Качественные отличия географической оболочки от других оболочек Земли

1) 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.

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.

Географической оболочке присущи следующие важные черты: 1) целостность Географической оболочки, обусловленная непрерывным обменом вещества и энергии между её составными частями, поскольку взаимодействие всех компонентов связывает их в единую материальную систему, в которой изменение даже одного звена влечёт сопряжённое изменение и всех остальных.

2) Наличие круговорота веществ (и связанной с ним энергии), обеспечивающего многократность одних и тех же процессов и явлений и их высокую суммарную эффективность при ограниченном объёме исходного вещества, участвующего в этих процессах. Сложность круговоротов различна: одни из них — механические движения (циркуляция атмосферы, система морских поверхностных течений), другие сопровождаются сменой агрегатного состояния вещества (влагооборот на Земле); кроме того, происходит также и его химическая трансформация (биологический круговорот). Круговороты, однако, не замкнуты, и различия между их начальными и конечными стадиями свидетельствуют о развитии системы.

3) Ритмика, т. е. повторяемость во времени различных процессов и явлений. Она обусловлена главным образом астрономическими и геологическими причинами. Выделяется ритмика суточная (смена дня и ночи), годовая (смена времён года), внутривековая (например, циклы в 25—50 лет, наблюдаемые в колебаниях климата, ледников, уровней озёр, водоносности рек и т.п.), сверхвековая (например, смена за каждые 1800—1900 лет фазы прохладно-влажного климата фазой сухого и тёплого), геологическая (циклы каледонский, герцинский, альпийский по 200—240 млн. лет каждый) и т.п. Ритмы, как и круговороты, не замкнуты: то состояние, какое было в начале ритма, в конце его не повторяется.

4) Непрерывность развития Географической оболочки, как некоторой целостной системы под влиянием противоречивого взаимодействия экзогенных и эндогенных сил. Следствиями и особенностями этого развития являются: а) территориальная дифференциация поверхности суши, океана и морского дна на участки, различающиеся по внутренним особенностям и внешнему облику (ландшафты, геокомплексы); определяется пространственными изменениями географической структуры; особые формы территориальной дифференциации — географическая зональность (см. Зоны физико-географические) и высотная поясность; б) полярная асимметрия, т. е. существенные различия природы Географической оболочки в Северном и Южном полушариях; проявляется в распределении суши и моря (подавляющая часть суши в Северном полушарии), климата, состава животного и растительного мира, в характере ландшафтных зон и т.п.; в) гетерохронность (по К. К. Маркову, метахронность) развития Географической оболочки, обусловленная пространственной разнородностью природы Земли, вследствие чего в один и тот же момент разные территории либо находятся в различных фазах одинаково направленного эволюционного процесса, либо отличаются друг от друга направлением развития (примеры: древнее оледенение в разных районах Земли начиналось и кончалось неодновременно; в одних географических зонах климат становится суше, в других в то же время — влажнее и т.п.).

Географическая оболочка является предметом изучения физической географии.

К идее Географическая оболочка впервые подошли П.И. Броунов (1910) и Р. И. Аболин (1914). Самый термин «Географическая оболочка» ввёл и обосновал А. А. Григорьев (1932).

Понятия, аналогичные понятию Географическая оболочка, есть и в зарубежной географической литературе («земная оболочка» А. Гетнера и Р. Хартшорна, «геосфера» Г. Кароля и др.). Однако там Географическая оболочка рассматривается обычно не как природная система, а как совокупность природных и общественных явлений.

Географическая оболочка - это комплексная оболочка земного шара, где соприкасаются и взаимно друг в друга проникают и взаимодействуют литосфера, гидросфера, биосфера и атмосфера. Географическая оболочка в своих границах почти совпадает с биосферой.

Взаимное проникновение друг в друга слагающих географическую оболочку Земли газовой, водной, живой и минеральных оболочек и их взаимодействие определяет целостность географической оболочки. В ней происходит непрерывный круговорот и обмен веществ и энергии. Каждая оболочка Земли, развиваясь по собственным законам, испытывает на себе влияние других оболочек и в свою очередь оказывает на них свое воздействие.

Влияние биосферы на атмосферу связано с фотосинтезом, в результате которого происходит интенсивный газообмен между ними и регулирование газов в атмосфере. Растения поглощают из атмосферы углекислый газ и выделяют в нее кислород, необходимый для дыхания всем живым существам. Благодаря атмосфере поверхность Земли не перегревается днем солнечными лучами и не слишком остывает ночью, что создает условия для существования живых особей. Биосфера влияет и на гидросферу, так как организмы оказывают существенное влияние на соленость Мирового океана. Они забирают из воды необходимые им вещества, особенно кальций, для построения скелетов, раковин, панцирей. Гидросфера для многих существ — среда существования, а вода крайне необходима для многих процессов жизнедеятельности растений и животных. Воздействие организмов на земную кору особенно заметно в верхней ее части. В ней накапливаются остатки погибших растений и животных, образуются горные породы органического происхождения. Организмы участвуют не только в образовании горных пород, но и в разрушении их — в выветривании: Они выделяют кислоты, воздействующие на горные породы, разрушают их корнями, проникающими в трещины. Плотные, твердые породы превращаются в рыхлые осадочные (дресву, щебень, песок).

Подготавливаются условия для образования почв. В литосфере появились горные породы, которые стали использоваться человеком. Знание закона целостности географической оболочки имеет большое практическое значение. Если хозяйственная деятельность человека не учитывает его, то она часто приводит к нежелательным последствиям.

Изменение одной из оболочек географической оболочки отражается и на всех других. Примером может служить эпоха великого оледенения в четвертичный период.

Увеличение поверхности суши привело к наступлению более холодного и сухого климата, что повлекло за собой образование толщи снега и льда, покрывшего огромные площади на севере Евразии и Северной Америки, а это в свою очередь привело к изменению растительного и животного мира и к изменению почв.

Современная географическая оболочка — результат ее длительного развития, в процессе которого она непрерывно усложнялась. Ученые выделяют 3 этапа ее развития.

I этап продолжался 3 млрд. лет и назывался добиогенным. Во время его существовали только простейшие организмы. Они принимали слабое участие в ее развитии и формировании. Атмосфера в этот этап отличалась низким содержанием свободного кислорода и высоким — углекислого газа.

II этап продолжался около 570 млн. лет. Он характеризовался ведущей ролью живых существ в развитии и формировании географической оболочки. Живые существа оказывали огромное влияние на все ее компоненты. Происходило накопление горных пород органического происхождения, изменился состав воды и атмосферы, где повысилось содержание кислорода, так как происходил фотосинтез у зеленых растений, уменьшилось содержание углекислого газа. В конце этого этапа появился человек.

III этап — современный. Он начался 40 тыс. лет назад и характеризуется тем, что человек начинает активно влиять на разные части географической оболочки. Поэтому именно от человека зависит, будет ли она существовать вообще, так как человек на Земле не может жить и развиваться изолированно от нее.

Кроме целостности, к общим закономерностям географической оболочки относят ее ритмичность, то есть периодичность и повторяемость одних и тех же явлений, и географическую зональность.

Географическая зональность проявляется в определенной смене природных комплексов от полюсов к экватору. В основе зональности лежит различное поступление на земную поверхность тепла, света, осадков, а они уже отражаются на всех остальных компонентах, и прежде всего почвах, растительности и животном мире.

Зональность бывает вертикальная и широтная.

Вертикальная зональность — закономерное изменение природных комплексов как в высоту, так и в глубину. Для гор основной причиной этой зональности служит изменение температуры и количества влаги с высотой, а для глубин океана — тепла и солнечного света. Понятие «вертикальная зональность» значительно шире, чем «высотная поясность», которая справедлива лишь применительно к суше. В широтной зональности выделяют наиболее крупное подразделение географической оболочки — географический пояс. Он характеризуется общностью температурных условий. Следующая ступень деления географической оболочки — географическая зона. Она выделяется в пределах географического пояса уже не только общностью температурных условий, но и увлажнением, что приводит к общности растительности, почв и животного мира. В пределах географических зон (или природных зон) выделяют переходные области. Они формируются вследствие постепенного изменения климатических условий. К таким переходным зонам могут относиться лесотундра, лесостепи и полупустыни.

На Земле существует несколько географических (природных) зон: зона арктических пустынь, тундра, лесная зона умеренного климатического пояса, степи, пустыни, влажные и сухие субтропики, саванны, влажные вечнозеленые экваториальные леса.

Первые научные идеи о распределении растительного и животного мира в зависимости от климата принадлежали А.Гумбольдту. Он установил, что между ними существует тесная связь и климатические зоны являются зонами растительности и животного мира.

История развития географической оболочки

Современная структура географической оболочки - результат очень длительной эволюции [3, 8, 11, 23]. В ее развитии принято выделять три основных этапа - добиогенный, биогенный и антропогенный