Geografska ljuska je sastavni kontinuirani pripovršinski dio Zemlje, unutar kojeg postoji intenzivna interakcija četiri komponente: litosfere, hidrosfere, atmosfere i biosfere (žive tvari). Ovo je najsloženije i najraznovrsnije materijalni sistem našu planetu, koja uključuje cijelu hidrosferu, donji sloj atmosfere (troposferu), gornji dio litosfere i žive organizme koji ih nastanjuju. Prostorna struktura geografska omotnica trodimenzionalni i sferni. Ovo je zona aktivna interakcija prirodni sastojci, u kojoj je najveća manifestacija fizičke geografski procesi i pojave.Geografske granice omotača nejasan. Gore i dolje od površine zemlje, interakcija komponenti postepeno slabi, a zatim potpuno nestaje. Stoga naučnici crtaju granice geografske ljuske na različite načine. Za gornju granicu se često uzima ozonski omotač koji se nalazi na nadmorskoj visini od 25 km, gdje večina ultraljubičastih zraka koje su štetne za žive organizme. Međutim, neki istraživači ga provode duž gornje granice troposfere, koja najaktivnije stupa u interakciju sa zemljinom površinom. Za donju granicu na kopnu obično se uzima osnova kore trošenja debljine do 1 km, a dno okeana u okeanu.Ideja o geografskoj ljusci kao posebnoj prirodnoj formaciji formulisana je početkom 20. veka. A.A. Grigoriev i S.V. Kalesnik. Otkrili su glavne karakteristike geografskog omotača: 1) složenost sastava i raznovrsnost agregatnog stanja; 2) tok svih fizičko-geografskih procesa usled sunčeve (kosmičke) i unutrašnje (telurske) energije; 3) transformaciju i djelimično očuvanje svih vrsta energije koja ulazi u njega; 4) koncentracija života i prisustvo ljudskog društva; 5) prisustvo supstance u tri agregatna stanja.Geografski omotač se sastoji od strukturnih dijelova - komponenti. To su stijene, voda, zrak, biljke, životinje i tlo. Razlikuju se u psihičko stanje(čvrsti, tečni, gasoviti), nivo organizacije (neživi, ​​živi, ​​bioinertni), hemijski sastav, aktivnost (inertno - stene, zemljište, pokretno - voda, vazduh, aktivna - živa materija).Geografski omotač ima vertikalna struktura koji se sastoji od odvojenih sfera. Donji sloj je sastavljen od guste materije litosfere, dok je gornji sloj predstavljen lakšim materijama hidrosfere i atmosfere. Takva struktura je rezultat diferencijacije materije sa oslobađanjem guste materije u centru Zemlje, a lakše materije duž periferije. Vertikalna diferencijacija geografske ljuske poslužila je kao osnova za F.N. Milkova da unutar nje izdvoji pejzažnu sferu - tanak sloj (do 300 m), gdje zemljina kora, atmosfera i hidrosfera dolaze u kontakt i aktivno djeluju.Geografski omotač u horizontalnom smjeru podijeljen je na zasebne prirodne komplekse, što je određeno neravnomjernom raspodjelom topline u različitim dijelovima zemljine površine i njenom heterogenošću. Prirodne komplekse nastale na kopnu nazivam teritorijalnim, au okeanu ili drugom vodnom tijelu - vodenim. Geografski omotač je prirodni kompleks najvišeg, planetarnog ranga. Na kopnu uključuje manje prirodne komplekse: kontinente i okeane, prirodna područja i takve prirodne formacije kao što su Istočnoevropska ravnica, pustinja Sahara, Amazonska nizina itd. Najmanji prirodno-teritorijalni kompleks, u čijoj strukturi učestvuju sve glavne komponente, smatra se fizičko-geografskom regijom. To je blok zemljine kore, povezan sa svim ostalim komponentama kompleksa, odnosno sa vodom, vazduhom, vegetacijom i divljim svetom. Ovaj blok treba da bude dovoljno izolovan od susjednih blokova i da ima svoju morfološku strukturu, odnosno da uključuje dijelove pejzaža, a to su facije, trakti i površine.

Uvod

Ovo istraživački rad u oblasti geografije bio veoma relevantan u svakom trenutku. Ova tema ni sada nije izgubila na značaju. Biosferni sloj je vanjski omotač čvrstog dijela Zemlje, a njegovo proučavanje je neophodno za razumijevanje svih geografskih procesa koji se odvijaju na Zemlji.

Rješenje ovog problema ima i teorijski i praktični značaj. Proučavanjem biosferskog sloja geografskog omotača, možemo saznati kako se odvijala evolucija biosferskog sloja i kako se formirala stabilna dinamička ravnoteža duž njegove dužine, koja je određena funkcijom oporavka potrošača, odnosno utrošenim prirodnim resursima. stalno i blagovremeno rekreirani. Sa svakom fazom značajnog povećanja populacije, neravnoteža u biosferi je postajala opipljiva. To je zbog rasta prirodni resursi, na šta je prvi ukazao T. Malthus 1798. godine. Supermoćna tehnogena aktivnost čovječanstva značajno mijenja Zemljinu biosferu, što, prema V.I. Vernadsky se pretvorio u noosferu, tj. sfera pametan život. IN AND. Vernadsky je dao posebno značajan doprinos doktrini noosfere. By moderne ideje, noosfera je sfera svjesna aktivnost ljudska na globalnoj razini, interakcija društva i prirode, unutar koje inteligentna ljudska djelatnost postaje glavna, odlučujući faktor razvoj. Praktični značaj ovog problema leži u činjenici da se ovo znanje može koristiti u ekonomska aktivnostčovjeka, kao iu zaštiti njegovog rada i zdravlja.

Predmet istraživanja je geografski omotač. Predmet našeg istraživanja je biosferna faza. Svrha proučavanja ovog pitanja je proučavanje biosferskog sloja geografskog omotača i njegove evolucije. Metoda proučavanja ovog rada je teorijska, odnosno proučavanje raznih književni izvori geografske informacije. Proučavanje ove teme proveo je V.I. Vernadsky, E. Suess, F.N. Milkov i drugi naučnici. U svom radu postavljao sam nekoliko pitanja: Šta je geografski omotač? Kakvu ulogu u tome igra biosferni sloj? Kakva je bila njegova evolucija? I kakve poremećaje ljudska aktivnost može donijeti u biosferu Zemlje? Vremenom, biosfera postaje sve nestabilnija. Postoji nekoliko preuranjenih promjena u stanju biosfere koje su tragične za čovječanstvo, neke od njih su povezane s aktivnostima čovječanstva.

Geografska omotnica

Pojam i sastav geografske ljuske

Većina zajednički objekat studija geografska nauka je geografski omotač. Termin "geografska školjka" predložio je poznati geograf A.A. Grigorijev 1932

Geografski omotač je najveći prirodni kompleks na Zemlji, u kojem se litosfera, hidrosfera, atmosfera i biosfera, zamršeno ispreplićući, međusobno djeluju, prodiru, razmjenjuju materiju i energiju. Svaka komponenta kompleksa ima svoje hemijski sastav, razlikuje se samo po svojim svojstvima. Unutar ljuske, takoreći, koja leži na granici planete i svemira, djeluju i kosmičke i unutrašnje sile. Jedno od najvažnijih svojstava geografskog omotača je prisustvo supstanci (prvenstveno vode) istovremeno u tečnom, čvrstom i gasovitom stanju. Oni mogu imati svoju vlastitu organizaciju materije, obrasce razvoja, mogu biti organski ili neorganski.

Procesi koji se odvijaju u geografskom omotaču su raznoliki, usko povezani i lako se mogu poremetiti. Oni su još uvijek nedovoljno proučeni i njihov značaj je izuzetno važan za očuvanje Zemlje i opstanak čovjeka. Geografski omotač je jedinstven prvenstveno po tome što u njemu djeluju, preplićući se jedni s drugima, međusobno se dopunjujući ili sudarajući kao suprotnosti, različite forme energija: dijelom - zemaljska, dijelom - kosmička. Stvara se obilje energije razne procese- geološke, biološke, fizičke i hemijske. Govorimo o tome da na površini zemlje postoji konfrontacija između spoljašnjih i unutrašnje sile. A neki od njih nastoje uspostaviti ravnotežu. Na primjer: sila gravitacije, koja je povezana i s izravnavanjem reljefa i otjecanjem vode iz njegove depresije. Pliva i oseka povezani su sa silama privlačenja Mjeseca i Sunca. Među interni izvori energija je na prvom mestu radioaktivne supstance, koji je povezan sa formiranjem planina i kretanjem litosferske ploče, zemljotresi i vulkanske erupcije, aktivnost gejzira, toplih izvora. Svi ovi procesi su praćeni dehidracijom i otplinjavanjem podzemlja, tj. uklanjanje vode i gasova do zemljine površine. značajnu ulogu igra i činjenicu da Zemlja, kao običan magnet, formira magnetno polje, koje utiče ne samo na procese privlačenja, već i na ponašanje električnih naboja u atmosferi. Kosmička energija stiže do površine Zemlje u obliku različitih zračenja, od kojih dominira solarno. Ona radi mnogo. značajan dio solarna energija reflektovano nazad u svemir. Dva su povezana na solarnu energiju kritični proces, koji stvaraju jedinstvenu školjku na Zemlji. Ovo je ciklus vode i razvoj života. Granice geografske ljuske nisu jasno izražene i različiti naučnici crtaju ih na različite načine, jer je osnova za njenu podjelu različita. Ali češće nego ne, svi povlače sljedeće granice.

Rice. jedan.

Geografski omotač obuhvata sloj atmosfere u kome se primećuje prisustvo prašine, uglavnom vulkanskog porekla, vodene pare i mogu postojati organizmi. Visina ovog sloja doseže 25-30 km; Geografski omotač uključuje troposferu i niže slojeve stratosfere. U litosferi samo dio zemljine kore pripada geografskoj ljusci, koja se proteže od površine Zemlje do dubine od nekoliko stotina metara, ponekad i do 4-5 km. Do ove dubine može se pratiti uticaj atmosfere i hidrosfere na litosferu. Sastav geografskog omotača uključuje gotovo cijelu hidrosferu, s izuzetkom njenog neznatnog dijela koji se nalazi na velikim dubinama. Najveći dio geografske ljuske - biosfera - je jedna od ljuski Zemlje, čiji sastav, svojstva i procesi određuju aktivnost živih organizama. To jest, osnova dodjele granica biosfere je aktivnost živih organizama, a osnova geografske ljuske je prisutnost interakcije glavnih dijelova (sfera). Stoga se glavni parametri biosfere i geosfere možda neće poklapati. Ne postoji konsenzus o odnosu između biosfere i geografskog omotača Zemlje. Ako za osnovu uzmemo prisutnost ili odsutnost bakterija, tada stanište potonjih prelazi granice geografskog omotača, budući da se bakterijske spore nalaze mnogo više od troposfere iu naftonosnim slojevima litosfere, bakterije se nalaze na dubinama i do nekoliko kilometara. U granicama zemlje geografske ljuske, pojedini naučnici izdvajaju pejzažnu sferu. To je tanak sloj (od 5-10 m u tundri do 100-150 m u tropima), koji uključuje gornji dio kore za vremenske utjecaje, tlo, vegetaciju, životinjski svijet, površinski sloj zraka, površinskih i podzemnih voda.

Faze formiranja geografskog omotača

U životu Zemlje, promene u razvoju zemljine kore, klime, organski svijet, kao i cijeli geografski omotač. U procesu razvoja stalno je postajalo sve komplikovanije. Geografski omotač je u svom razvoju prošao kroz tri faze.

Početak prve - neorganske - može se smatrati pojavom atmosfere. Tada su postojali samo najjednostavniji organizmi, koji su malo učestvovali u formiranju geografskog omotača. Atmosferu je karakterizirao loš sastav slobodnog kisika i visok sadržaj ugljičnog dioksida.

U drugoj fazi geografskog omotača formirana je biosfera, koja je transformisala sve procese koji su se u njoj ranije odvijali. U jezgru geografske ljuske, u zoni aktivne interakcije litosfere, hidrosfere i atmosfere, nastao je organski život, čije je prisustvo druga jedinstvena karakteristika ne samo jedne od školjki, već i Zemlje kao planete kao celine. Organski život u svojim različitim manifestacijama, karakterističnim za cijelu hidrosferu, proteže se nekoliko kilometara duboko u litosferu, a prenosi se zračnim strujama kroz troposferu. Zona organski život formira jednu od specifičnih ljuski Zemlje - biosferu. Njegov tanak horizont s najvećom koncentracijom žive tvari na površini kopna, oceana i okeanskog dna nazvan je biostrom (živi pokrivač).

U trećoj fazi, pojavio se geografski omotač ljudsko društvo. Čovjek je počeo aktivno transformirati geografsku ljusku. Njegovo razlikovna karakteristika u tome što osoba počinje aktivno da utiče na razvoj geografskog omotača. Od osobe zavisi da li će geografska školjka postojati, da li će ostati tako lepa.

geografska ljuska biosfera noosfera

14.1 Geografski omotač- integralni materijalni sistem nastao interakcijom i prožimanjem atmosfere, hidrosfere, litosfere, žive materije.

Mnogi geografi su pisali da geografija proučava posebnu ljusku Zemlje. A. Humboldt je u svom djelu "Kosmos" "težio da obuhvati fenomene vanjskog svijeta u njihovim opšta veza, priroda u cjelini, pokrenuta i oživljena unutrašnjim silama. Njegova “sfera života” je po sadržaju slična biosferi; u završnim redovima govori o “sferi razuma”. Najjasnija ideja o vanjskoj ljusci Zemlje iznesena je u djelima P. I. Brounova. Godine 1910., u predgovoru "Kursa fizičke geografije", napisao je da fizička geografija proučava "moderni izgled Zemlje, drugim riječima, modernu strukturu vanjske ljuske, koja je arena organskog života. Spoljni omotač Zemlje sastoji se od nekoliko koncentričnih sfernih omotača, i to: čvrste, ili litosfere, tečnosti, ili hidrosfere, i gasovite, ili atmosfere, kojoj se pridružuje i četvrta, biosfera. Sve ove školjke u velikoj mjeri prodiru jedna u drugu i svojom interakcijom određuju kako vanjski izgled Zemlje, tako i sve pojave na Zemlji. Termin "geografska ljuska" predložio je 1932. A. A. Grigoriev ("Predmet i zadaci fizičke geografije"). On je smatrao da je „zemljina površina kvalitativno posebna vertikalna fizičko-geografska zona, ili školjka, koju karakteriše duboko međusobno prožimanje i aktivna interakcija litosfere, atmosfere i hidrosfere, nastanak i razvoj organskog života u njoj, prisustvo u njoj složen, ali jedinstven fizičko-geografski proces."

Školjka se zvala drugačije: pejzažna školjka (S.V. Kalesnik), pejzažna sfera (Yu.K. Efremov). A.I. Isachenko je predložio da se geografska školjka nazove epigeosferom, naglašavajući da je to upravo vanjska zemaljska ljuska. I.M. Zabelin je smatrao da termin geografska školjka treba zamijeniti terminom biogenosfera. Napisao je da izraz naglašava najvažniju osobinu - porijeklo života.

U geografskoj literaturi se često koristi izraz „geografsko okruženje“. Neki naučnici stavljaju znak jednakosti između pojmova geografsko okruženje i geografska školjka. Po njihovom mišljenju, ovi pojmovi se međusobno nadopunjuju. Međutim, u terminu „geografsko okruženje“ na prvo mjesto stavlja se osoba, ljudsko društvo; granice životne sredine se menjaju sa razvojem ljudskog društva. Izraz "geografski omotač" je pismeniji sa stanovišta geografa: u geografskom omotaču, sve komponente imaju isto značenje.

Različiti autori različito procjenjuju položaj gornje i donje granice. AAGrigoriev povlači gornju granicu geografskog omotača u stratosferi na visini od 20 - 25 km, ispod sloja koncentracije ozona. Donja granica, po njegovom mišljenju, je nešto ispod Moho granice. Na kontinentima donja granica ide na dubini od 30 - 40 km, ispod okeana 5 - 8 km. Prema A.A.Grigorievu, debljina geografskog omotača je 75 km na kontinentima i 45 km na okeanu.

U granicama bliskim onima koje je naveo A. A. Grigoriev, A. M. Rjabčikov razmatra geografsku ljusku. Međutim, on je povukao donju granicu na nivou zemljine kore. SV Kalesnik je napravio gornju granicu na nivou tropopauze. Ograničava donju granicu na sedimentni sloj zemljine kore (4 - 5 km). A. G. Isachenko uključuje troposferu, hidrosferu i sedimentni sloj zemljine kore. I.M. Zabelin povezuje donju granicu sa donjom granicom distribucije organskog života i vode u tečno stanje. F.N. Milkov, D.L. Armand gornja granica je povučena duž tropopauze, donja - duž granice zemljine kore. U Geografskom enciklopedijskom rječniku i knjizi "Svijet geografije" autori povlače donju granicu duž zone hipergeneze, gornju - duž tropopauze ("Svijet geografije"), na nadmorskoj visini od 25 km (Geografska enciklopedija rječnik).

Granice geografskog omotača, očigledno, treba povući duž granice najaktivnije interakcije svih komponenti i manifestacije geografskih obrazaca, karakteristika geografske zonalnosti. Shodno tome, gornja granica se nalazi na nivou ozonskog ekrana - 22 - 25 km; budući da u ovom sloju atmosfere, kao rezultat interakcije, vazdušne mase, živa materija može postojati do ove granice. Donju granicu treba povući duž granice zone hipergeneze (500-800 m), u ovoj zoni su se formirale zonske kore trošenja i odvijaju se ciklusi materije i energije. Geografski omotač obuhvata čitavu hidrosferu. U ovom slučaju, debljina geografskog omotača je 23 - 26 km.

Brojni naučnici su predložili da se izraz "geografski omotač" zamijeni terminom "biosfera". Oni vjeruju da se biosfera, prema shvaćanju V. I. Vernadskog, u smislu moći i značenja uloženog u koncept, poklapa sa geografskom ljuskom. Štaviše, termin "biosfera" je dobio široku upotrebu u naučnim i popularne književnosti i razumljivo svim stanovnicima planete. Međutim, u tradicionalno shvatanje u terminu "biosfera" centralno mjesto pridaje se živoj materiji, preostale komponente čine njeno okruženje, što nije sasvim tačno. Osim toga, geografski omotač postoji više dugo vrijeme nego biosfera. Biosferna faza je faza razvoja geografskog omotača.

14.2 Geografski prostor. Razvijanje ideja geografski prostor i vreme” proučavali su mnogi naučnici, kao što su Yu.K. Efremov, D.L. Armand, K.K. Makarov, N.M. Svatkov, V.S. „Postoje mnogi oblici prostora i vremena u stvarnom životu, možemo govoriti o hemijskom, biološkom, geografskom prostoru i vrijeme." Prostor je međusobni raspored komponenti sistema, vrijeme je smjena stanja datog sistema koji se samorazvija. Geografski enciklopedijski rečnik daje sledeću definiciju geografskog prostora: „geografski prostor je oblik postojanja geografskih objekata i pojava unutar geografskog omotača; skup odnosa između geografskih objekata koji se nalaze na određenoj teritoriji i koji se razvijaju tokom vremena.

Šire tumačenje "geografskog prostora" daje K.V. Pashkang. On vjeruje da je geografska ljuska usko povezana sa vanjskim prostorom koji ga okružuje i sa unutrašnjim dijelovima Zemlje. Sunčeva energija koja dolazi od Sunca do Zemlje izvor je svih geografskih procesa. Gravitaciona sila Sunca drži Zemlju u orbiti oko Sunca, a gravitaciona sila Meseca izaziva stvaranje plime i oseke. Meteoriti padaju na površinu Zemlje. Endogena energija dolazi iz utrobe Zemlje, što određuje formiranje najvećih oblika zemljine površine. Gornja granica geografskog prostora nalazi se na visini od 10 Zemljinih radijusa, na gornjoj granici magnetosfere; donja je na Moho površini. Geografski prostor je podijeljen na četiri dijela.

1. Blizu svemira. Donja granica ide duž gornje granice atmosfere na visini od 2000 km iznad Zemlje. Ovde postoji interakcija kosmičkih faktora sa magnetnim i gravitacionim poljima. Korpuskularno zračenje Sunca je odloženo u magnetosferi.

2. Visoka atmosfera. Odozdo je ograničen na stratopauzu. Ovdje se kosmičke zrake usporavaju, pretvaraju i stvara ozon.

3. Geografska naslovnica.

4. Kora ispod. Donja granica je Moho površina. Ovo je područje ispoljavanja endogenih procesa koji formiraju geotekture i morfostrukture planete.

14.3. Komponente, strukturni nivoi geografskog omotača.Komponente geografske ljuske su homogene materijalne formacije. To uključuje prirodnu vodu, zrak, stijene, biljke, životinje, tlo.

Komponente se razlikuju po stanje agregacije- čvrsti, tečni i gasoviti. Sada se izoluje četvrto stanje - voda u kapilarama: ne smrzava se na nula stepeni, već postaje viskozna.

Komponente mogu imati različite nivoe organizacije: živi, ​​inertni (abiotički), bio-inertni (organo-mineralni). Žive komponente uključuju biljke, životinje; bioinertnim - tla; inertno - vazduh, voda, kamenje.

Prema stepenu aktivnosti, komponente se dijele na stabilne - stijene, tla; mobilni - voda, vazduh; aktivni - biljke, životinje. Neki naučnici klasifikuju komponente u primarni - voda, zrak, stijene, biljke, životinje; i derivati ​​- tla, led, smrznute stijene (K. I. Gerenchuk, V. A. Bokov, I. G. Chervanev). Ponekad se reljef, klima (A.A. Polovinkin, K.K. Markov, A.G. Isachenko, V.S. Zhekulin) ili litosfera, atmosfera ponekad nazivaju komponentama geografske ljuske. Međutim, cijela litosfera i atmosfera nisu uključeni u sastav geografske ljuske, a reljef i klima nisu komponente, već svojstva stijene i vazduh.

Ima ih tri strukturni nivo geografska omotnica. Prvi nivo - geokomponenta. Ovo je najjednostavniji nivo, pojedine komponente proučavaju prirodne nauke - geologija, botanika, geohemija i geofizika.

Drugi nivo se zove geosferski.Geosfere su školjke okupirane pretežno jednom komponentom. Geosfere određuju vertikalnu strukturu geografske ljuske, raspoređene su u slojeve i raspoređene prema svojoj specifičnoj težini. Gornja - atmosfera koju čine najlakši gasovi. Hidrosfera i litosfera leže ispod. Ove školjke formiraju teže hemijske elemente.

Ljuska ima najsloženiju strukturu na dodiru sfera: atmosfera i litosfera (zemljina površina), hidrosfera i litosfera (okeansko dno), atmosfera i hidrosfera (površina okeana), atmosfera, hidrosfera i atmosfera (u obalnom pojasu okeana ).

Treći nivo - geosistemski.Geosistemi - kompleksi nastali interakcijom svih komponenti. Geosistemi čine horizontalnu strukturu geografskog omotača. Diferencijacija geografske ljuske u geosisteme je posljedica neravnomjerne raspodjele topline i vlage, heterogenosti zemljine površine.

Geografska ljuska ima kvalitativnu originalnost i razlikuje se od primarnih geosfera koje je formiraju:

Geografska ljuska je najsloženija ljuska planete, koju karakteriše raznovrsnost materijalnog sastava;

Unutar geografskog omotača, supstanca je u tri agregatna stanja, ima širok spektar fizičkih karakteristika;

Školjka sadrži različite vrste energije, sunčeva energija se pretvara u energiju hemijske veze, termičke i mehaničke;

Unutar geografskog omotača postoji bliska interakcija njegovih sastavnih komponenti, što dovodi do formiranja kvalitativno novih formacija - prirodnih kompleksa;

Unutar geografske ljuske nastao je život, postoji ljudsko društvo.

14.4. Faze razvoja geografske ljuske. Postoji nekoliko faza u životu geografske ljuske. Najraniji je predbiosferski, zatim biosferski stupanj razvoja. Trenutno, sve češće, naučnici su počeli govoriti da počinje nova faza u životu geografske ljuske - noosferna. Razvoj je išao putem kompliciranja strukture, u procesu interakcije nastajale su nove komponente i kompleksi. Svaku novu fazu karakteriše nastanak novih ciklusa materije i energije.

pre-biosferski (geološka) faza razvoja trajala je od 4,5 milijardi godina do 570 miliona godina. U to vrijeme došlo je do formiranja kontinenata i okeanskih depresija, formirane su atmosfera i hidrosfera. U fazi pre-biosfere, atmosfera, hidrosfera i litosfera su bili u interakciji. Živa materija postojao, ali nije imao kontinuiranu distribuciju. U to vrijeme, integritet školjke održavan je ciklusima vode i kemijskih elemenata. Kao rezultat interakcije primarnih komponenti - vode, zraka, stijena - nastale su komponente geografskog omotača. Nastala je prirodna voda i vazduh, tj. komponente nose rezultate interakcije ljuske. prirodni vazduh- to više nisu samo gasovi atmosfere, ona sadrži vodu hidrosfere i čvrste čestice litosfere. AT prirodna voda postoje soli i gasovi. Formirane su sedimentne stijene. U predbiosferskom stadiju gornja granica geografske ljuske vjerovatno se nalazila na nadmorskoj visini od 80 km (u ovom sloju se nalaze noćni oblaci koji se sastoje od smrznutih plinova i leda, tj. vodena para je do ove visine nošena tokom kruženja) . Osim toga, granica homosfere prolazi na ovoj visini. Donja granica išla je duž granice sedimentnog sloja: sedimentne stijene su rezultat utjecaja na stijene vode i zraka, osim toga, ovdje se nalaze horizonti podzemnih voda.

na drugom, biosferski, stadijum, živa materija je uključena u interakciju (od 570 miliona godina do 40 hiljada godina). U cikluse se dodaje biogeni: anorganski elementi u svijetu se pretvaraju u organsku materiju zbog reakcije fotosinteze, a isparavanju se dodaje transpiracija. Komponente geografskog omotača postaju složenije, živa materija je uključena u njihovu transformaciju. Prirodna voda poprima specifičan sastav plina i soli, što je rezultat vitalne aktivnosti organizama. Formiraju se kore i tla, njihovo formiranje je također povezano s aktivnošću žive tvari. Gasovi u atmosferi prošli su kroz biološke cikluse. Komponentama se dodaju vegetacija i životinje. Očigledno, komponente postaju biogene. Međutim, sedefni oblaci i sedimentne stijene su izvan zone aktivne cirkulacije. Gornja granica geografskog omotača spušta se do ozonskog ekrana (ovdje se formiraju zonske zračne mase), donja granica ocrtava zonu hipergeneze.

U trećoj fazi ulazi se u geografski omotač noosferski faza razvoja. Ispod noosfera(sfera razuma) podrazumijevaju sferu interakcije između prirode i društva, u kojoj racionalna aktivnost čovjeka postaje odlučujući faktor razvoja. U noosferskoj fazi, ciklusima se dodaje antropogena cirkulacija materije i energije. Počinju se formirati antropogene komponente, one nose rezultate utjecaja ljudske aktivnosti. Granice geografske ljuske noosferskog stupnja, očito bi se trebale proširiti, u budućnosti će čovječanstvo ovladati cijelim Sunčevim sistemom. Detaljan opis noosfere dat je u posebnom poglavlju.

14.5. Krug materije. Migracija materije u GO ima oblik ciklusa različitih razmjera. Krugovi nisu zatvoreni. gasoviti i tečne supstance kao vrlo dinamično prodiru u čvrstu litosferu kroz pore, pukotine. Voda formira podzemne vodonosnike. Mnogo vode je u vezanom stanju. Voda otapa stijene i prenosi otopljene tvari na velike udaljenosti, javljaju se složeni procesi interakcije, uslijed kojih ne nastaju samo nove tvari, već i različite strukturne formacije. sa svoje strane, čvrste materije prodiru u vazduh vodena sredina. Kretanje materije naziva se njeno kruženje. Posebno su značajni rezultati kruženja tvari u geološkim vremenskim periodima.

U istoriji Z. poznati su veliki stadijumi prevlasti planinskog graditeljstva, koji se smenjuju sa relativno mirnim geološkim fazama, kada su preovladavali procesi nivelisanja reljefa, što je bilo i prati preraspodela ogromnih količina materije. Kao rezultat toga, rastresite površinske stijene su se našle na velikim dubinama, podvrgnute djelovanju velikih pritisaka i visokih temperatura, pretvarajući se, na primjer, u metamorfne stijene. Ili, obrnuto, donji sedimenti mora mogu sačinjavati planinske lance. Amplitude kretanja dosežu desetine kilometara. Omjer kopna i mora se mijenjao mnogo puta.

Kruženje vode u prirodi dobro je poznato iz školskog kursa. To je praćeno razmjenom materije između kopna i mora. Kao što je već napomenuto, 577 hiljada km 3 vode godišnje dospe u atmosferu sa zemljine površine zbog isparavanja i transpiracije biljaka, a ista količina se vraća na površinu zemlje u obliku padavina. Glavne karike kruženja vode: isparavanje, prijenos vodene pare ili formacija oblaka zračnim strujama, padavine. Postoji opšti, ili veliki ciklus, u kojem učestvuju okean, kopno i atmosfera, kao i mali - intrakontinentalni i intraokeanski.

Također se razlikuje kruženje materije između kopna i mora, povezano s ciklusom vode. U ciklusu ne učestvuje samo čista voda, već i soli, suspenzije, rastvori. Zbog takozvanog čvrstog oticanja odnesenog sa kopna, formiraju se terigeni donji sedimenti Okeana. Intenzitet čvrstog oticanja određen je tektonskom postavom, koja određuje i odnos kopna i mora, nagiba zemljine površine, njenu disekciju itd.

14.6. Energetski ciklus. Sve vrste energije povezane su zakonom ekvivalencije i postepeno se pretvaraju u toplotu, stoga se mjere u kalorija. Energija Zemlje ima 2 izvora: unutrašnju energiju Zemlje i energiju S. i Kosmosa. Unutrašnja energija zemlje je 50 erg/cm 2 u sekundi, odnosno 3x10 17 kcal/godišnje za cijelu površinu zemlje.To je pretežno radioaktivna toplina. Eksterna energija: Svemir -1,4 X 10 13 kcal/god. Glavna solarna energija je 1,4 X 10 21 kcal/god.

Neznatan dio energije se akumulira u biomasi zelenih biljaka u obliku kemijske energije sposobne za daljnje transformacije. U gotovom obliku, tu energiju koriste svi heterotrofni organizmi. Ukupno energija koju akumulira živa materija biosfere iznosi oko 10 19 kcal/god. Godišnja proizvodnja biomase u energetskom smislu je oko 8x10 17 kcal. Nakon odumiranja organizama, kemijska energija se pretvara u toplinsku energiju kao rezultat oksidacije, dio se akumulira u humusnoj ljusci, koja se na kraju pretvara i u toplinsku energiju. Dakle, Zemlja, koliko energije primi, toliko i daje (djelimično se akumulira).

U procesima kruženja materije i energije dolazi do izražaja povezanost pojedinih geografskih ljuski i jedinstvo GO.

14.7. Pejzažna struktura geografske ljuske, prirodno-teritorijalni kompleksi. GO - ogroman, pokriva cijelu Zemlju, prirodan (geografski kompleks). Njegove komponente: supstanca litosfere (stene), hidrosfera (voda), atmosfera (vazduh), organizmi. Njihova kombinacija se može uočiti bilo gdje na površini zemlje, jer je GO kontinuiran. Čvrsto, ali ne svuda isto. Razvoj civilne odbrane doveo je do formiranja tzv. NTC (prirodno-teritorijalnih kompleksa), geografskih pejzaža. Svaki NTC je relativno homogeno područje zemljine površine, koje se razlikuje od susjednih po prirodi interakcije između komponenti, od kojih su glavne 1) reljef sa stijenama koje ga formiraju, 2) tla s korom trošenja , 3) voda, 4) atmosferski vazduh, 5) živi organizmi. Primjeri PTC-a su pejzaž riječne poplavne ravnice, pejzaž morenskog brda, itd. Prilikom klasifikacije najjednostavnijeg elementa PTC-a uzima se u obzir facije (ponekad se poistovjećuje s konceptom biogeocenoze). Facies više formiraju PTC high order. Proučavanje NTC-a, nepromijenjenog i modificiranog ljudskim aktivnostima, je grana fizičke geografije, koju većina geografa naziva naukom o pejzažu. , gdje će se uzeti u obzir i PTC hijerarhija.

Pod pejzažom svi geografi razumiju prirodni kompleks, ali neki proširuju ovaj koncept na bilo koji prirodni kompleks, bez obzira na njegovu veličinu i složenost (pejzaž = prirodni kompleks). Drugi krajolik nazivaju samo prirodnim kompleksom određenog ranga, koji se odlikuje individualnošću, jedinstvenošću u prostoru i vremenu, i uzimaju ga kao glavnu jedinicu u fizičko-geografskom zoniranju. U ovom slučaju prirodni kompleksi koji su složeniji od pejzaža su kombinacije pejzaža, a manje složeni su dijelovi pejzaža.

PTC na planetarnoj skali - geografske zone i prirodna područja . PTC kopna i okeana nisu isti. Na kopnu je identificiran veliki broj PTC-a. Da biste se u to uvjerili, dovoljno je putovati meridijanom od jednog pola do drugog. U ovom slučaju naići će se na takve NTC-ove kao što su polarne pustinje, stepe umjerenih geografskih širina, tropske šume itd. Lokacija NTC-a podliježe određenom obrascu, koji se naziva geografska (horizontalna) zonalnost. Zonalnost je jedan od glavnih obrazaca GO, koji uključuje i njegovu azonalnost, cjelovitost, ritmičnost, sektoralnost i regionalnost.

14.8. Zakon zonalnosti i geografske zonalnosti prirode zemljine površine izražava pravilne promjene svih GO komponenti u smjeru od ekvatora prema polovima. Ove promjene posljedica su sfernog oblika Zemlje, čija površina, u procesu dnevnog i godišnjeg kretanja u struji paralelne sunčeve svjetlosti, prima različitu količinu topline i svjetlosti, ovisno o geografskoj širini.

Nagib Zemljine ose uzrokuje promjenu priliva sunčeve energije tokom vremena za svaku geografsku širinu, a samim tim i promjene prirodnih procesa i pojava u toku godine.

Zoniranje blijedi gore-dolje sa površine zemlje, što je uzrokovano smanjenjem sunčevog zračenja (energije), stoga unutar GO emituju pejzažno područje, u blizini zemljine površine. Zoniranje se ne vidi jasno na gornjoj i donjoj granici GO.

Najveće zonske strukture GO su prirodni (geografski) pojasevi (GB). Ako uporedimo karte klimatskog i prirodnog zoniranja globus, može se vidjeti da se granice MS poklapaju sa granicama klimatskim zonamaŠtaviše, imaju ista imena: ekvatorijalna, 2 subekvatorijalna, 2 tropska, 2 suptropska, 2 umjerena, 2 subpolarna, 2 polarna(Arktik i Antarktik).

Relativna homogenost temperaturnih uslova u okviru klimatskih (a samim tim i HP) je posledica dominacije homogenih tipova vazdušnih masa, odnosno njihove redovne promene. Kao što znate, postoje 4 vrste vazdušnih masa: ekvatorijalni, tropski, umjereni i arktički (antarktički) . Svojstva vazdušnih masa određuju se u kritičan uslovi zagrevanja i hlađenja donje površine na određenim geografskim širinama, a samim tim i vazduha, kao i drugi faktori. Shodno tome, postoje 7 glavnih klimatskih zona – 1 ekvatorijalna, 2 tropska, 2 umjerena (polarna), arktička i antarktička. Unutar ovih pojaseva dominira jedna vazdušna masa tokom cele godine. Osim toga, dodijeljeno 6 prelaznih klimatskih zona , 3 u svakoj hemisferi. Njihova imena počinju prefiksom "sub-" ("gotovo"): subarktički, subantarktički, 2 suptropski, 2 subekvatorijalni.

Identifikacija prelaznih pojaseva povezana je sa posebnostima formiranja klimatskih uslova tokom sezonska promjena vazdušne mase. Promjena vazdušnih masa uzrokovana je relativnim kretanjem zenitalnog položaja Sunca tokom godine. U vrijeme ljetnog solsticija sjeverne hemisfere (22. juna), granice raspodjele zračnih masa se pomjeraju prateći zenitalni zrak Sunca i zauzimaju krajnji sjeverni položaj. Naprotiv, na dan letnjeg solsticija južne hemisfere, vazdušne mase se pomeraju ka jugu i njihove granice zauzimaju krajnje južni položaj. U granicama prelaznih klimatskih zona, dakle, tokom godine vreme i klimu formiraju dve vazdušne mase (vazdušne mase glavnih pojaseva koji se nalaze na severu ili jugu): u subarktičkom ljetu postoji vazduh umerenih širina, a zimi - arktički, u suptropskom ljetu - tropski, zimi - umjereni (aka polarni zrak), u subekvatorijalnom ljetu - ekvatorijalni, zimi - tropski.

Ukupno je identifikovano 13 klimatskih zona u kojima uslovi za formiranje klime određuju svojstva i način promene ovih vazdušnih masa.

Još jednom naglašavamo da su odlučujući faktor u podjeli GO na HP temperaturne razlike određene vrijednošću temperaturnog bilansa, tj. razlika između ulazne i izlazne topline. Zonska distribucija sunčeve energije u velikoj mjeri određuje zoniranje oblačnosti i vlage, atmosferske cirkulacije i tako dalje.

Opće prakse uključuju oba dijela kontinenata i kopna. Zonske razlike u okeanu mogu se pratiti na dubinama do 2 hiljade metara.

Unutar zemljišnih površina GP-a izdvajaju se prirodne zone. Prirodne zone se jasno razlikuju po dominantnom tipu vegetacijskog pokrivača. Na primjer, pojmovi "zona tundre", "šumska zona", "pustinjska zona", "stepska zona", "zona suptropskih šuma", "zona ekvatorijalne šume» i dr. Ukupno je identifikovano oko 50 prirodnih zona.

Glavni kriterijum za određivanje granica prirodnih zona je odnos toplote i vlage. Kvantitativni pokazatelji ovog omjera su koeficijenti vlage, indeksi suhoće, hidrotermalni koeficijenti, koje koriste istraživači koji se bave pitanjima pejzažnog (fizičko-geografskog) zoniranja.

Koeficijent vlage (N.N. Ivanova) - omjer količine padavina koje padnu u određenom periodu ( R) na vrijednost isparavanja ( E) za isti period, tj.k= R: E, izraženo u procentima. Na primjer, koeficijent vlage za RMS prema ovoj formuli izračunava se kao omjer sloja padavina (350 mm godišnje) i sloja vode koji može ispariti sa date teritorije u godini uz postojeći priliv sunčeve energije. (oko 750 mm), tj. 350mm:750mm x 100% = 47%.

Indeks radijacijske suhoće (prema M.I. Budyko) - odnos godišnjeg bilansa zračenja donje površine ( R) na količinu toplote (lr), potrebno da se ispare godišnje padavine (r) na istoj površini (L – latentna toplota isparavanja), tj. R : lr. Na primjer, za SCO, ovaj indikator se može izračunati na sljedeći način:

30 kcal / cm 2 godišnje: (600 cal / g x 35 g) \u003d 1.4, gdje je 30 kcal / cm 2 godišnje godišnji bilans zračenja donje površine SOC, 600 cal / g je latentna toplina isparavanja, 35g je zapremina u gramima sloja vode koji pada na 1 cm 2 površine godišnje.

Seljanjinov hidrotermalni koeficijent - vrijednost K = (Rx 10): zbirt, gdjeR – zbir padavina u mm za period sa temperaturama iznad 10 0 , sumat – zbir temperatura u stepenima za isto vreme. Hidrotermalni koeficijent je karakteristika sadržaja vlage na teritoriji (oskrba vlagom). Pretpostavlja se da je potrošnja vlage za isparavanje u toplim mjesecima godine približno jednaka zbiru temperatura smanjenih za 10 puta. Prema proračunima, sjeverna granica stepskog pojasa evropskog dijela Rusije poklapa se s izolinom K = 1, i sjeverna granica polupustinje sa izolinom K = 0,., Za SKO

K varira od 1,1 na sjeveru do 0,7 na jugu regije.

Pošto dostupnost vlage ne zavisi samo od geografske širine mesta, već i od mnogih drugih faktora (cirkulacija atmosfere, topografija, udaljenost od okeana, itd.), konfiguracija prirodnih zona je različita i zavisi od kompleksa regionalnih razlozi. Prirodne zone imaju i širinski i meridionalni potez, mogu imati izometrijske forme.

14.9 Vertikalna zonalnost. Posebno je veliki uticaj reljefa na odnos toplote i vlage, koji određuje formiranje prirodnih kompleksa. Upravo uticaj reljefa objašnjava prisustvo vertikalne zonalnosti u planinskim zemljama. Uzdizanjem prema gore, količina toplote (ravnoteža zračenja) se smanjuje, vlažnost se mijenja sa složenom hrapavosti reljefa (površina je zgnječena u planinske nabore). Sve zajedno dovodi do formiranja prirodnih kompleksa u planinama, koji imaju karakteristike koje nisu karakteristične za nizinske zemlje.

Planine svakog GP-a imaju svoje kombinacije visinskih pojaseva, koji se uzastopno mijenjaju od podnožja do vrha. Pojas stopala odgovara horizontalnoj zoni, mjestu gdje se nalazi padina planinskog sistema. Kompletnost spektra zona visinske zonalnosti, dakle, zavisi od položaja planinske zemlje i visine. Od velike važnosti u formiranju vertikalnih zona je ekspozicija padina (zavjetrinska ili zavjetrinska padina i sl.), koji opet u konačnici određuju omjer topline i vlage.

Visinske zone se mogu zamijeniti, ispustiti, promijeniti mjesta itd.

14.10. Asimetrija (azonalnost) geografskog omotača. Uz praktički simetričnu lokaciju HP-ova (njihova učestalost na sjevernoj i južnoj hemisferi u odnosu na ekvator), prisutnost asimetrije je dugo uočena u GO. Ovo posljednje nije izraženo u punoj manifestaciji zonske simetrije i u mnogim drugim manifestacijama svojstava planete. Prema generalizaciji akademika K.K. Markov, manifestacije asimetrije uključuju:

asimetrija figure Zemlje;

neravnomjerna distribucija kopna i mora (19 i 39% kopna, respektivno, na južnoj i sjevernoj hemisferi);

stanje atmosfere (pritisak, cirkulacija);

temperaturne razlike (na sjevernoj hemisferi 15,2 0 , na južnoj 13,3 0 S);

amplitude temperature su manje in južna hemisfera, u poređenju sa sjeverom;

stanje savremene glacijacije (razlike u starosti, dinamici, itd.);

struja "zapadnog drifta" postoji samo na južnoj hemisferi;

ne ponavljaju se sve prirodne zone na svakoj od hemisfera (na jugu nema zona tundre, šuma-tundre, tajge, mješovitih šuma).

14.11. Integritet geografskog omotača - zbog činjenice da se radi o složenom prirodnom kompleksu, prirodni sistem, čije su sve komponente u međusobnim odnosima i zavisnostima. Promjena jedne komponente uzrokuje lanac reakcija, sve do uništenja. AT novije vrijeme osoba sve više utiče na razvoj postojećih odnosa u prirodni kompleksi. Na primjer, D.L. Armand u svojoj knjizi “Nama i našim unucima” piše: “U američkoj literaturi opisan je slučaj kada su herbicidi poboljšali travu livada, ali su istovremeno ubili vrbe koje su služile kao hrana za dabrove. Dabrovi su napustili rijeku visoki nivo koju su podržavale brane. Brane su se postepeno urušile, rijeka je postala plitka, a pastrmke i druge ribe koje su živjele u njoj su uginule. Tada je nivo podzemnih voda u cijelom području opao, a bogate poplavne livade, za koje su korišteni herbicidi, presušile su se i izgubile na vrijednosti. Zamišljeni događaj nije uspio, jer su ljudi pokušali utjecati na samo jednu kariku u složenom preplitanju uzroka i posljedica.

14.12. Ritam geografska školjka - ponovljivost sličnih procesa i pojava u vremenu. Već smo razmatrali dnevne, sezonske, godišnje ritmove, 11-godišnje cikluse solarne aktivnosti, spominjali ponavljanje galaktičke godine sa periodom od 180-200 miliona godina. Ponavljanje ovih pojava je poznato, iako ne znamo uvijek o njihovim posljedicama, o tome kako djeluju kada se naslanjaju jedna na drugu. Vjerovatno ne znamo razloge za ponavljanje nekih drugih procesa i pojava. Na primjer, razlozi periodičnosti glacijacija i interglacijala kvartara, promjene polariteta Zemljinog magnetskog polja u geološkoj prošlosti, promjene klime i razine unutarnjih vodnih tijela povezanih s tim itd.

14.13. Sektor geografska omotnica- Longitudinalna promjena pejzaža. Na kontinentima se izdvajaju zapadni obalni sektori, sektori središnjih dijelova kontinenata, istočni obalni teritoriji sa svojim specifičnostima povezanim s utjecajem oceana, oceanskih struja, smjerom preovlađujućih vjetrova, udaljenošću od mora itd. .

14.14. Regionalnost geografske ljuske - prisustvo regionalnih karakteristika unutar prirodnih zona. Na primjer, unutar crnogoričnih šuma umjerenog pojasa izdvajaju se regije u kojima dominira kedar, ili evropska smreka, sibirska smreka itd.

14.15. Sistem priroda - stanovništvo - društvo. U početnim fazama razvoja modernog GO došlo je do formiranja njegovog neorganskog dijela - litosfere, hidrosfere i atmosfere. Ovaj proces je išao linijom diferencijacije odgovarajućeg dijela materije planete, kompliciranja njene strukture i svake geosfere koja je u nju uključena. U toku razvoja stvoreni su preduslovi za nastanak života.

Pojava žive materije označila je početak kvalitativno nove faze u razvoju sistema. Živa tvar, kako se razvija i postaje sve složenija, postaje moćna geološka sila, što je dovelo do značajne promjene u sastavu atmosfere, litosfere, pojave zemljišnog pokrivača i pojave novih procesa (biogeokemijskih i dr. ). Formirano je složeno jedinstvo neorganskih i bioloških komponenti - biosfera.

Konačno, nastanak ljudskog društva značio je konačno formiranje izuzetno složenog sistema interakcije između tri oblika kretanja materije – planetarnog neorganskog, biološkog i društvenog – modernog GO. Novo stanje biosfere kao rezultat gigantskog rada čovječanstva V.I. Vernadsky imenovan noosfera (oblast uma). Međutim, sve je očigledniji zaključak da daleko od toga da je sve razumno.

Razmotrimo ukratko neke aspekte interakcije između prirode i čovjeka (društva) – najgorući problem našeg vremena.

Stabilnost prirodnog sistema, njegova elastičnost, njegova sposobnost i želja za prirodnom ravnotežom su zadivljujući. U istoriji Zemlje dešavale su se geološke i klimatske perturbacije - transgresije, orogenije, glacijacije, ali su one, u krajnjoj liniji, služile prirodi, u svakom slučaju, živoj prirodi - samo na korist. Nakon takve "kompresije" priroda-"proljeće" se opet "razširila". Stvarajući teškoće za egzistenciju, velike promjene dovele su do uništavanja slabih rodova i rađale druge, prilagođenije otvaranju novih ekoloških niša, izdržljivije i snalažljivije.

Očigledno, ljudski pritisak bi također imao efekta ako bi se nastavio dugo geološki i polako. Ali prekratka je za stvaranje novih vrsta, razvijala se i ubrzano razvija, iako se neko vrijeme utjecaj ljudskog društva nije razlikovao po intenzitetu i sadržaju od utjecaja životinjskog svijeta. Ljudi su sakupljali. glavna prekretnica u pitanju promene prirodnog okruženja – prelazak sa sakupljanja na zemljoradnju. Razvojem stočarstva, a posebno zemljoradnje (isprva vatra), utjecaj čovjeka na prirodu drastično se povećao. Posebno su pogođene šume. Ranije su se u zapadnoj Evropi počele uništavati sve šume. Drevni Evropljani bili su okruženi zelenim okeanom. Za 3 hiljade godina, šume su u Evropi smanjene na površini od oko 600 miliona hektara. Praktično Evropa je krčena (prirodne šume su očuvane samo u istočnoj Evropi, u Skandinaviji i na planinama).

Trenutno stradaju i šume zapadne Evrope, ali već zbog "sumpornih kiša". Takve kiše nastaju kada se atmosferska vlaga spoji sa sumpor-dioksidom, produktom sagorijevanja. Sagorevanjem 10 tona uglja nastaje 1 tona sumpor-dioksida. Uz visoku koncentraciju industrijskih poduzeća, stvara se ogromna količina sumpor-dioksida, i kisela kiša uništavaju šume, sva živa bića u rijekama, jezerima. Stvoren u Zapadnoj Njemačkoj Politička stranka Zeleni, koji se zalažu za zaštitu životne sredine; i jedan od slogana ove stranke: "Prvo će umrijeti šuma, pa ćemo mi umrijeti".

No, posebno je indikativna i žalosna sudbina sjevernoameričkih šuma, gdje su kolonisti s energijom i entuzijazmom ušli u djevičansku zemlju. Počela je takva promjena na površini Zemlje, kakvu historija još nije poznavala. ... Bijeli stanovnici ovoga nova zemlja u svom osvajanju 'pustinje' i 'osvajanjem zapada' postavili su zapanjujući rekord razaranja i razaranja." Milioni hektara padina, nekada prekrivenih veličanstvenim šumama, ogoljeni su ravnim ispiranjem; beskrajne gudure prelazile su nekada najbogatije zemlje. Za 100 godina u Sev. Americi je posječeno 540 miliona hektara šuma. Posljedice su katastrofalna erozija vode i vjetra, pješčane oluje, poplave i ljetne suše. Sada Sjedinjene Države pokrivaju samo 60% cijene kisika koju troši njihova industrija, Švicarska - samo 25%. Jer šume su pluća planete. Ovo su jedan od brojnih tužnih primjera narušavanja postojećih ravnoteža u prirodnim sistemima, koji imaju ogromne negativne posljedice.

Značajno je smanjena i površina tropskih i ekvatorijalnih šuma. Svjetska strategija očuvanja navodi da se oni povlače brzinom od 44 hektara u minuti. Ako se povlačenje šuma odvija sve većom brzinom, kao što je bilo do sada, onda će u sadašnjem veku biti neophodno uzgajati šume „za kiseonik“.

U narednim decenijama problem zagađenja vazduha postaje veoma akutan.

Antropogeno zagađenje se trenutno proizvodi više od vulkana, a posebno ih ima: 1) automobila (60% ukupnog zagađenja vazduha u SAD); 2) industrijska preduzeća (sumporni gas je već pomenut, ali osim njega i drugi štetne emisije- dim, čađ, CO 2 itd.; prašina dijelova koji se trljaju - ¼ metala proizvedenog godišnje pretvara se u prašinu (u gradovima tlo sadrži 10 puta više metalne prašine nego u ruralnim područjima). Jedna mašina godišnje proizvede 10 kg gumene prašine, a procenjuje se da je 1970. U atmosferu je ispušteno skoro 40 milijardi tona raznih proizvoda proizvodnje, a do 2000. godine ta brojka će se povećati na 100 milijardi tona.

Problem očuvanja tla je također zlokobno akutan. Obradivo zemljište trenutno čini 10% zemljišta (1450 miliona hektara); to znači da u svijetu ima 0,5 ha po glavi stanovnika. Unutar teritorije bivši SSSR za svakog stanovnika u proseku 0,8-0,9 ha, u SAD - 1,0 ha, u Kanadi - 2,0 ha. Da bi se zadovoljile sve ljudske potrebe sa trenutnim prinosom useva po osobi, potreban je 1 hektar oranice, međutim, prinos zavisi od kvaliteta zemljišta, od klimatskih karakteristika itd. Stoga, osoba pokušava poboljšati kvalitetu tla, povećati plodnost: pravilna obrada, gnojiva, drenaža, zalijevanje, navodnjavanje, zaštita od erozije - sve to ima pozitivan učinak. Istovremeno se odvija i obrnuti proces: erozija, zagađenje hemikalijama, zaslanjivanje, zalijevanje vode, preusmjeravanje za zgrade, rezervoare, kamenolome, deponije, komunikacijske objekte itd.

Posebno opasno hemijsko zagađenje- Godišnje se proizvede 30 hiljada hemijskih supstanci - deterdženata, hemijskih đubriva, herbicida, pesticida itd. Zagađenje životne sredine je opasno jer su mnoge štetne materije uključene u biološki ciklus, toksične supstance, and by lancima ishrane ulaze u ljudski organizam. A to je ispunjeno mnogim nepoželjnim posljedicama. Zagađenje zračenjem je takođe opasno: na ostrvu Bikini ranih 50-ih, nuklearno oružje Na ostrvu još uvek nema života.

Šteta od negativnih procesa poprimila je alarmantne razmjere: smanjenje površine tla je 1000 puta brže od njihovog formiranja. Izgubljeno oko 20 miliona km 2 tla. Ništa manje akutan nije problem slatke vode. Glavni problem je zagađenje površinskih voda kopna (zagađeno je oko 40% riječnog oticaja) i nedostatak u mnogim industrijskim i poljoprivrednim regijama.

Poznate su činjenice o nenadoknadivim, nenadoknadivim gubicima u životinjskom i biljnom svijetu. nestalo je 105 vrsta biljaka i životinja (bizon, morska krava, itd.); 600 vrsta je trenutno blizu izumiranja; neki od njih se obnavljaju, posebno zaštićeni.

Do određenog perioda opterećenja, biosfera bi se za čovječanstvo mogla smatrati neograničenom životnom sredinom, ne stavljajući nikakva ograničenja na njegov ekonomski razvoj. Resursi su izgledali neiscrpni i prirodno okruženje nepokolebljiv. Ali već u 2. polovini 19. stoljeća spoznao se globalni utjecaj čovječanstva na prirodu (velika zasluga u tome je akademik V.I. Vernadsky). Međutim, trebalo je cijelo stoljeće da se istina o obrnutom učinku prirode koju su ljudi promijenili na čovjeka, na njegovu ekonomiju, duboko i univerzalno shvatila. Tako da se razmjeri opasnosti koja je nastala zbog neravnoteže u sistemu „priroda-čovjek-društvo” sasvim jasno nametnula u svijesti ljudi.

Glavne kontradikcije koje su nastale između modernog društva i prirode su sljedeće:

priroda je izvor sirovina za materijalnu proizvodnju i istovremeno stanište; povećanjem proizvodnje čovjek sam sebi pogoršava kvalitet okoliša;

Za razvoj privrede potreban je sve veći obim prirodni materijali, ali nego brži tempo, lošije je stanište;

Naučno-tehnološki napredak je snažan faktor pritiska na prirodu, ali je istovremeno i poluga za konstruktivno djelovanje na zaštiti okoliša.

To pozitivan uticaj treba uključiti uzgoj ogromnog broja novih rasa životinja, biljnih sorti i njihov uzgoj, obogaćivanje tla organo-mineralnim gnojivima koja povećavaju plodnost, isušivanje močvara, navodnjavanje sušnih područja, uništavanje patogena, traženje i proizvodnju novih materijala koji smanjuju povlačenje prirodnih resursa, novih ušteda resursa, malo – o tehnologijama bez otpada, itd.

14.16 Problem korišćenja prirodnih resursa. Danas je čovječanstvo shvatilo iscrpljenost prirodnih resursa, suočavajući se sa činjenicom njihovog sve većeg deficita. Jedan od glavnih problema je bila nabavka sirovina i energetskih resursa. Široka svijest o problemu resursa javila se 70-ih godina prošlog vijeka, kada su energija, sirovine, ekološke krize. Zašto? Probleme treba podijeliti na regionalne i globalne.

regionalno: različite zemlje imaju različitu dostupnost mineralnih resursa u zavisnosti od geološke strukture i distribucije minerala (nafta i gas i rudni pojas, provincije, zone itd.).

Globalno: ponovljeno povećanje obima povučenog prirodnog materijala. Ako se u davna vremena koristilo 19 hemijskih elemenata, početkom 20. veka - 60, sada - svi oni koji se nalaze u prirodi, i stotine hiljada veštačkih supstanci. Ako je 1913. godine u proseku iskopano 4,9 tona po osobi, 1940. godine - 7,4 tone, 1985. godine - 28 tona, zatim 2000. godine - 35-40 tona.U poslednjih 30-35 leja, otprilike isto toliko sirovina je korišteno, koliko za cijelu prethodnu historiju. Godišnje se povuče 1000 milijardi tona, a dobije se 1-2% korisne komponente (gotovi proizvod) (98-99% otpada).

Prirodni resursi se dijele na iscrpljiva i neiscrpna (sunčevo zračenje, tok rijeke, vjetar). Prvi se dijele na obnovljive (plodnost tla, vegetacija, fauna, atmosferske komponente) i neobnovljive (mineralne sirovine - rude, nafta, plin, ugalj, itd.).

Iscrpljivost zavisi od rezervi (istraženih i neotkrivenih) i od stope proizvodnje. Kako se neobnovljivi resursi iscrpljuju, raste tehnološka složenost i energetski intenzitet proizvodnje. Upotreba raspoloživih i bogatih depozita korisnih komponenti je prošlost. Društvo je prinuđeno da pređe na korišćenje siromašnih ruda, da ih kopa na udaljenim i teško dostupnim mestima.

Sudeći po stopi proizvodnje, za nekoliko decenija biće iscrpljene rezerve dijamanata, ruda bakra, olova, žive, kadmijuma, kalaja, cinka (tabela 1), volframa, zlata i srebra. Rezerve uranijuma su ograničene. Naučno-tehnološki napredak omogućava prodiranje sve dublje i dublje u podzemlje: nafta se već vadi sa dubine od oko 8 km, dubina rudnika doseže 4 km, kamenolomi - 800 m.

Moguće je da će se pojaviti tehnologije za vađenje gvožđe-manganovih nodula sa dna okeana (Cu, Ni, Co, Fe, Mn), čije se rezerve samo na dnu Tihog okeana procjenjuju na 100 milijardi tona. U budućnosti je moguće izvući korisne komponente morska voda(jod, U, NaCl i dr.), kao i preradom granita. 100 tona granita sadrži uranijum i torijum što je ekvivalentno 5 hiljada tona. uglja, pored toga, - oko 8 tona aluminijuma, 5 tona gvožđa, 0,5 tona titana, 80 kg mangana, 30 kg hroma, 17 kg nikla itd.

Akutna nestašica minerala osjeća se u Japanu, Engleskoj, Francuskoj, Njemačkoj, Italiji, Holandiji, Belgiji itd.

Broj godina koliko će svjetske rezerve nekih ruda trajati u proizvodnji metala na nivou 1992. godine; R-istražene, P-prognozirane rezerve

Tabela 1

Proizvodnja i istraživanje nafte u Sjevernom moru je 15-17 puta skuplje nego na Bliskom istoku. Rezerve na šelfu Antarktika procjenjuju se na 6 milijardi tona nafte i 11,5 biliona. m cu. gasa, ali ih je veoma teško i skupo izvući.

Ekološki problemi su pogoršani disproporcijama u distribuciji resursa i potrošnje proizvedenih proizvoda. Prije otprilike 30 godina, Svjetska komisija Ujedinjenih naroda na okruženje i razvoja pod vodstvom Gro Harlem Brundtland, izrađen je izvještaj "Naša zajednička budućnost", koji je prethodio Svjetskom forumu Rio 92. Ovaj izvještaj je došao do jasnog zaključka: siromaštvo jeste glavni razlog i posljedica globalnih ekoloških problema. Stoga je beznadežno pokušavati da ih se pozabavi bez šireg razmatranja faktora koji uzrokuju svjetsko siromaštvo i međunarodnu nejednakost. Glavni udio svjetskih proizvoda konzumira samo četvrtina svjetske populacije („zlatna milijarda“). "Prekomjerna potrošnja" ovog dijela stanovništva, prema mišljenju komisije, glavni je uzrok iscrpljivanja resursa i zagađenja životne sredine.

Raspodjela svjetske potrošnje, u prosjeku za 1980-1982, u %

Geografska ljuska je ljuska Zemlje, unutar koje oni međusobno prodiru i nalaze se u bliska saradnja donji slojevi atmosfere, gornji dijelovi litosfere, cijela hidrosfera i biosfera (sl. 1).

Koncept geografske ljuske kao "spoljne sfere Zemlje" uveo je ruski meteorolog i geograf P. I. Brounov (1852-1927) još 1910. godine, a moderan koncept razvio poznati geograf, akademik Akademije nauka SSSR-a A. A. Grigoriev.

Troposfera, zemljina kora, hidrosfera, biosfera su strukturni dijelovi geografska omotnica, a supstanca sadržana u njima je njegova Komponente.

Rice. 1. Šema strukture geografske ljuske

Uprkos značajnim razlikama u strukturnim dijelovima geografske ljuske, oni imaju jednu zajedničku, vrlo značajnu osobinu - kontinuirani proces kretanje materije. Međutim, brzina unutarkomponentnog kretanja materije u različitim strukturnim dijelovima geografskog omotača nije ista. Najveća stopa je zabilježena u troposferi. Čak i kada nema vjetra, apsolutno nepomičan površinski zrak ne postoji. Uslovno kao prosječna brzina pomicanje materije u troposferi može se uzeti kao 500-700 cm/s.

u hidrosferi zbog veća gustina vode, brzina kretanja materije je manja, i ovde, za razliku od troposfere, dolazi do opšteg redovnog smanjenja brzine kretanja vode sa dubinom. Generalno, prosječne brzine prijenosa vode u Svjetskom okeanu su (cm/s): na površini - 1,38, na dubini od 100 m - 0,62, 200 m - 0,54, 500 m - 0,44, 1000 m - 0,37 , 2000 m - 0,30, 5000 m -0,25.

AT zemljine kore proces prijenosa tvari je toliko spor da su potrebne posebne studije da bi se to utvrdilo. Brzina kretanja materije u zemljinoj kori meri se nekoliko centimetara ili čak milimetara godišnje. Dakle, stopa širenja srednjeokeanskog grebena varira od 1 cm/godišnje u sjevernom Arktički okean do 6 cm/godišnje u ekvatorijalnom dijelu pacifik. Prosječna stopa ekspanzije okeanske kore je otprilike 1,3 cm/godišnje. Instalirana vertikalna brzina moderne tektonski pokreti na zemljištu istog reda.

U svim strukturnim dijelovima geografskog omotača, unutarkomponentno kretanje materije odvija se u dva smjera: horizontalnom i vertikalnom. Ova dva pravca se ne suprotstavljaju, već predstavljaju različite strane isti proces.

Između strukturni dijelovi geografskoj ljusci, vrši se aktivna i kontinuirana razmjena materije i energije (slika 2). Na primjer, voda ulazi u atmosferu kao rezultat isparavanja s površine oceana i kopna, čvrste čestice ulaze u zračnu školjku tijekom vulkanskih erupcija ili uz pomoć vjetra. Vazduh i voda, prodirući kroz pukotine i pore duboko u pore stijena, ulaze u litosferu. Gasovi iz atmosfere konstantno ulaze u rezervoare, kao i razne čvrste čestice koje se odnose vodenim tokovima. Gornji slojevi atmosfere se zagrijavaju sa Zemljine površine. Biljke apsorbuju iz atmosfere ugljen-dioksid i u njega otpuštaju kiseonik, neophodan za disanje svih živih bića. Živi organizmi, umirući, formiraju tlo.

Rice. 2. Šema veza u sistemu geografskog omotača

Vertikalne granice geografske ljuske nisu jasno izražene, pa ih naučnici definiraju na različite načine. A. A. Grigoriev je, kao i većina naučnika, nacrtao gornju granicu geografske ljuske u stratosferi na visini od 20-25 km, ispod sloja maksimalne koncentracije ozona, koji odlaže ultraljubičasto zračenje Ned. Ispod ovog sloja uočavaju se kretanja vazduha povezana sa interakcijom atmosfere sa kopnom i okeanom; gore, atmosferska kretanja ove prirode nestaju. Najveća kontroverza među naučnicima je donja granica geografske ljuske.

Najčešće se provodi duž potplata zemljine kore, odnosno na dubini od 8-10 km ispod okeana i 40-70 km ispod kontinenata. Dakle, ukupna debljina geografskog omotača iznosi oko 30 km. U poređenju sa veličinom Zemlje, ovo je tanak film.

Život na našoj planeti nastao je kombinacijom mnogih faktora. Zemlja je uključena povoljna udaljenost od sunca - ne zagreva se previše tokom dana i ne prehlađuje se noću. Zemlja ima čvrstu površinu i na njoj postoji tečna voda. vazdušna školjka, okružuju zemlju, štiti ga od teškog kosmičkog zračenja i "bombardiranja" meteoritima. Naša planeta ima jedinstvene karakteristike - njena površina je okružena, u međusobnoj interakciji, sa nekoliko ljuski: čvrsta, vazdušna i vodena.

Vazdušna ljuska - atmosfera se proteže iznad Zemlje do visine od 2-3 hiljade km, ali većina njene mase je koncentrisana na površini planete. Atmosferu drži na okupu Zemljina gravitacija, tako da njena gustina opada sa visinom. Atmosfera sadrži kiseonik, neophodan za disanje živih organizama. Atmosfera sadrži sloj ozona, takozvani zaštitni štit, koji apsorbira dio sunčevog ultraljubičastog zračenja i štiti Zemlju od viška ultraljubičastih zraka. Nisu sve planete Solarni sistem postoji čvrsta ljuska: na primjer, površine džinovskih planeta - Jupitera, Saturna, Urana i Neptuna sastoje se od plinova koji su u tekućini ili čvrsto stanje zahvaljujući visokog pritiska i niske temperature. Čvrsta ljuska Zemlje, ili litosfera, je ogromna masa stijena na kopnu i na dnu okeana. Pod okeanima i kontinentima ima različitu debljinu - od 70 do 250 km. Litosfera je podijeljena na velike blokove - litosferske ploče.

vodena školjka naše planete - hidrosfera uključuje svu vodu planete - u čvrstom, tekućem i gasovitom stanju. Hidrosfera su mora i okeani, rijeke i jezera, Podzemne vode, močvare, glečeri, vodena para u vazduhu i voda u živim organizmima. Vodena školjka redistribuira toplotu koja dolazi od Sunca. Polagano se zagrijavajući, vodene mase Svjetskog okeana akumuliraju toplinu, a zatim je prenose u atmosferu, što omekšava klimu na kontinentima tokom hladnih perioda. Uključena u svjetski ciklus, voda se neprestano kreće: isparavajući s površina mora, okeana, jezera ili rijeka, oblacima se prenosi na kopno i pada u obliku kiše ili snijega.

Školjka Zemlje, u kojoj postoji život u svim svojim manifestacijama, naziva se biosfera. Uključuje najgornji dio litosfere, hidrosferu i površinski dio atmosfere. Donja granica biosfere nalazi se u zemljinoj kori kontinenata na dubini od 4-5 km, a u vazdušna školjka sfera života se proteže do ozonskog omotača.

Sve ljuske Zemlje utiču jedna na drugu. Glavni predmet proučavanja geografije je geografska ljuska - planetarna sfera, gdje su isprepleteni i usko povezani Donji dio atmosfera, hidrosfera, biosfera i gornji dio litosfera. Geografski omotač se razvija u skladu sa dnevnim i godišnjim ritmovima, na njega utiču jedanaestogodišnji ciklusi solarna aktivnost, dakle karakteristična karakteristika geografska ljuska je ritam tekućih procesa.

Geografski omotač se mijenja od ekvatora do polova i od podnožja do vrhova planina, karakterišu ga osnovni obrasci: integritet, jedinstvo svih komponenti, kontinuitet i heterogenost.

Brzi razvoj ljudske civilizacije doveo je do pojave ljuske u kojoj čovjek aktivno utječe na prirodu. Ova ljuska se zove noosfera, ili sfera uma. Ponekad ljudi mijenjaju površinu planete čak aktivnije od nekih prirodnih prirodni procesi. Gruba intervencija u prirodu, zanemarivanje njenih zakona može dovesti do toga da će vremenom uslovi na našoj planeti postati neprihvatljivi za život.