Целостность географической оболочки

I. Материал урока

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

↓ Записать схему в тетрадь

↓ Записать два определения в тетрадь

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

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

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

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

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

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

↓ Записать схему в тетрадь

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

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

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

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

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

Основные свойства географической оболочки

Тесное взаимодействие всех составляющих географической оболочки (ГО)  привело к возможности появления особых, присущих только ей свойств:

Только в ГО вещества могут пребывать в твёрдом, жидком и газообразном состоянии

Данное свойство очень важно для протекания всех процессов, и особенно – для возникновения жизни;
Только для ГО характерно зарождение жизни, а затем и появление человека и человеческого общества. Воздух, вода, солнечная энергия, растения, животные, полезные ископаемые – все условия для развития человека.
Только в ГО все существующие процессы происходят, в первую очередь, благодаря солнечной энергии, и уж потом внутренним земным источникам энергии.

Участие живых организмов

Говоря о том, какова роль живых организмов в географической оболочке, нельзя это недооценивать. Неповторимость планеты заключается в том, что на ее поверхности зародилась и развивается жизнь. Процессы включают в себя 3 этапа:

• Появление органических веществ. Это следствие фотосинтеза. Потом они становятся пищей для многих животных и растений, а в некоторых случаях — простейшими живыми организмами.
• Преобразование первичной продукции во вторичную. Сначала поступает к растениям, затем через них — к животным.
• Разрушение всех видов продукции, как растительной, так и животной. Они разлагаются на микроскопические элементы, бактерии и грибы.

Под влиянием организмов Земля сильно изменилась. Состав Мирового Океана поменялся, в нем появились дополнительные и важные элементы, давшие возможность развиваться и эволюционировать рыбам и водным животным. Залежи угля, известняка и нефти тоже являются следствием и неотъемлемой частью перечисленных процессов.

Как размещаются природные комплексы на Земле

Размещение большинства природных комплексов на Земле подчинено закону широтной зональности.

Различия в тепле и влаге создают на разных широтах разные условия для живых организмов. В результате на равнинах суши чередуются лесные и безлесные зоны. Например, большинство жителей России живут в умеренных широтах, где наиболее широко распространены леса. Здесь достаточно для них и осадков, и тепла. Ближе к полюсам, в высоких широтах, тепла для деревьев уже не хватает, и на смену лесам приходят тундры. Напротив, в более низких широтах, в центральных частях материков, тепла гораздо больше, но деревьям недостаточно воды. Здесь располагаются степи и пустыни. В экваториальных широтах очень тепло, давление понижено, количество атмосферных осадков велико: здесь опять господствуют леса. По карте природных зон (с. 188—189) проследите, как от экватора к полюсам сменяются зональные природные комплексы природные зоны.

Однако на одной и той же широте на суше неодинаково сочетание тепла и влаги, т. е. могут быть влажные прибрежные районы и внутренние сухие, защищённые горами или открытые всем ветрам.

Природные зоны — зональные комплексы — сочетаются с азональными (незональными). Азональные природные комплексы бывают крупные (материки и их части, океаны) и мелкие. Чаще всего они зависят от строения рельефа территории и образуются из-за различий в свойствах горных пород. Например, на материке Африка или на Восточно-Европейской равнине сменяются несколько природных зон, а оазис — малый азональный комплекс внутри природной зоны пустынь. Азональными природными комплексами являются и высотные пояса.

Природные комплексы закономерно сменяются не только от экватора к полюсам, но и в горах — от подножия к вершине. Это хорошо заметно по изменению растительности с высотой (рис. 114). Поднимаясь всё выше в горы, мы попадаем во всё более холодные условия — как если бы по равнине мы продвигались в сторону полюсов. Высотная поясность существует в горах любой природной зоны. Чем дальше от экватора удалены горы, тем меньше у них набор высотных поясов.

Природные зоны наиболее отчётливо выделяются на обширных равнинах суши. В Мировом океане природные зоны не имеют сильных внешних различий. Они разнятся свойствами водных масс, органического мира и некоторыми другими особенностями.

Это я знаю

1. Что такое географическая оболочка?

2. Каковы границы географической оболочки?

3. Каковы свойства географической оболочки?

4. Объясните, чем обусловлена географическая зональность природы Земли.

5. Что такое природная зона?

6. Самый крупный природный комплекс на Земле: а) материк; б) географическая оболочка; в) Мировой океан.

Это мне интересно

7. Опишите природный комплекс вашей местности по плану: а) географическое положение комплекса и его название; б) почвы и их характеристика; в) растительный мир, состав; г) животный мир, основные представители; д) изменение природного комплекса под воздействием человека.

Из чего состоит географическая оболочка

Горные породы, воздух, вода, растения и животные, почвы, человек — это природные компоненты (части). Изучив земные оболочки, вы узнали, какими свойствами они обладают, что эти свойства не остаются неизменными. Все природные компоненты тесно связаны между собой. Сколько разнообразных сочетаний взаимодействующих природных компонентов существует в природе на больших и маленьких территориях и акваториях! Такие сочетания образуют природные комплексы разного размера.

Географическая оболочка сама глобальный природный комплекс, состоящий из более мелких природных комплексов. К крупным природным комплексам относят материки и океаны, такие природные образования, как пустыни, низменности, горы. Холмы, долины, реки, болота — небольшие природные комплексы. Чем меньше природный комплекс, тем однороднее в нём природные условия. На Земле остаётся всё меньше природных комплексов, не изменённых человеком. Изменённые человеческой деятельностью природные комплексы называют антропогенными.

Основные законы и свойства географической оболочки

В этих границах географической оболочки действуют основные законы и свойства, её характеризующие и определяющие.

• Взаимопроникновение компонентов или внутрикомпонентное перемещение
  – основное свойство (существуют два вида внутрикомпонентного перемещения веществ – горизонтальное и вертикальное; они не противоречат и не мешают друг другу, хотя в разных структурных частях ГО скорость перемещения компонентов разная).
• Географическая зональность
  – основной закон.
• Ритмичность
  – повторяемость всех природных явлений (суточная, годовая).
• Единство всех частей географической оболочки
  , обусловленное их тесной взаимосвязью.

Свойства

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

Целостность

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

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

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

Зональность

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

Существует 2 типа зональности:

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

Ритмичность

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

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

Свойства географических зон

Географическая оболочка обладает рядом свойств. К ним относятся:

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

Важно изучить ритм изменений, тогда есть возможность прогнозирования в области пространства, какой является географическая оболочка.
Зональность. Благодаря наклону оси Земли и ее вращению вокруг Солнца, происходит зональное изменение климата от полюсов к экватору. Это выражается в разделении территории земной поверхности на климатические пояса и природные зоны.

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

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

Взаимосвязь компонентов

Из-за того, что в природе происходит круговорот частиц и энергии, о чем можно узнать, изучив учебник по географии за 7 класс, компоненты географической оболочки связаны так, что образуется целостность.

Известно большое разнообразие круговоротов, например атмосферный, земной коры и так далее. Наиболее значимым является водный. Благодаря тому что вода имеет способность преобразовываться в разные состояния, она связывает между собой все составные части природной оболочки и дает возможность слаженному функционированию.

Неменьшую значимость представляет биологический круговорот, который состоит в том, что полезные вещества становятся составным элементом живых организмов, а в последующем опять переходят в минеральное состояние.

Тропосферный воздушный круговорот дает возможность нормально жить всем живым элементам, входящим в состав ГО, здесь принимает участие и гидросфера. Интенсивность круговоротов зависима от места: она максимальна на экваторе и минимальна за полярным кругом. Следует привести примеры взаимосвязи частей географической оболочки:

разрушение горных пород в литосфере протекает под влиянием воды гидросферы;
течения вод в гидросфере образуются под воздействием воздушных потоков в атмосфере;
течения в гидросфере, неважно, теплые или холодные, оказывают влияние на температуру воздуха.

Живые составные части – это элементы биосферы, к которым относится растительный и животный мир, сюда же можно отнести бактерии и грибы. Эти компоненты принимают участие в круговороте.

Другие ритмические колебания

Геологический цикл включает сверхвековые и внутривековые ритмические изменения. Длительность периодов первой совокупности может достигать тысячи лет. Пример такого ритма — смена влажного и засушливого климата Сахары, которая продолжается около 1700−1800 лет.

Внутривековые колебания Земли зависят от изменчивости свойств Солнца и иных тел в космосе. Некоторые учёные полагают, что солнечная активность воздействует на поверхностную оболочку, в которой происходят процессы, длящиеся обычно несколько десятилетий. Ритмичность проявляется в толщине годичных колец у древесных форм растений, времени накопления снежных осадков в Антарктиде, повторении магнитных бурь и полярных сияний, урожайности зерновых культур, чередовании вспышек жизнедеятельности многих организмов.

Также специалисты обнаружили ритмы, происходящие под влиянием приливообразующей силы, которая возникает при определённом расположении планеты, Солнца и Луны. Разные перемены в окружающей природе зависят от особенностей циркуляции в атмосфере. Когда нарушается интенсивность в этом явлении, процессы вызывают изменения, способствующие преобразованиям в географической оболочке и влияющие на жизнедеятельность живых организмов.

Циркуляция атмосферы подразумевает систему макропроцессов, которые постоянно изменяются во времени и пространстве. Они проходят множество эр, которые отличаются особенностями проявления и пространственно-временным масштабом. Связь развития макропроцессов в атмосфере заключается в конкретной циркуляционной форме переноса.

Нестабильный оборот планеты вокруг своей оси обусловлен переменой её скорости поворота. Это приводит к формированию полюсного прилива в океане и атмосфере, на которые он затем также воздействует. Нутационные колебания Земли, её водной и газовой части регулярно ослабевают или усиливаются.

Классификация ритмичных движений

При классификации ритмических движений специалисты руководствуются продолжительностью географических процессов, изменения которых определяются пространственно-временными масштабами. Продолжительность ритмов может варьироваться от сотен миллионов лет до долей секунд. Такое условное разделение объясняется тем, что каждая геосистема характеризуется определённым набором причин и следствий, которые проявляются в определённое время.

Основная классификация ритмических движений:

1. Внутригодовые. Представлены сезонными колебаниями, которые лучше заметны в высоких и умеренных широтах. Годовые ритмы можно наблюдать в смене сезонов, гидрологических явлениях, изменениях климата и почвы. Такая ритмика характерна для всех зон, однако в разных регионах она обусловлена разнообразными факторами. К примеру, в умеренных широтах изменения вызывает температура, в субэкваториальных областях — уровень влажности, в полярных — световой режим.
2. Внутримесячные. Такие ритмы обусловлены сменой периода обращения Солнца и фаз Луны. Ритмичность вызывает колебания в атмосфере, гидросфере и биосфере.
3. Внутрисуточные. Ритмы наблюдаются в преобразовании любых гидрометеорологических параметров, биологической активности живых организмов, фотосинтезе и т. д. Примеры проявления внутрисуточной ритмики — бризы, нагревание горных пород днём и остывание их ночью.

Редуценты и их функции

Редуценты – это организмы, которые разлагают биологические останки, превращая их в простейшие соединения. Тем самым они возвращают полезные элементы и воду в круговорот веществ и энергии. К этой группе в основном относятся грибы и бактерии.

Обменный фонд элементов, из которого обеспечивают свои потребности большинство организмов, может пополняться двумя путями:

• при первичной экскреции;
• при разложении останков редуцентами.

Второй путь пополнения обменного фонда особенно важен для биоценозов степей, лесов, пастбищ. Поэтому грибы и бактерии, включаясь в круговорот веществ, выполняют важнейшую работу.

Природная зональность России

Рассматривая территорию России, можно увидеть четкую зональность природных зон. На равнинах страны можно наблюдать природные зоны, которые постепенно себя сменяют: арктические пустыни, тундра, лесотундра, леса, лесостепи, степи, полупустыни, пустыни и субтропики. А в горах неизбежна высотная поясность.

Арктические пустыни находятся на крайнем севере страны. Лето здесь короткое и очень холодное, а зима не радует совсем: низкие температуры, сильные ветра, пурга и туманы. Все это обуславливает то, что на территории присутствуют ледники, занимающие большую часть площади (а это примерно 85%). И, конечно, это сказывается на убогий растительный и животный мир.

Зона тундры занимают не такую уж большую часть территории России. Короткое лето и длинная зима, при малом количестве атмосферных осадков, способствует тому, что здесь вся растительность представлена характерными формами, все это необходимо для приспособленности к климату. Что же до животного мира, то он беден по разнообразию, но богат по количеству особей. В тундре нельзя заниматься земледелием, но можно пасти стада оленей.

Переходная зона между лесом и тундрой называется лесотундрой. Здесь уже теплее и насчитывает многочисленные пастбища оленей в виду того, что пропитания для них гораздо больше, чем в тундре.

Больше половины территории России занимают леса. Ведь тепло и влага способствуют росту деревьев. Здесь присутствуют и темнохвойные леса, и светлохвойные леса, и таежные леса, и мелколиственные деревья. В тайге бегает и летает огромное количество зверей и птиц.

Приближаясь к зоне лесостепей, постепенно становится жарче. Засухой здесь никого не удивишь. Небольшие островки лесов чередуются с различными травами степей. Благоприятные условия лесостепи привело к тому, что более чем 80% земель распахано.

Для степи уже более характерен засушливый климат. Лето здесь очень жаркое, а количество осадков так мало, что не удается увлажнить территорию. Но из-за того, что малое количество осадков и большой опад растительной массы, почвы в степях сформировались плодородные. Все это привело к распаханности большой площади земель, а естественные степи сохранились лишь на Среднерусской возвышенности.

Для зоны полупустынь, находящиеся в Прикаспии, характерно разреженность и пятнистый покров растительности. Здесь чередуются голая земля с участками растений. А пустыни, которые расположились в Прикаспийской низменности, растительный покров зависит от почв.

Для субтропической зоны отведена небольшая территория. И, если раньше здесь можно было обнаружить кустарниковые заросли шибляка и маквиса, то сейчас он сведен на нет. Сейчас в этой природной зоне преобладают санатории, дома отдыха, парки, виноградники.

Межструктурные круговороты вещества и энергии

Что такое круговорот веществ? Это неоднократное участие вещества в процессах, которые протекают в геосферах. Такие круговороты могут быть:

• Литосферными. Это круговорот горных пород с одной стороны и перенос минеральных веществ в земной коре (геохимический круговорот) – с другой. Во втором случае вещества земной коры выходят за пределы литосферы и участвуют в других круговоротах.
• Круговорот воды. Этот процесс охватывает сразу атмосферу, биосферу, литосферу и гидросферу. Играет исключительную роль в работе географической оболочки. Делится на три звена: океаническое, материковое и атмосферное.
• Биологическими. Это поступление в живые организмы химических веществ из воздуха, воды и почвы. Процесс сопровождается потерями вещества и энергии.

Рис. 2. Круговорот воды.

Ритмичность

Невозможно представить географическую оболочку нашей планеты без ритмичности развития. Под данным термином понимают цикличность, закономерные повторения одинаковых явлений, процессов через одинаковые промежутки времени. Ритмы бывают суточные и годовые.

Суточный ритм обусловлен вращением земного шара вокруг своей оси. В результате такой ритмичности наблюдаются колебания температуры, давления, изменения силы ветра, облачности, влажности воздуха. Кроме того, существует взаимосвязь между сменами дня и ночи и морскими, океаническими приливами, отливами, а также биоритмами животных и человека.

Годовые ритмы возникают как следствие вращения нашей планеты вокруг главного источника света и тепла – Солнца. В результате годовой ритмики наблюдается смена времён года, разрушения горных пород и образование почв, сезонные перемены в растительном и животном мире и другое.

Нельзя сказать, что суточные и годовые ритмы досконально изучены. В природе много неизученного. Но в современной науке большой интерес вызывают и другие ритмы. Например, вековые, так называемые сверхвековые в 1850 лет и более длительные.

Рис. 2 Суточная и годовая ритмичность