Структура географической оболочки

Итак, географы установили специфический объект своих исследований – географическая оболочка Земли. Она представляет собой сложное образование, состоящее из взаимодействующих главных земных сфер – литосферы, гидросферы, атмосферы, биосферы. Зона контакта сфер находится в фокусе взаимодействия Земли и космоса. В ней протекают сложные процессы.

Характерные особенности географической оболочки следующие:

1. Большое разнообразие вещественного состава. Оно значительно превышает разнообразные вещества, как в недрах Земли, так и в ее верхних (внешних) геосферах (ионосфере, экзосфере, магнитосфере). В географической оболочке вещество встречается в трех агрегатных состояниях – жидком, твердом и газообразном. В географической оболочке вещество обладает широким диапазоном физических характеристик – плотность, теплопроводность, вязкость, отражательная способность. Поражает большое разнообразие химического состава. Вещественные образования географической оболочки неоднородны по структуре. Выделяют косное, или неорганическое вещество, живое и биокосное (почва). Каждый названный тип вещества включает сотни и тысячи видов, а число видов живых организмов составляет от 1.5 до 2 миллионов (по разным оценкам).

2. Разнообразие поступающих в географическую оболочку видов энергии и форм ее преобразования. Например, световая энергия трансформируется в тепловую длинноволновую; в географической оболочке взаимодействуют потоки вещества и энергии, идущие из недр Земли и из космоса. Среди многочисленных трансформаций энергии особое место занимают процессы ее накопления. Например, в виде органического вещества, или энергии солнца, воды, магмы, биоэнергии.

3. Неравномерное распределение энергии по земной поверхности. Вызванное шарообразностью Земли, сложным соотношением суши и океана, ледников, рельефа и т.д. Все это определяет неравномерность географической оболочки. Это служит основой для возникновения разнообразных движений: потоков энергии, циркуляции воздуха, воды, почвенных растворов, миграции химических элементов, химических реакций и т.д.

4. Движения вещества и энергии связывают все части географической оболочки, обусловливая ее целостность. Можно сказать, что целостность географической оболочки – это главное ее свойство. Географическая оболочка характеризуется диалектическим единством двух важных качеств: непрерывности (континуальности) и прерывности (дискретности).

Непрерывность выражается в сплошности пространственного распространения географической оболочки, а прерывность – отражается в ее делимости на отдельные части - геосистемы. По В. С. Преображенскому, непрерывность – это взаимосвязанность, слитность, постепенность, нелокальность, беспредельная делимость; а дискретность (прерывность)- это изолированность, раздельность, скачкообразность, локальность, предельная делимость.

5. Существенное значение для возникновения и развития географической оболочки имеет совокупность планетарных факторов: масса Земли, расстояние до солнца, скорость вращения вокруг оси и по орбите, наличие магнитосферы. Все эти факторы обеспечивают определенную термодинамическую обстановку, достаточно благоприятную для осуществления разнообразных природных взаимодействий – основы географических процессов и явлений. Изучение ближайших космических объектов – планет солнечной системы – показало, что только на Земле сложились условия, благоприятные для возникновения достаточно сложной материальной системы.

6. В ходе развития географической оболочки происходило усложнение ее структуры, увеличение разнообразия вещественного состава и энергетических градиентов. На определенном этапе развития оболочки появилась жизнь – наиболее высокая форма движения материи. Возникновение жизни - закономерный результат эволюции географической оболочки. А деятельность живых организмов привела к качественному изменению природы земной поверхности.

7. В ходе развития географической оболочки возрастает ее роль как фактора собственного развития – саморазвития. Источником развития географической оболочки служит столкновение множества имеющихся в ней противоположных тенденций: поглощение и отдача тепла, снос и отложение, поднятие и опускание земной коры, жизнь и смерть, обмен веществ, испарение и конденсация, трансгрессия и регрессия моря. Главное же противоречие – зональность и азональность, как противоречие внутренних свойств и тенденций ландшафтной оболочки.

8. На достаточно высоком уровне развития географической оболочки, ее дифференциации и интеграции возникли сложные системы – природные территориальные и аквальные комплексы.

Слово «комплекс» на латинском языке означает сплетение, то есть очень тесное соединение частей целого. Комплексы могут иметь разную площадь: от географической оболочки в целом до, например, небольшого озера; от страны до небольшого района или отдельного поселения.

Компонентами географической оболочки являются воздух, вода, горные породы, живое вещество (растения, животные, человек). Все компоненты географической оболочки настолько тесно взаимосвязаны, что изменения одного из них приводит к изменению системы в целом. Например, изменение климата сказывается на изменении ледовитости морей, водности рек и озер, сменах растительных группировок. Или, форма Земли определяет характер распределения солнечной радиации температуры испарения осадки влажность воздуха ветер течения.

ГРАНИЦЫ ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ

Ученые неодинаково проводят верхнюю и нижнюю границы географической оболочки. Некоторые считают, что границы географической оболочки очерчивают пределы распространения жизни на Земле.

Но географическая оболочка старше биосферы, и нельзя отрицать добиологический этап ее развития. Еще до появления жизни шли процессы образования массы планеты, дифференциации земного вещества, возникновения литосферы, и др.

Мы будем придерживаться мнения С.В. Калесника (1984), который в состав географической оболочки включил тропосферу (верхняя граница по тропопаузе) – она тесно взаимодействует с гидросферой и литосферой. Далее в состав географической оболочки Калесник включил гидросферу, биосферу, и верхний слой литосферы (осадочный покров). Таким образом, общая географическая оболочка составляет в среднем около 30 – 35 км (на 20 – 30 км поднимается от поверхности Земли и на 4 - 5 км опускается).

Географическая оболочка имеет своеобразную пространственную структуру: географическая оболочка трехмерна – естественную систему координат образует поверхность геоида (две координаты) и линия отвеса – третья координата; географическая оболочка сферична, поэтому ее пространство замкнуто. Далее: земная поверхность – зона наиболее активного взаимодействия геокомпонентов, в которой наблюдается наибольшая интенсивность разнообразных физико-географических процессов и явлений. По обе стороны от этой зоны (то есть вверх и вниз) интенсивность физико-географических процессов убывает и на некотором расстоянии от земной поверхности взаимодействие компонентов ослабевает, а затем и исчезает совсем. Следовательно, исчезает географическая сущность явлений. Так как это происходит постепенно, границы географической оболочки нечеткие (размытые), и поэтому исследователи по-разному проводят верхнюю и нижнюю границы.

Природно-территориальный комплекс (ПТК)

На поверхности Земли, на материках и океанах существует очень сложная сеть закономерных сочетаний основных и производных компонентов, образующих разнообразнейшие природные территориальные комплексы (ПТК). Основные положения учения о ПТК в понимании Н.А. Солнцева – одного из основоположников современного ландшафтоведения – сводятся к следующему:

- Неисчислимое множество ПТК образует иерархическую, то есть соподчиненную систему от наименьшего к наиболее просто построенного ПТК на суше - фации (например, склон холма, подножие горы) до самого большого и чрезвычайно сложно построенного ПТК – географической оболочки.

- Географическая оболочка – природный комплекс самого высокого планетарного ранга, имеющийся в единственном числе в солнечной системе, и только на планете Земля.

- Все огромное количество ПТК может быть разделено на две большие группы: полные, в состав которых входят все остальные компоненты – земная кора, вода, воздух, растительность, животный мир, и неполные, где отсутствуют некоторые из перечисленных компонентов, например, вода (жидкая в атмосфере), или растения, или животные, или земная кора (например, под мощным слоем воды в океане).