Что такое геосфера кратко

Обновлено: 04.07.2024

Геосфе́ры (от греч. γῆ - Земля и σφαῖρα - шар) - географические концентрические оболочки (сплошные или прерывистые), из которых состоит планета Земля.

Выделяются следующие геосферы: атмосфера, гидросфера, литосфера, земная кора, мантия и ядро Земли. Ядро Земли делится на внешнее ядро (жидкое) и центральное - субъядро (твёрдое).

Геосферы условно делятся на базовые или главные (литосфера, атмосфера и гидросфера и другие), а также относительно автономно развивающиеся вторичные геосферы: педосфера, антропосфера (Родоман Б. Б., 1979), социосфера (Ефремов Ю. К., 1961) и ноосфера (Вернадский В. И.). Область обитания организмов, включающая нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу и верхнюю часть земной коры, называется биосферой. Криосфера характеризуется отрицательной или нулевой температурой, при которых вода, содержащаяся в парообразном, свободном или химически и физически связанном с другими компонентами виде, может существовать в твёрдой фазе (лёд, снег, иней и другие).

Статус геосферы им придаётся лишь исходя из значения в жизни человека на Земле, соизмеримого с ролью первичных геосфер.

Каждая из перечисленных выше геосфер изучается отдельной наукой или набором отдельных наук, изучающих каждую сферу на разных системных уровнях.

Первые предложения по сохранению единства знания о Земле и созданию обобщающей его науки прозвучали в виде синтетической концепции геосфер Э. Зюсса и в идее А. Геттнера. В России сторонником единой и общей географии был В. В. Докучаев.

По совокупности природных условий и процессов, протекающих в области соприкосновения и взаимодействия геосфер, выделяют специфические оболочки (например, географическую оболочку). Географическая оболочка была определена П. И. Броуновым в 1910 году, но затем по-разному определялась и ограничивалась А. А. Григорьевым, И. П. Герасимовым, И. М. Забелиным, С.В, Калесником, М. М. Ермолаевым, А. И. Рябчиковым и другими учёными.

В пределах географической оболочки сталкиваются и сложно взаимодействуют силы разного происхождения (в частности - солнечная энергия, энергия внутренних слоёв Земли, сила тяжести, движения воздушных, водных и литогенных потоков).

Вопросы для повторения.

1) Когда возникла географическая оболочка Земли?

2) Перечислите основные элементы геосферы?

4) Какие из элементов геосферы наиболее важны для человека?

5) Современные трансформации в геосфере.

6) Роль антропогенного фактора в изменении географической оболочки Земли.

Вопросы для повторения.

1) Когда возникла географическая оболочка Земли?

2) Перечислите основные элементы геосферы?

4) Какие из элементов геосферы наиболее важны для человека?

5) Современные трансформации в геосфере.

6) Роль антропогенного фактора в изменении географической оболочки Земли.

Географи́ческая оболо́чка — комплексная внешняя оболочка Земли (объединение поверхностных геосфер), одно из глобальных и системных понятий в географии. Генетически и функционально целостная оболочка Земли, охватывающая нижние слои атмосферы, верхние толщи земной коры, гидросферу и биосферу.

Криосфе́ра (от др.-греч. κρύος — холод и σφαῖρα — шар) — одна из географических оболочек Земли, характеризующаяся наличием или возможностью существования льда.

Упоминания в литературе

ГЕОГРАФИ́ЧЕСКАЯ ОБОЛ?ЧКА, оболочка Земли, включающая земную кору, гидросферу, нижнюю часть атмосферы, почвенный покров и всю биосферу. Термин введён академиком А. А. Григорьевым. Верхняя граница географической оболочки располагается в атмосфере на выс. 20–25 км ниже озонового слоя, предохраняющего живые организмы от ультрафиолетового излучения, нижняя – несколько ниже поверхности Мохоровичича (на глуб. 5–8 км под дном океанов, 30–40 км в ср. под материками, 70–80 км под горными массивами). Таким образом, её мощность меняется от 50–100 км на материках до 35–45 км в пределах океанов. Географическая оболочка отличается от других геосфер тем, что вещество присутствует в ней в трёх агрегатных состояниях (твёрдом, жидком и газообразном), а развитие происходит под действием как внешних космических, так и внутренних источников энергии. Её уникальность состоит в том, что на стыке лито-сферы, атмосферы и гидросферы зародилась органическая жизнь. Для географической оболочки характерны ярусность строения, круговорот веществ и энергии, повторяемость с разной периодичностью (суточная и годовая ритмика, вековые и геологические циклы) процессов и явлений, непрерывность развития. Выделяются три этапа её развития: на первом произошла дифференциация суши и океана и образовалась атмосфера, на втором появилась органическая жизнь, существенно изменившая все протекавшие ранее процессы, на третьем возникло человеческое общество. Географическую оболочку в целом изучает физическая география.

Эндогенные процессы протекают благодаря внутренней энергии Земли и свойственны глубинным геосферам . В целом вся совокупность данных процессов обусловливает разделение масс вещества в глубинных геосферах и приводит к концентрации более легких и более тяжелых его компонентов, соответственно, в отдаленных и приближенных к ядру планеты областях.

Самые верхние горизонты литосферы находятся в совместном и взаимосвязанном взаимодействии с другими геосферами – атмосферой, гидросферой, биотой. В результате такого взаимодействия на поверхности литосферы образуется кора выветривания – совместный продукт деятельности воды, воздуха и живых существ. Именно на ней развиваются почвы. Мощность коры выветривания и ее строение подчиняются в целом закону географической зональности, устанавливающему, что в разных географических широтах повторяются географические зоны, обладающие определенными общими свойствами.

Биосфера является одним из трех (гидросфера, атмосфера и литосфера) компонентов климатической системы. Ее можно уподобить тонкой пленке, покрывающей поверхность нашей планеты. Плотность органического вещества равна 1 г/см2. Для сравнения, средняя плотность земной коры – 2,7 г/см3, а планеты – 5,52 г/см3. Несмотря на то что по свой массе живое вещество в 1000 раз меньше массы атмосферы и других геосфер , ее активность огромна. Ранее уже отмечалось, что основатель учения о биосфере В. И. Вернадский открыл управляющую кибернетическую систему биосферы – живое вещество (совокупность всех живых организмов на Земле), которое, подкрепленное солнечной энергией, превратило ее в энергию связи химических элементов. За многолетнюю историю живое вещество в корне изменило и преобразовало планетное вещество в особое, характерное только для нашей планеты вещество – биосферу. В силу особенностей строения планеты, распределения биогенных элементов, неравномерного нагрева поверхности Земли лучами Солнца и т. д. сгущения живого вещества на планете, как по массе, так и по биоразнообразию, не однородны. Границы биосферы приведены в табл. 1.

Эти процессы происходят повсеместно, в том числе в Российской Федерации и ее регионах, – сокращается размер природно-ресурсного потенциала, повсеместно снижается качество природной среды, ухудшаются условия для жизни людей, в том числе условия сохранения физического и нравственного здоровья общества. Но постепенно происходит поворот в мышлении (а частично и в практике) от потребительского отношения к природе к пониманию сложных проблем взаимодействия общества и природы. Приходит осознание того, что человечество возникло и развивается внутри географической оболочки Земли, представляющей собой глобальный природный комплекс, состоящий из четырех геосфер : литосферы, гидросферы, атмосферы и биосферы. Состояние геосфер определяет экологическое благополучие общества в целом и каждого из его членов. Качество природной среды в целом и ее составляющих с каждым годом все в большей мере влияет на жизнь людей. Состояние ресурсов атмосферного воздуха, водных, земельных, минерально-сырьевых и других видов ресурсов влияет на степень эффективности производства, а также условия комфортности жизни людей.

Это следующие аспекты: компонентный, целевой, организационно-уровенный, методический. Четырем основным геосферам (компонентам биосферы): атмо-, гидро-, литосфере, живому веществу (биоте) – отвечают подсистемы первого порядка мониторинга окружающей среды, которые могут вступать во всевозможные комбинации на всех пространственно-временных уровнях (этот аспект вынесен за скобки классификации). Считается, что каждая подсистема мониторинга подразделяется еще на региональные и локальные, оперативные и долгосрочные подсистемы.

Для понимания того, каким образом организована и как функционирует планетарная геносфера, потребовался еще один этап трансдисциплинарного синтеза. На этот раз предстояло синтезировать достижения семи наук: генетики, геномики, экологии, биоэволютики, науки о биоразнообразии, биогеохимии и биогеофизики. В результате возникло новое дисциплинарное поле геогеномики[61]. В процессе рефлексии над новым проблемным полем была выявлена связь между онтологическими категориями и параметрами самоорганизации геносферы, определены соотношения между связностью и целостностью в ее иерархической организации, начиная с молекулярного и до глобального уровня. На этой основе была предложена синергетическая модель динамики геносферы с учетом взаимосвязи между категориями разнообразия, приспособленности и организации. В итоге появилась возможность вскрыть иерархическую сложность геносферы в терминах сложности взаимодействия генов и видовых геномов, а также возникновения сложности пространственных конфигураций в результате действия ассоциативного отбора, возникающего в процессе взаимодействия геносферы и геосферы .

Ресурсами техносферы являются вся совокупность вещества геосферы , в том числе и живое вещество биосферы.

Связанные понятия (продолжение)

Ма́нтия — слой в недрах планет земной группы, расположен между корой и ядром. Она образуется в результате отделения от первичного планетного вещества металлической части, которая уходит в ядро, и плавления, продукты которого формируют кору планеты. Согласно современным моделям мантия планет сложена в основном перидотитами. Кора планет состоит в основном из базальтов (на Земле значительную часть коры слагают граниты, и это одно из основных отличий нашей планеты), она содержит больше легкоплавких элементов.

Живое вещество — вся совокупность живых организмов в биосфере, вне зависимости от их систематической принадлежности. Термин введён В. И. Вернадским.

Гравитационная дифференциация – разделение неоднородного магматического расплава под влиянием гравитационных сил, сопровождающееся выделением энергии. Гравитационная дифференциация служит источником внутренней тепловой энергии Земли, планет и звёзд.

Ядро́ Земли́ — центральная, наиболее глубокая часть планеты Земля, геосфера, находящаяся под мантией Земли и, предположительно, состоящая из железо-никелевого сплава с примесью других сидерофильных элементов. Глубина залегания — 2900 км. Средний радиус сферы — 3500 км. Разделяется на твердое внутреннее ядро радиусом около 1300 км и жидкое внешнее ядро толщиной около 2200 км, между которыми иногда выделяется переходная зона. Температура на поверхности твёрдого ядра Земли предположительно достигает.

Внешнее ядро Земли — жидкий слой толщиной около 2266 километров. Он состоит из железа и никеля. Ядро расположено выше твёрдого внутреннего ядра Земли и ниже её мантии. Его внешняя граница — 2890 км (1800 миль) под поверхностью Земли. Переход от внутреннего ядра ко внешнему находится на глубине около 5150 км под поверхностью Земли.

Широтная зональность — закономерное изменение физико-географических процессов, компонентов и комплексов геосистем от экватора к полюсам.

Геохими́ческие классифика́ции элеме́нтов — способы систематизации химических элементов в зависимости от их встречаемости в природе. Таких классификаций существует несколько.

Биосфе́ра (от др.-греч. βιος — жизнь и σφαῖρα — сфера, шар) — оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности, а также совокупность её свойств как планеты, где создаются условия для развития биологических систем; глобальная экосистема планеты Земля.

График Килинга описывает изменения концентрации атмосферного углекислого газа с 1958 года. Назван по имени Чарльза Килинга, под руководством которого были начаты непрерывные измерения в обсерватории на вулкане Мауна-Лоа (Гавайи (остров)). Данные наблюдения стали первым научным подтверждением антропогенного вклада в современное изменение климата.

Ледяные спутники — класс естественных спутников, поверхность которых состоит в основном из водяного льда. Под поверхностью ледяных спутников может существовать океан, а внутри может находиться силикатное или металлическое ядро. Считается, что они могут состоять изо льда-2 или других полиморфных модификаций водяного льда.

Техногенез — происхождение и изменение ландшафтов под воздействием производственной деятельности человека. Техногенез заключается в преобразовании биосферы, вызываемом совокупностью механических, геохимических и геофизических процессов. Название происходит от греч. techne — искусство, ремесло, и genesis — рождение, происхождение.

Это статья про ядра планет. Про земное ядро см. Внутреннее ядро, Внешнее ядро, Ядро Земли.

Геоинженерия — комплекс мер и воздействий, направленных на активное изменение климатических условий в локальном регионе Земли либо по всей планете с целью противодействия нежелательному изменению климата и получения наиболее комфортных условий проживания и экономической деятельности на большей части планеты.

Жизнь во Вселенной — под этим термином следует понимать комплекс проблем и задач, направленных на поиск жизни. В самом общем случае жизнь трактуется максимально широко — как активная форма существования материи, в некотором смысле высшая по сравнению с её физической и химической формами существования. Таким образом, в общей постановке задачи нет требования, чтобы жизнь была похожа на земную, и есть целый ряд теорий, доказывающий, что жизнь может принимать и другие формы. Однако, основной подход.

Крупные области с низкой скоростью сдвига (англ. Large low-shear-velocity provinces, LLSVP) — структуры нижней части мантии Земли, прилегающие к внешнему ядру планеты. Провинции характеризуются медленными скоростями сдвиговых волн и были обнаружены сейсмической томографией.Различают африканскую и тихоокеанскую крупные области (англ. superplumes), которые в поперечном направлении имеют размер несколько тысяч километров, вертикальное распространение областей от внешнего ядра в глубину мантии достигает.

Кометная пыль — космическая пыль кометного происхождения. Изучение кометной пыли может дать информацию о времени формирования комет, а следовательно, как считают, времени формирования Солнечной системы. В частности, долгопериодические кометы большую часть времени находятся далеко от Солнца, где температура среды слишком низкая, чтобы происходило испарение. Лишь приближаясь к Солнцу и теплу, комета высвобождает доступные для наблюдений и исследований газ и пыль. Кометные пылинки становятся видимыми.

Глобальное похолодание — процесс постепенного остывания Земли; гипотеза, постулирующая глобальное охлаждение поверхности Земли и её атмосферы вплоть до её оледенения.

Гипотеза уникальной Земли — предложенный ответ на парадокс Ферми, который объясняет, почему появление такой планеты, как Земля, следует считать очень маловероятным. Вместе с допущением о необходимой предпосылке появления высокоразвитых форм жизни — наличии планеты земного типа, это бы поясняло отсутствие признаков существования внеземных цивилизаций.

Общая циркуляция атмосферы (атмосферная циркуляция) — планетарная система воздушных течений над земной поверхностью (в тропосфере сюда относятся пассаты, муссоны и воздушные течения, связанные с циклонами и антициклонами). Создает в основном режим ветра. С переносом воздушных масс общей циркуляцией связан глобальный перенос тепла и влаги. Существование циркуляции атмосферы обусловлено неоднородным распределением атмосферного давления, вызванным влиянием неодинакового нагревания земной поверхности.

Кислородная катастрофа (кислородная революция) — глобальное изменение состава атмосферы Земли, произошедшее в самом начале протерозоя, в период сидерий, около 2,45 млрд лет назад. Результатом кислородной катастрофы стало появление в составе атмосферы свободного кислорода и изменение общего характера атмосферы с восстановительного на окислительный. Предположение о кислородной катастрофе было сделано на основе изучения резкого изменения характера осадконакопления.

Инверсия магнитного поля — изменение направления магнитного поля Земли в геологической истории планеты (определяется палеомагнитным методом). При инверсии северный магнитный полюс и южный магнитный полюс меняются местами, и стрелка компаса начинает показывать противоположное направление. Инверсия — относительно редкое явление, которое ни разу не происходило за времясуществованияHomo sapiens. Предположительно, последний раз оно произошло около 780 тысяч лет назад.

Магнитопауза (магнетопауза) — граница магнитосферы небесного тела, на которой давление магнитного поля равно давлению окружающей магнитосферу плазмы.

Неокатастрофизм — это ряд гипотез, согласно которым, важную роль в эволюции играют катастрофы планетного масштаба.

Суперконтинентальный цикл — интервал времени между последовательными объединениями всей суши планеты в единый континент. Наукой установлено, что земная кора постоянно переконфигурируется: её блоки движутся относительно друг друга, что приводит к перемещению, столкновению и распаду континентов. При этом точно неизвестно, меняется ли общее количество континентальной коры. Один суперконтинентальный цикл продолжается от 300 до 500 миллионов лет.

Изото́пы углеро́да — разновидности атомов (и ядер) химического элемента углерода, имеющие разное содержание нейтронов в ядре. Углерод имеет два стабильных изотопа — 12C и 13C. Содержание этих изотопов в природном углероде равно соответственно 98,93 % и 1,07 %. Известны также 13 радиоактивных изотопов углерода (от 8C до 22C), из которых один — 14C — встречается в природе (его содержание в атмосферном углероде около 10−12). Углерод — лёгкий элемент, и его изотопы значительно различаются по массе, а.

Парнико́вый эффе́кт — повышение температуры нижних слоёв атмосферы планеты по сравнению с эффективной температурой, то есть температурой теплового излучения планеты, наблюдаемого из космоса.

Поздняя тяжёлая бомбардировка (также лунный катаклизм, последняя метеоритная бомбардировка) — временной период от 4,1 до 3,8 млрд лет назад, в течение которого, как считается, сформировались многие кратеры на Луне и, предположительно, также на Земле, Меркурии, Венере и Марсе.

Жизнеприго́дность систе́мы нейтро́нной звезды́ — пригодность небесного тела, такого, как пульсарная планета, в системе нейтронной звезды для возникновения и поддержания жизни за пределами Земли.

Сиде́рий (от др.-греч. σίδηρος — железо) — геологический период, часть палеопротерозоя. Продолжался от 2,5 до 2,3 миллиарда лет назад. Длительность его составляет примерно 200 млн.л. Датировка чисто хронологическая, не основана на стратиграфии.

Радиоореол (англ. Radiohalo), плеохроический ореол (англ. pleochroic halos) — микроскопическая шаровидная оболочка с изменённой окраской, встречающаяся внутри минералов, таких как биотит, содержащихся в гранитах и других магматических породах. Эти оболочки — места радиоактивного повреждения, вызванного включениями мельчайших радиоактивных кристаллов в основную кристаллическую структуру. Такими включениями обычно бывают циркон, апатит и титанит, внутри кристаллической структуры которых могут находиться.

Гидромагнитное (или магнитогидродинамическое, или просто МГД-) динамо (динамо-эффект) — эффект самогенерации магнитного поля при определённом движении проводящей жидкости.

Диссипа́ция атмосфер планет (Планетарный ветер) — потеря газов атмосферой планет вследствие их рассеяния в космическом пространстве. Основным механизмом потери атмосферы является термальный — тепловое движение молекул, из-за которого молекулы газов, находящиеся в сильно разреженных внешних слоях атмосферы, приобретают скорость, превышающую критическую скорость ускользания, и поэтому могут уйти за пределы поля тяготения планеты. Устойчивой считается атмосфера, средняя скорость молекул которой не превышает.

Геосферы[1] - (от греч. гео – Земля, сфера – шар) – географические концентрические оболочки (сплошные или прерывистые), из которых состоит планета Земля.

Выделяются следующие геосферы: магнитосфера, атмосфера, гидросфера, литосфера, земная кора, мантия и ядро Земли. Ядро Земли делится на внешнее ядро (жидкое) и центральное – субъядро (твёрдое).

Геосферы условно делятся на базовые или главные (литосфера, атмосфера и гидросфера и другие), а также относительно автономно развивающиеся вторичные геосферы: педосфера, антропосфера, социосфера и ноосфера. Область обитания организмов, включающая нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу и верхнюю часть земной коры, называется биосферой. Криосфера характеризуется отрицательной или нулевой температурой, при которых вода, содержащаяся в парообразном, свободном или химически и физически связанном с другими компонентами виде, может существовать в твёрдой фазе (лёд, снег, иней и другие).

Содержание

↑Состав основных геосфер земли

Формирование Земли сопровождалось дифференциацией вещества, результатом которой стало разделение Земли на концентрически расположенные слои (геосферы), различающиеся химическим составом, агрегатным состоянием и физическими свойствами.

Таким образом, можно выделить следующий ряд геосфер, из которых состоит Земля:

ядро;
мантия;
литосфера;
гидросфера;
атмосфера;
магнитосфера.

↑Общая характеристика основных геосфер земли

К настоящему времени человечеством получено множество данных, позволивших с высокой степенью достоверности установить характеристики основных геосфер земли.

Ядро Земли – занимает центральную область нашей планеты. Это самая глубокая геосфера. Средний радиус ядра около 3500 км, располагается оно глубже 2900 км. Состоит из двух частей – большого внешнего и малого внутреннего ядра. Природа внутреннего ядра Земли с глубины 5000 км остается загадкой. Это шар диаметром 2200 км, который, как полагают ученые, состоит из железа и никеля и имеет температуру плавления порядка 4500 °С.

Внешнее ядро представляет собой жидкость – расплавленное железо с примесью никеля и серы. Давление в этом слое меньше. Внешнее ядро – шаровой слой толщиной 2200 км.

Мантия – наиболее мощная оболочка Земли, занимающая 2/3 ее массы и большую часть объема. Она также существует в виде двух шаровых слоев – нижней и верхней мантии. Толщина нижней части мантии – 2000 км, верхней – 900 км.

Благодаря высокому давлению вещество мантии, скорее всего, находится в кристаллическом состоянии. Температура мантии составляет около 2500 ° С. Именно высокие давления обусловили такое агрегатное состояние вещества, в ином случае указанная температура привела бы к его расплавлению.

В расплавленном состоянии находится астеносфера – нижняя часть верхней мантии. Это подстилающий верхнюю мантию и литосферу слой. В целом же верхняя мантия обладает интересной особенностью: по отношению к кратковременным нагрузкам она ведет себя как жесткий материал, а по отношению к длительным нагрузкам – как пластичный.

Литосфера – это земная кора с частью подстилающей ее мантии, которая образует слой толщиной порядка 100 км. Земная кора обладает высокой степенью жесткости, но и большой хрупкостью. В верхней части она слагается гранитами, в нижней – базальтами.

Геологические особенности коры определяются совместными действиями на нее атмосферы, гидросферы и биосферы – трех самых внешних оболочек планеты. Состав коры и внешних оболочек непрерывно обновляется.

На поверхности литосферы в результате совокупной деятельности ряда факторов возникает почва – это сложнейшая система, стремящаяся к равновесному взаимодействию с окружающей средой.

Гидросфера – водная оболочка Земли представлена на нашей планете Мировым океаном, пресными водами рек и озер, ледниковыми и подземными водами. Общие запасы воды на Земле составляют 1,5 млрд км 3 . Из этого количества 97 % приходится на соленую морскую воду, 2 % составляет замерзшая вода ледников и 1 % – пресная вода.

Гидросфера – это сплошная оболочка Земли, так как моря и океаны переходят в подземные воды на суше, а между сушей и морем идет постоянный круговорот воды, ежегодный объем которого составляет 100 тыс. км 3 .

Воде свойственны высокая теплоемкость, теплота плавления и испарения. Вода является хорошим растворителем, поэтому в ней содержится множество химическим элементов и соединений, необходимых для поддержания жизни.

Большую часть поверхности Земли занимает Мировой океан (71 % поверхности планеты). Он окружает материки (Евразию, Африку, Северную и Южную Америку, Австралию и Антарктиду) и острова. Океан делится материками на четыре части: Тихий (50 % площади Мирового океана), Атлантический (25 %), Индийский (21 %) и Северный Ледовитый (4 %) океаны.

Важной частью гидросферы Земли являются реки – водные потоки, текущие в естественных руслах и питающиеся за счет поверхностного и подземного стока с их бассейнов.

Озера, болота, подземные воды также часть гидросферы Земли.

Ледники, образующие ледяную оболочку Земли (криосферу), также являются частью гидросферы нашей планеты. Они занимают 1/10 часть поверхности Земли. Именно в них содержатся основные запасы пресной воды (3/4).

Атмосфера – это воздушная оболочка Земли, окружающая ее и вращающаяся вместе с ней. Она состоит из воздуха – смеси газов (азота, кислорода, инертных газов, водорода, углекислого газа, паров воды). Кроме того, воздух содержит большое количество пыли и различных примесей, порождаемых геохимическими и биологическими процессами на поверхности планеты.

Атмосфера Земли имеет слоистое строение, причем слои отличаются по физическим и химическим свойствам. Важнейшими из них являются температура и давление, изменение которых лежит в основе выделения атмосферных слоев. Таким образом, в атмосфере Земли выделяют: тропосферу, стратосферу, ионосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу.

Тропосфера – это нижний слой атмосферы, определяющий погоду на нашей планете. Имеет постоянную температуру. Его толщина – 10–18 км. С высотой падают давление и температура. В тропосфере содержится основное количество водяных паров, образуются облака и формируются все виды осадков.

Толщина стратосферы доходит до 50 км. Наблюдается повышение температуры из-за поглощения солнечного излучения озоном.

Ионосфера – эта часть атмосферы, начинающаяся с высоты 50 км и состоящая из ионов (электрически заряженных частиц воздуха). Ионизация воздуха происходит под действием Солнца.

С высоты 80 км начинается мезосфера, роль которой состоит в поглощении ультрафиолетовой радиации Солнца озоном, водяным паром и углекислым газом.

На высоте 90–400 км находится термосфера. В ней происходят основные процессы поглощения и преобразования солнечного ультрафиолетового и рентгеновского излучений.

Верхняя область атмосферы, простирающаяся от 450–800 км до 2000–3000 км, называется экзосферой. В ней содержатся атомарный кислород, гелий и водород. Часть этих элементов постоянно уходит в мировое пространство.

Магнитосфера – это внешняя и наиболее протяженная оболочка Земли. Магнитосфера представляет собой область, физические свойства которой определяются магнитным полем Земли и его взаимодействием с потоками заряженных частиц космического происхождения. Образует магнитный хвост Земли. В ней находятся радиационные пояса.

Земля – 3-я планета от Солнца, расположенная между Венерой и Марсом. Она является самой плотной планетой Солнечной системы, крупнейшей из четырех планет земной группы и единственным астрономическим объектом, который, как известно, содержит жизнь. Согласно радиометрическому датированию и другим способам исследований, наша планета образовалась около 4,54 млрд лет назад. Земля гравитационно взаимодействует с другими объектами в космосе, особенно с Солнцем и Луной.

Рассмотрим все четыре оболочки Земли более подробно, чтобы понять их функции и значение.

Литосфера – твердая оболочка Земли

Литосфера, иногда называемая геосферой, относится ко всем горным породам Земли. Она включает земную кору и верхнюю часть мантии. Выше, литосфера ограничена атмосферой, а ниже – астеносферой (слоем в верхней мантии Земли). Валуны горы Эверест, песок на пляжах Майами и лава, извергающаяся с горы Килауэа на Гавайях, являются примерами компонентов литосферы.

Литосфера является самой твердой сферой нашей планеты. Ее фактическая толщина может варьироваться от примерно 40 км до 280 км. Литосфера заканчивается в момент, когда минералы земной коры становятся вязкими и жидкими. Точная глубина, при которой это происходит, зависит от химического состава горной породы, а также от температуры и давления.

Существует два типа литосферы: океаническая литосфера и континентальная литосфера. Океаническая связана с океанической корой и немного плотнее континентальной литосферы. Континентальная литосфера, связанная с континентальной корой, может быть намного толще, чем океаническая, простираясь на 200 км ниже поверхности Земли.

Наиболее известной особенностью, связанной с литосферой Земли, является тектоническая активность, которая описывает взаимодействие огромных плит литосферы, называемых тектоническими плитами.

Литосфера разделена на тектонические плиты, которые соединяются между собой как зазубренная головоломка. Эти плиты не имеют постоянного расположения; они медленно двигаются. Большая часть тектонической активности происходит на границах этих плит, где они могут сталкиваться, разрываться или пододвигаться друг под друга. Движение тектонических плит стало возможным благодаря тепловой энергии от мантийной части литосферы. Тепловая энергия делает твердую литосферу более эластичной.

Тектоническая активность отвечает за некоторые из самых драматических геологических событий Земли: землетрясения, вулканы, орогенез (горообразование) и глубокие океанические впадины, которые образовались в результате тектонической активности в литосфере.

Гидросфера – водная оболочка Земли

Гидросфера – водная оболочка, включающая всю воду на нашей планете. К ней относится вода, которая находится на поверхности планеты, под землей и в воздухе. Гидросфера планеты может быть жидкостью, паром или льдом.

На Земле жидкая вода существует на поверхности в виде океанов, озер и рек. Под землей она встречается в колодцах и водоносных горизонтах, а также как грунтовые воды. Водяной пар наиболее заметен в виде облаков и тумана.

Замерзшая часть гидросферы Земли состоит из льда: ледников, ледяных вершин и айсбергов, и имеет свое название – криосфера.

Вода проходит через гидросферу благодаря циклическому перемещению. Она накапливается в облаках, затем падает на Землю в виде дождя или снега. Эта вода собирается в реках, озерах и океанах. Затем она испаряется в атмосферу, чтобы снова начать цикл. Этот процесс называется гидрологическим циклом.

По оценкам ученых, на нашей планете есть более 1386 млн. км³ воды.

В океанах содержится более 97 % запасов воды на Земле. Остальная часть приходится на пресную воду, две трети которой находится в замерзшем состоянии в полярных регионах планеты и на снежных вершинах гор. Интересно отметить, что, хотя вода покрывает большую часть поверхности планеты, она составляет всего 0,023 % общей массы Земли.

Биосфера – живая оболочка Земли

Биосфера состоит из частей Земли, где существует жизнь. Она простирается от самых глубоких корневых систем деревьев, до глубоководных океанических желобов, от пышных тропических лесов до высоких горных вершин.

Поскольку жизнь существует на суше, в воздухе и в воде, биосфера перекрывает все эти сферы. Хотя биосфера имеет высоту около 20 километров, почти вся жизнь сосредоточена примерно от 500 м ниже поверхности океана до 6 км над уровнем моря.

Биосфера существует около 3,5 миллиардов лет. Самые ранние жизненные формы биосферы, называемые прокариотами, выживали без кислорода. Древние прокариоты включали одноклеточные организмы, такие как бактерии и археи.

Биосферу иногда считают одной большой экосистемой – сложным сообществом живых и неживых компонентов, функционирующих как единое целое. Однако чаще всего биосфера описывается как совокупность множества экологических систем.

Атмосфера – воздушная оболочка Земли

Атмосфера – это совокупность газов, окружающих нашу планету, удерживаемых на месте земной гравитацией. Большая часть нашей атмосферы находится вблизи земной поверхности, где она наиболее плотная. Воздух Земли на 79 % состоит из азота и чуть менее 21 % – из кислорода, а также аргона, двуокиси углерода и других газов. Водяной пар и пыль также являются частью атмосферы Земли. Другие планеты и Луна обладают очень разными атмосферами, а некоторые вообще не имеют таковой. В космосе нет атмосферы.

Атмосфера настолько распространена, что она почти незаметна, но ее вес равен слою воды глубиной более 10 метров, которая покрывает всю нашу планету. Нижние 30 километров атмосферы содержат около 98 % всей ее массы.

Ученые утверждают, что многие из газов в нашей атмосфере были выброшены в воздух ранними вулканами. В то время вокруг Земли было мало или вообще не было свободного кислорода. Свободный кислород состоит из молекул кислорода, не связанных с другим элементом, таким как углерод (с образованием углекислого газа) или водород (с образованием воды).

Свободный кислород, возможно, был выделен в атмосферу примитивными организмами, вероятно бактериями, во время фотосинтеза. Позднее более сложные формы растительной жизни добавили больше кислорода в атмосферу. Кислороду в сегодняшней атмосфере, вероятно, потребовалось миллионы лет чтобы накопиться.

Атмосфера действует как гигантский фильтр, поглощая большую часть ультрафиолетового излучения и позволяя проникать солнечным лучам. Ультрафиолетовое излучение вредно для живых существ, и может вызвать ожоги. Тем не менее солнечная энергия необходима для всей жизни на Земле.

Атмосфера Земли имеет слоистую структуру. От поверхности планеты к небу идут следующие слои: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и экзосфера. Другой слой, называемый ионосферой, простирается от мезосферы до экзосферы. Вне экзосферы находится космос. Границы между атмосферными слоями четко не определены и изменяются в зависимости от широты и времени года.

Взаимосвязь оболочек Земли

Все четыре сферы могут присутствовать в одном месте. Например, кусок почвы будет содержать минералы из литосферы. Кроме того, будут присутствовать элементы гидросферы, представляющие собой влагу в почве, биосферы как насекомых и растений и даже атмосферы в виде почвенного воздуха.

Все сферы взаимосвязаны и зависят друг от друга, как единый организм. Изменения в одной сфере приведут к изменениям в другой. Поэтому все, что мы делаем на нашей планете, влияет на другие процессы в ее пределах (даже если мы не можем этого увидеть своими глазами).

Для людей, занимающихся проблемами окружающей среды, очень важно понимать взаимосвязь всех оболочек Земли.

Читайте также: