки земного шара находятся в сложном взаимодействии, взаимопроникают друг в друга. Все вместе они составляют географическую оболочку.
В географической оболочке развивается жизнь, проявляется деятельность воды, льда, ветра, образуются почвы, осадочные горные породы.
Географическая оболочка - это область сложного взаимопроникновения, взаимодействия космических и земных сил. Она продолжает развиваться и усложняться в результате взаимодействия живой и неживой природы.
Верхняя граница географической оболочки соответствует тропопаузе - переходному слою между тропосферой и стратосферой. Над экватором этот слой располагается на высоте 16-18 км, а на полюсах - 8-10 км. На этих высотах затухают и прекращаются процессы, порождаемые взаимодействием геосфер. В стратосфере практически отсутствует водяной пар, нет вертикального перемещения воздуха, изменение температур не связано с влиянием земной поверхности. Невозможна здесь и жизнь.
Нижняя граница на суше проходит на глубине 3-5 км, т. е. там, где изменяются состав и свойства горных пород, отсутствуют вода в жидком состоянии и живые организмы.
Географическая оболочка Земли представляет собой целостную материальную систему, качественно отличную от других геосфер Земли. Ее целостность определяется непрерывным взаимодействием твердых, жидких и газообразных, а с возникновением жизни - и живых веществ. Все составные части географической оболочки взаимодействуют, используя солнечную энергию, поступающую на Землю, и энергию внутренних сил Земли.
Взаимодействие между геосферами Земли в пределах географической оболочки происходит в результате круговорота веществ (воды, углерода, кислорода, азота, углекислого газа и др.).
Все компоненты географической оболочки находятся в сложных взаимосвязях. Изменение одного компонента непременно вызывает изменение и других.
Ритмичность явлений в географической оболочке. Географическая оболочка Земли постоянно изменяется, усложняются взаимосвязи между ее отдельными компонентами. Эти изменения происходят во времени и в пространстве. В природе существуют ритмы разной продолжительности. Короткие, суточные и годовые ритмы особенно важны для живых организмов. Их периоды покоя и активности согласуются с этими ритмами. Суточный ритм (смена дня и ночи) обусловлен вращением Земли вокруг своей оси; годовой ритм (смена времен года) - обращением Земли вокруг Солнца. Годовая ритмика проявляется в существовании периодов покоя и вегетации у растений, в линьке и миграции животных, в некоторых случаях - в спячке, размножении. Годовая ритмика в географической оболочке зависит от широты мест: в экваториальных широтах она выражена слабее, чем в умеренных или полярных.
Суточные ритмы протекают на фоне годовых, годовые - на фоне многолетних. Существуют также вековые, многолетние ритмы, например изменения климата (похолодание - потепление, иссушение - увлажнение).
Изменения в географической оболочке происходят и в результате движения материков, наступления и отступления морей, в ходе геологических процессов: при эрозии и аккумуляции, работе моря, вулканизме. В целом географическая оболочка развивается поступательно: от простого к сложному, от низшего к высшему.
Зональность и секторность географической оболочки.
Важнейшая структурная особенность географической оболочки - ее зональность. Закон зональности был сформулирован великим русским ученым-естествоиспытателем В. В. Докучаевым, который писал, что расположение нашей планеты относительно Солнца, ее вращение и шарообразность влияют на климат, растительность и животных, которые распределяются по земной поверхности по направлению с севера на юг в строго определенном порядке.
Зональность лучше выражена на обширных равнинах. Однако границы географических зон редко совпадают с параллелями. Дело в том, что на распределение зон оказывают влияние многие другие природные факторы (например, рельеф). В пределах зоны могут наблюдаться значительные различия. Это объясняется тем, что зональные процессы накладываются на азональные, обусловленные внутренними факторами, не подчиненными законам зональности (рельеф, распределение суши и воды).
Самые крупные зональные подразделения географической оболочки - географические пояса, их выделяют по радиационному балансу (приходу-расходу солнечной радиации) и характеру общей циркуляции атмосферы. На Земле существуют следующие географические пояса: экваториальный, субэкваториальные (северный и южный), тропические (северный и южный), субтропические (северный и южный), умеренные (северный и южный), субполярные (субарктический и субантарктический), полярные (арктический и антарктический).
Географические пояса не имеют правильной кольцевой формы, они расширяются, сужаются, изгибаются под воздействием материков и океанов, морских течений, горных систем.
На материках и океанах географические пояса качественно отличны. На океанах они хорошо выражены на глубинах до 150 м, слабо - до глубины 2000 м.
Под влиянием океанов на материках внутри географических поясов образуются долготные секторы (в поясах умеренных, субтропических и тропических), приокеанические и континентальные.
На равнинах в пределах географических поясов выделяют природные зоны (рис. 45). В континентальном секторе умеренного пояса в пределах Восточно-Европейской равнины это зоны лесов, лесостепей, степей, полупустынь, пустынь. Природными зонами называют подразделения земной поверхности, характеризующиеся сходными почвенно-растительными и климатическими условиями. Основной фактор формирования почвенно-растительного покрова - соотношение температур и увлажнения.
Рис. 45. Основные биозоны Земли
Вертикальная поясность. По вертикали природные компоненты изменяются иными темпами, чем по горизонтали. При подъеме вверх в горах изменяются количество атмосферных осадков и световой режим. Эти же явления по-иному выражены на равнине. Разная экспозиция склонов - причина неодинакового распределения температуры, увлажнения, почвенно-растительного покрова. Причины широтной зональности и вертикальной поясности различны: зональность зависит от угла падения солнечных лучей и соотношения тепла и влаги; вертикальная поясность - от понижения температуры с высотой и степени увлажнения.
Почти каждая горная страна на Земле имеет свои особенности вертикальной поясности. Во многих горных странах пояс горной тундры выпадает и замещается поясом горных лугов.
Рис. 46. Изменение растительности в зависимости от широты и высоты местности
Высотная поясность начинается с зоны, расположенной у подошвы горы (рис. 46). Важнейшим фактором в распределении высоты поясов является степень увлажнения.
| |
§ 40. Круговорот веществ и энергии в биосфере
§ 42. Природные зоны россии