Struktur und Funktionen der geografischen Hülle. Struktur und Eigenschaften der geografischen Hülle. Informationen zum geografischen Umschlag

Die geografische Hülle der Erde ist der größte natürliche Komplex. Atmosphäre, Hydrosphäre, Lithosphäre und Biosphäre sind darin eng miteinander verflochten. Die wichtigste Eigenschaft der geografischen Hülle ist das Vorhandensein von Wasser, sowohl im flüssigen, festen als auch im gasförmigen Zustand.
Die geografische Hülle ist in ihrer Art einzigartig. Keiner der Planeten im Sonnensystem und in der Galaxie hat es. Alle darin ablaufenden Prozesse sind miteinander verbunden und können leicht zerstört werden. Ihre Bedeutung ist äußerst wichtig für den Erhalt der Erde und das Überleben der gesamten Menschheit. In der geografischen Hülle sind verschiedene Energieformen miteinander verflochten. Einige von ihnen sind irdischen Ursprungs, andere kosmischen Ursprungs. Wir können sagen, dass es eine Konfrontation zwischen inneren und äußeren Kräften gibt. Sie streben danach, ein Gleichgewicht herzustellen.
Beispielsweise ist die Schwerkraft mit der Nivellierung des Reliefs und dem Wasserfluss in seine Vertiefungen verbunden. Ebbe und Flut hängen mit der Schwerkraft zusammen. Die innere Energiequelle ist vor allem der Zerfall radioaktiver Stoffe, die Gebirgsbildung und die Bewegung lithosphärischer Platten. Die Erde bildet wie ein riesiger Magnet ein Magnetfeld. Dies wiederum beeinflusst die Anziehungsprozesse und das Verhalten elektrischer Entladungen in der Atmosphäre.
Kosmische Energie gelangt in Form verschiedener Strahlungen auf die Erde. Das Wichtigste ist sonnig. Ein Teil davon wird von der Erdoberfläche reflektiert und gelangt zurück in den Weltraum. Auch so wichtige Prozesse wie der Wasserkreislauf und die Entwicklung des Lebens auf dem Planeten werden mit Sonnenenergie in Verbindung gebracht. Diese beiden Prozesse schaffen eine einzigartige und einzigartige Hülle auf der Erde.
Es ist schwer zu sagen, wie die ursprüngliche geografische Hülle der Erde aussah. Seine Grundlage wurde durch den Wasserkreislauf in der Natur gelegt. Dies ist die Übertragung einer großen Wassermenge und der Energieverbrauch. Die Hauptbestandteile dieses Prozesses sind Verdunstung, Dampfaufstieg, Abkühlung und Kondensation zu Wassertröpfchen. Verdunstung ist mit der Nutzung großer Mengen Sonnenenergie und deren Absorption verbunden. Auf der Erde haben sich einzigartige Bedingungen für die Existenz von Wasser in drei Zuständen entwickelt – flüssig, gasförmig und fest. Ohne dies gäbe es keinen Wasserkreislauf.
Der Kreislauf verband die Erdkruste, das Wasser und die Atmosphäre auf wichtige Weise. Damit wurde der Grundstein für die geografische Hülle gelegt. Dies wiederum wurde zur Grundlage für die Entstehung des Lebens auf der Landoberfläche und die Entstehung der Biosphäre. Nach der Entstehung der Vegetation tauchten in der geografischen Hülle Sonnenenergiespeicher auf. Sie verändern die Erdoberfläche und das Gestein, verändern die Zusammensetzung der Atmosphäre und stellen eine biologische Verbindung im Wasserkreislauf her.
Wasser in der geografischen Hülle ist ein starker chemischer Wirkstoff. Sie können Gesteine ​​auflösen und Schwebstoffe transportieren. Es ist die Ausgangskomponente für die Bildung primärer organischer Substanz und biogenen Sauerstoffs. Wasser verbindet die geografische Hülle mit anderen Sphären der Erde.

Erdgase sind ein wichtiges und aktives Element der geografischen Hülle. Die Atmosphäre schützt vor den sengenden Sonnenstrahlen, sorgt für Atmung und Photosynthese und ist an der Wärmeübertragung beteiligt.
Die geografische Hülle umfasst den oberen Teil der Erdkruste, den unteren Teil der Atmosphäre und umfasst die Hydrosphäre, Boden- und Pflanzenbedeckungen sowie die Fauna.
Das Hauptmerkmal der geografischen Hülle ist ihre Offenheit. Der Stoffwechsel findet sowohl zwischen Komponenten als auch zwischen Hüllen, dem Weltraum und den inneren Teilen der Erde statt.
Dem Autor sind keine fundierteren Versuche bekannt, die Grundzüge der Doktrin der geographischen Hülle zu kritisieren. Die großartige Arbeit der sowjetischen physischen Geographen hat dazu geführt, dass das Konzept der „geografischen Hülle“ heute außer Zweifel steht (nur ein passenderer Begriff wird gesucht) und die geografische Hülle als Forschungsgegenstand anerkannt wird in der Physischen Geographie.
Ein anderes Bild ist in ausländischen Geographieschulen zu beobachten. A. G. Isachenko, der verschiedene Trends in der ausländischen Geographie im Detail untersuchte, stellte zu Recht fest, dass die Idee einer geografischen Hülle „eine Idee ist, die der angloamerikanischen Geographie praktisch fremd ist“. Auf dem Gebiet der Physischen Geographie beschäftigen sich englische und amerikanische Wissenschaftler hauptsächlich mit der Entwicklung von Zweigrichtungen.
Konzepte, die sich dem Konzept der „geografischen Hülle“ nähern, finden sich in den Werken deutscher Geographen – hier besteht eine gewisse Konvergenz mit der physischen Geographie in der UdSSR.
In diesem Zusammenhang ist es interessant, den folgenden Umstand festzustellen. Nach dem Artikel von L. S. Berg „Die Bedeutung der Werke von W. I. Wernadskij für die Geographie“ (1946) zu urteilen, erkannte er in Anlehnung an Wernadski die Existenz einer komplexen Hülle in der Nähe der physischen Oberfläche des Planeten – der Biosphäre; jedenfalls hat er diese Tatsache bei der Analyse der Werke anderer Autoren nicht geleugnet, ihm selbst blieb eine solche Kategorie jedoch fremd. Dies ist in der Struktur des Artikels von L. S. Berg zu spüren – die komplexe Hülle ist darin in Unterabschnitte „zerstreut“, und er selbst, der zu Recht die Bedeutung von Wernadskis Werken für die Geographie diskutiert, hat sie in keiner Weise mit seinem eigenen Konzept verknüpft . Im Hinblick auf das Studium der Psychologie wissenschaftlicher Kreativität verdient dieses Detail vielleicht Aufmerksamkeit. Es bleibt hinzuzufügen, dass V. I. Wernadski selbst, der die Arbeit von Geographen wie A. Humboldt, V. V. Dokuchaev und A. N. Krasnov äußerst schätzte, seine Lehre von der Biosphäre ebenfalls in keiner Weise mit der Lehre von der geografischen Hülle, d. h. d.h. mit der Theorie der physischen Geographie.

Als Ergebnis der Beherrschung des Inhalts von Kapitel 14 muss der Student:

wissen

Die Konzepte der „geografischen Hülle“, des „natürlich-territorialen Komplexes“, Muster und Merkmale der geografischen Hülle;

in der Lage sein

• Unterscheiden Sie PTC nach Ebenen und erklären Sie die Ursache-Wirkungs-Beziehungen zwischen allen Komponenten von PTC.
• Wissen und Fähigkeiten für ihren Einsatz in beruflichen Aktivitäten anpassen;

eigen

Fähigkeit, Informationen beim Einsatz von Informations- und Kommunikationsmitteln zu suchen und auszuwählen.

Das Konzept der geografischen Hülle

Die geografische Hülle ist ein komplexes natürlich-anthropogenes System unseres Planeten. Dies ist eine ganzheitliche, kontinuierliche äußere Hülle der Erde, innerhalb derer sich alle Geosphären berühren und interagieren: Lithosphäre, Atmosphäre, Hydrosphäre und Biosphäre (Abb. 14.1).

Die Idee dieser Muschel wurde erstmals zu Beginn des 20. Jahrhunderts in die Wissenschaft eingeführt, das moderne Konzept der geografischen Muschel wurde jedoch erst in den 1930er Jahren entwickelt. Akademiker L. A. Grigoriev.

Die Entwicklung der geografischen Hülle erfolgt in drei Phasen. Im ersten Stadium entstanden die Erdkruste, Kontinente und Ozeane. Es entstanden chemotrophe Bakterien und anschließend photosynthetische Organismen. Die zweite Stufe (Paläozoikum, Mesozoikum, Känozoikum) ist bedeutsam für die Bildung des Ozonschirms, die Bildung der Hydrosphäre und der Atmosphäre in ihrer modernen Form. Es gab einen qualitativen und quantitativen Sprung in der Entwicklung der lebenden Materie und es bildeten sich Böden. Die dritte Stufe ist mit der Entstehung des Homo sapiens verbunden und dauert bis heute an. Der Hauptunterschied zwischen dieser Phase ist der menschliche Einfluss auf die natürliche Umwelt.

Der aktuelle Entwicklungsstand der geografischen Hülle ist durch die Bildung natürlich-anthropogener Systeme gekennzeichnet.

Reis. 14.1.

Bisher ist die Frage der Grenzen des geografischen Umschlags (GE) umstritten. Als obere Grenze gilt die Ozonschicht, als untere Grenze die Basis der Verwitterungskruste. Viele Wissenschaftler sind der Meinung, dass die Grenzen der geografischen Hülle als Grenzen der Verteilung lebender Materie darin angesehen werden können. Es umfasst die untere Schicht der Atmosphäre, die Hydrosphäre, den oberen Teil der Lithosphäre, lebende Organismen und die Schicht, in der menschliche Wirtschaftstätigkeit stattfindet.

Alle Erdhüllen im oberflächennahen Teil der Erde durchdringen sich gegenseitig, berühren sich und interagieren. Durch die langfristige Interaktion entstand also eine kontinuierliche Hülle – geografische Hülle.

Der geografische Umschlag weist die folgenden Merkmale auf.

• 1. Substanz existiert in drei Aggregatzuständen.
• 2. In die geografische Hülle gelangen verschiedene Energiearten, wodurch unterschiedliche Prozesse ablaufen. Ein Teil der Energie bleibt im Erdinneren erhalten (brennbare, nützliche Energie).

Fossilien), einige von ihnen gelangen in den Weltraum. Die Strahlungsenergie der Sonne wird in Wärmeenergie umgewandelt.

• 3. Der Stoff in der geografischen Hülle weist ein breites Spektrum an physikalischen Eigenschaften und chemischen Zusammensetzungen auf.
• 4. Die geografische Hülle war der Ursprungs- und Ausbreitungsort des Lebens.
• 5. Geografische Hülle – der Ort menschlicher Aktivität.

Die geografische Hülle ist ein natürlicher Komplex im planetarischen Maßstab, dessen Integrität durch den kontinuierlichen Austausch von Materie und Energie zwischen seinen verschiedenen Teilen bestimmt wird. Die strukturellen Teile der geografischen Hülle sind Komponenten und natürliche Komplexe.

Die Bestandteile der geografischen Hülle sind: Gesteine, Wasser und Luft, Pflanzen und Tiere sowie eine besondere Formation – der Boden. Sie sind an der Gestaltung sowohl natürlicher als auch anthropogener Landschaften beteiligt.

Die Komponenten unterscheiden sich im Aggregatzustand und in der chemischen Zusammensetzung. Es gibt auch Unterschiede im Organisationsgrad: lebend (Pflanzen und Tiere), nicht lebend (Gesteine, Luft, Wasser), bioinert (Boden). Basierend auf dem Aktivitätsgrad werden die Komponenten auch in stabile (Gesteine ​​und Boden), mobile (Wasser und Luft) und aktive (lebende Organismen) unterteilt.

Die komplexeste Struktur in der geografischen Hülle zeichnet sich durch dünne Schichten mit direktem Kontakt und aktiver Wechselwirkung von Teilen der Lithosphäre, Atmosphäre und Hydrosphäre aus. Dazu gehören zum einen die Landoberfläche (die obere Schicht der Lithosphäre), die Grundschicht der Atmosphäre, Oberflächen- und Grundwasser. Zweitens die obere Schicht des Weltmeeres, drittens der Meeresboden. V. I. Wernadski nannte diese Kontaktzonen „Filme des Lebens“, weil hier die höchste Konzentration lebender Materie beobachtet wird.

Die geografische Hülle weist Gesetzmäßigkeiten auf: Integrität, Stoffzirkulation, Rhythmus, Zonalität.

Betrachten wir die Essenz dieser Muster.

1. Integrität bedeutet die Einheit der geografischen Hülle, die durch die Zirkulation von Materie und Energie zwischen den Komponenten bestimmt wird. Die geografische Hülle entwickelt sich als ein Ganzes.

Integrität bedeutet, dass alle Komponenten der geografischen Hülle miteinander verbunden sind und eine Änderung einer Komponente unweigerlich eine Änderung aller anderen nach sich zieht. Die menschliche Wirtschaftstätigkeit beeinflusst auch die Komponenten der geografischen Hülle. Daher ist es bei menschlichen Eingriffen in die Natur notwendig, eine Eigenschaft der geografischen Hülle wie die Integrität zu berücksichtigen.

• 2. Der Stoffkreislauf in der Natur ist eine weitere wichtige Regelmäßigkeit der geografischen Hülle, dank derer darin Energie ausgetauscht wird. Es gibt einen Wasserkreislauf (groß und klein), einen Kreislauf von Gesteinen, Stickstoff, Zirkulation der Atmosphäre und Meeresströmungen. (Der Prozess des Wasserkreislaufs in der geografischen Hülle wird in Kapitel 4 besprochen.) Es gibt jedoch auch einen Wasserkreislauf im Ozean. Meeresströmungen bilden Ozeanzirkulationsringe. Zwischen den Äquatorregionen und den vierziger Breitengraden entstehen große Strömungen. Unter dem Einfluss der Corioliskraft werden Strömungen nach rechts abgelenkt und bewegen sich auf der Nordhalbkugel im Uhrzeigersinn. Ein ähnliches Bild zeichnet sich im Pazifischen Ozean ab. Der Kreislauf und die Zirkulation des Wassers im Ozean werden durch Ausgleichsströmungen unterstützt. Die Wasserbewegungen im Ozean spiegeln die Zirkulation der Atmosphäre wider, in der daher auch eine Zirkulation von Materie (Luft) beobachtet wird. Die Zirkulation der Atmosphäre in äquatorialen und gemäßigten Breiten wurde in Kapitel 5 ausführlicher besprochen. Wir sollten die Zirkulation von Feststoffen und Gesteinen nicht vergessen. Magma, das auf der Erdoberfläche ankommt, wird effusiv, d.h. Magmatische Gesteine. Unter dem Einfluss äußerer Kräfte verändern sie sich, werden zerstört, durch Wasser, Wind oder Eis an andere Orte transportiert und in Form von Sedimenten abgelagert. Allmählich, während des Metamorphoseprozesses, verwandeln sie sich in metamorphe Gesteine, und später können sie sich wieder in magmatische Gesteine ​​verwandeln usw.
• 3. Rhythmus ist eine weitere Regelmäßigkeit des Bauingenieurwesens, die die Wiederholbarkeit von Phänomenen im Laufe der Zeit impliziert. Es gibt tägliche, jährliche, jahrhundertealte Rhythmen usw.

Der Tagesrhythmus in der Natur wird durch die Achsenrotation der Erde bestimmt, also durch den Wechsel von Tag und Nacht, wenn sich das Lichtregime (der beleuchtete und unbeleuchtete Teil des Tages) ändert. Die unbelebte und belebte Natur unterliegt einem Tagesrhythmus (Tagesverlauf der Lufttemperatur, absolute und relative Luftfeuchtigkeit, Photosyntheseprozesse, Lebenstätigkeit von Pflanzen und Tieren).

Der Jahresrhythmus in der geografischen Hülle wird durch die jährliche (Umlauf-)Bewegung der Erde und den Wechsel der Jahreszeiten bestimmt. In gemäßigten Breiten ist der Jahreszeitenrhythmus ausgeprägt. Es wird durch Luft- und Wassertemperaturen, atmosphärische Zirkulation und Tierwanderung beeinflusst.

Es gibt auch intrasäkulare Rhythmen. Am auffälligsten für die geografische Hülle sind 11-Jahres-Rhythmen, die mit periodischen Änderungen der Sonnenaktivität verbunden sind. Es werden auch 30- bis 35-Jahres-Zyklen erwähnt; sie werden als dreifache 11-Jahres-Zyklen betrachtet. Die Epochen des Gebirgsbaus manifestierten sich nach allgemeiner Auffassung als Folge des Rhythmus des 26.000-Jahres-Zyklus, der mit einer Änderung des Neigungswinkels der Erdachse zur Orbitalebene verbunden war.

Eine wichtige Regelmäßigkeit der geografischen Hülle kann als Zonierung betrachtet werden – eine natürliche Veränderung natürlicher Bestandteile und natürlicher Komplexe vom Äquator bis zu den Polen. Die geografische Zonierung als Gesetz wurde von V. V. Dokuchaev eingeführt.

Die Zonierung erklärt sich aus der Tatsache, dass die Erde das ganze Jahr über unterschiedliche Positionen in Bezug auf die Sonne einnimmt und daher unterschiedlich beleuchtet und erwärmt wird. Der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen auf die Erdoberfläche ist unterschiedlich, was durch die Form der Erde bestimmt wird. Dabei wird zwischen Komponenten-geografischer Zonierung (z. B. Temperatur, Wind, Klima) und komplexer (geografischer) unterschieden.

Neben der Zonalität werden die Hauptmerkmale der Natur einer bestimmten Region durch azonale Faktoren (Azonalität) bestimmt. Unter diesem Begriff versteht man die Ausbreitung eines geographischen Objekts oder Phänomens, das nicht mit den zonalen Merkmalen des Territoriums in Verbindung steht und die Zonalität „verletzt“. Das auffälligste Beispiel sind Strömungen, zum Beispiel kalte. Entlang der Küste tragen sie zu einer Senkung der Lufttemperatur, einer Verringerung der Niederschlagsmenge und damit zur Bildung von Küstenwüsten bei. In Gebirgsländern wird eine Höhenzonierung beobachtet – eine natürliche Veränderung natürlicher Bestandteile und Naturkomplexe von den Ausläufern der Berge bis zu den Gipfeln, die hauptsächlich durch eine Abnahme der Lufttemperatur mit der Höhe und eine Veränderung der Niederschlagsmenge bestimmt wird. Das Konzept der „vertikalen Zonierung“ ist etwas weiter gefasst, da es eine Veränderung natürlicher Komplexe nicht nur mit der Höhe, sondern auch mit der Tiefe (eine Abnahme der Wärme- und Sonnenlichtmenge) impliziert.

Die größten komplexen Zoneneinteilungen der geografischen Hülle werden als geografische Zonen bezeichnet. Sie umkreisen den Globus in Breitenrichtung. Ihre Isolation erfolgt aufgrund der etwa gleichen Sonneneinstrahlung. Daher unterscheidet sich jeder Gürtel in der Strahlungsbilanz, der atmosphärischen Zirkulation, der Geschwindigkeit der Energie- und Stoffzirkulation, den Rhythmen in der Natur usw. Die folgenden Gürtel werden unterschieden: äquatoriale, zwei subäquatoriale, zwei tropische, zwei subtropische, zwei gemäßigte, subarktische und subantarktische, arktische und Antarktis.

Innerhalb geografischer Zonen werden Naturzonen unterschieden. Die geografische Hülle besteht aus Naturkomplexen unterschiedlichen Ranges und unterschiedlicher Größe.

Geografischer Umschlag- In der russischen Geowissenschaft wird darunter eine ganzheitliche und kontinuierliche Hülle der Erde verstanden, deren Bestandteile: der obere Teil der Lithosphäre (Erdkruste), der untere Teil der Atmosphäre (Troposphäre, Stratosphäre, Hydrosphäre und Biosphäre) sind. - sowie die Anthroposphäre durchdringen sich gegenseitig und stehen in enger Wechselwirkung. Zwischen ihnen findet ein kontinuierlicher Austausch von Materie und Energie statt.

Die obere Grenze der geografischen Hülle wird in der Atmosphäre in einer Höhe von 25 bis 30 km gezogen, die untere innerhalb der Lithosphäre in einer Tiefe von mehreren hundert Metern und manchmal bis zu 4 bis 5 km oder entlang des Meeresbodens.

Die geografische Hülle besteht aus Strukturteilen – Komponenten. Dies sind Gesteine, Wasser, Luft, Pflanzen, Tiere und Böden. Sie unterscheiden sich im Aggregatzustand (fest, flüssig, gasförmig), im Organisationsgrad (nicht lebend, lebend, bioinert), in der chemischen Zusammensetzung und in der Aktivität (inert – Gesteine, Boden, mobil – Wasser, Luft, aktiv – lebende Materie).

Die geografische Hülle weist eine vertikale Struktur auf, die aus einzelnen Kugeln besteht. Die untere Schicht besteht aus dichtem Material der Lithosphäre und die obere Schicht besteht aus leichterem Material der Hydrosphäre und Atmosphäre. Diese Struktur ist das Ergebnis der Differenzierung der Materie mit der Freisetzung dichter Materie im Zentrum der Erde und leichterer Materie entlang der Peripherie. Die vertikale Differenzierung der geografischen Hülle diente F.N. Milkov als Grundlage für die Identifizierung der darin enthaltenen Landschaftssphäre – einer dünnen Schicht (bis zu 300 m), in der Kontakt und aktive Wechselwirkung von Erdkruste, Atmosphäre und Hydrosphäre stattfinden.

1.Erdkruste- Dies ist der obere Teil des festen Bodens. Vom Erdmantel ist es durch eine Grenze mit einem starken Anstieg der seismischen Wellengeschwindigkeiten getrennt – die Mohorovicic-Grenze (die untere Grenze der Erdkruste). Die Dicke der Kruste reicht von 6 km unter dem Ozean bis zu 30–50 km auf den Kontinenten.

Es gibt zwei Arten von Krusten – kontinentale und ozeanische . Im Gebäude kontinentale Kruste Es gibt drei geologische Schichten:

Sedimentbedeckung. Sedimentgesteine ​​entstehen auf und nahe der Erdoberfläche bei relativ niedrigen Temperaturen und Drücken durch die Umwandlung mariner und kontinentaler Sedimente. Eingeteilt in: klastisch Gesteine ​​(Brekzien, Konglomerate, Sande, Schluffe) – grobe Produkte überwiegend mechanischer Zerstörung der Ausgangsgesteine, die in der Regel die stabilsten Mineralverbände der letzteren erben; lehmige Felsen- dispergierte Produkte der tiefen chemischen Umwandlung von Silikat- und Aluminosilikatmineralien der Ausgangsgesteine, umgewandelt in neue Mineralarten; chemogen, biochemogen und organogene Gesteine- Produkte der direkten Ausfällung aus Lösungen (z. B. Salze) unter Beteiligung von Organismen (z. B. Kieselgestein), Anreicherung organischer Substanzen (z. B. Kohlen) oder Abfallprodukte von Organismen (z. B. organogener Kalkstein).

Granit

Basaltisch. (das sind dunkelgraue, schwarze oder grünlich-schwarze Rassen)

Ozeanische Kruste überwiegend aus Grundgesteinen plus Sedimentbedeckung zusammengesetzt. Die Erdkruste ist in unterschiedlich große Lithosphärenplatten unterteilt, die sich relativ zueinander bewegen. Die Kinematik dieser Bewegungen wird durch die Plattentektonik beschrieben.

2. Troposphäre(altgriechisch „Drehung“, „Veränderung“ und „Kugel“) – die untere, am besten untersuchte Schicht der Atmosphäre, 8–10 km hoch in den Polarregionen, bis zu 10–12 km in gemäßigten Breiten, 16–18 km am Äquator km.

Beim Aufstieg in die Troposphäre sinkt die Temperatur alle 100 m um durchschnittlich 0,65 K (0,65 °C) und erreicht im oberen Teil 180-220 K (-93 - -76 °C). Diese obere Schicht der Troposphäre, in der der Temperaturabfall mit der Höhe aufhört, wird Tropopause genannt. Die nächste Schicht der Atmosphäre, die sich über der Troposphäre befindet, wird Stratosphäre genannt.

Mehr als 80 % der Gesamtmasse der atmosphärischen Luft sind in der Troposphäre konzentriert; Turbulenz und Konvektion (das Phänomen der Wärmeübertragung in Flüssigkeiten oder Gasen oder körnigen Medien durch Stoffströme) sind hoch entwickelt. Der überwiegende Teil des Wasserdampfes wird konzentriert, es entstehen Wolken, es bilden sich atmosphärische Fronten, es entstehen Wirbelstürme und Hochdruckgebiete sowie weitere wetter- und klimabestimmende Prozesse. Die in der Troposphäre ablaufenden Prozesse werden hauptsächlich durch Konvektion verursacht.

Der Teil der Troposphäre, in dem die Bildung von Gletschern auf der Erdoberfläche möglich ist, wird Chionosphäre genannt.

3.Stratosphäre(von lateinisch stratum – Bodenbelag, Schicht) – eine Schicht der Atmosphäre, die sich in einer Höhe von 11 bis 50 km befindet. Die Luftdichte in der Stratosphäre ist zehn- bis hundertmal geringer als auf Meereshöhe. In der Stratosphäre befindet sich die Ozonschicht („Ozonschicht“), die die Obergrenze des Lebens in der Biosphäre bestimmt. In der Stratosphäre befindet sich der größte Teil des kurzwelligen Teils der ultravioletten Strahlung (180–200 nm). gespeichert und die Energie kurzer Wellen wird umgewandelt. Unter dem Einfluss dieser Strahlen verändern sich Magnetfelder, Moleküle zerfallen, es kommt zu Ionisierung, es kommt zur Neubildung von Gasen und anderen chemischen Verbindungen. Diese Prozesse können in Form von Nordlichtern und Blitzen beobachtet werden und andere Leuchten.

4. Hydrosphäre(aus dem Altgriechischen „Wasser“ und „Kugel“) ist die Wasserhülle der Erde, die drei Viertel des Planeten einnimmt. Es bildet eine durchgehende Wasserhülle. Die durchschnittliche Tiefe des Ozeans beträgt 3800 m, die maximale (Mariana-Graben des Pazifischen Ozeans) beträgt 11.022 Meter. Das Gesamtwasservolumen auf dem Planeten beträgt etwa 1.532.000.000 Kubikkilometer. Der Bereich der Biosphäre in der Hydrosphäre ist in seiner gesamten Mächtigkeit vertreten, die höchste Dichte an lebender Materie findet sich jedoch in den durch die Sonnenstrahlen erhitzten und beleuchteten Oberflächenschichten sowie in Küstenzonen.

Im Allgemeinen wird die Hydrosphäre in den Weltozean, kontinentale Gewässer und Grundwasser unterteilt. Der größte Teil des Wassers konzentriert sich im Ozean, viel weniger im kontinentalen Flussnetz und im Grundwasser. Auch in der Atmosphäre gibt es große Wasserreserven in Form von Wolken und Wasserdampf. Über 96 % des Volumens der Hydrosphäre bestehen aus Meeren und Ozeanen, etwa 2 % sind Grundwasser, etwa 2 % sind Eis und Schnee und etwa 0,02 % sind Landoberflächenwasser. Ein Teil des Wassers liegt in festem Zustand in Form von Gletschern, Schneedecke und Permafrost vor und stellt die Kryosphäre dar.

Oberflächengewässer, die einen relativ geringen Anteil an der Gesamtmasse der Hydrosphäre ausmachen, spielen dennoch eine wichtige Rolle im Leben der terrestrischen Biosphäre, da sie die Hauptquelle für Wasserversorgung, Bewässerung und Wasserversorgung sind. Darüber hinaus steht dieser Teil der Hydrosphäre in ständiger Wechselwirkung mit der Atmosphäre und der Erdkruste.

Das Zusammenspiel dieser Gewässer und die gegenseitigen Übergänge von einer Wasserart zur anderen bilden einen komplexen Wasserkreislauf auf der Erde. Das Leben auf der Erde entstand zunächst in der Hydrosphäre. Erst zu Beginn des Paläozoikums begann die allmähliche Landwanderung von Tieren und Pflanzenorganismen. Die ozeanische Kruste besteht aus Sediment- und Basaltschichten.

5.Biosphäre(von altgriechisch Leben und Kugel, Kugel) – die Hülle der Erde, die von lebenden Organismen bevölkert und von ihnen verändert wird. Die Entstehung der Biosphäre begann spätestens vor 3,8 Milliarden Jahren, als die ersten Organismen auf unserem Planeten auftauchten. Es durchdringt die gesamte Hydrosphäre, den oberen Teil der Lithosphäre und den unteren Teil der Atmosphäre, d. h. es bewohnt die Ökosphäre. Die Biosphäre ist die Gesamtheit aller lebenden Organismen. Es ist die Heimat von mehr als 3.000.000 Pflanzen-, Tier-, Pilz- und Bakterienarten sowie Menschen. Der französische Naturforscher Jean Baptiste Lamarck schlug als Erster das Konzept der Biosphäre vor, ohne den Begriff selbst überhaupt einzuführen. Der Begriff „Biosphäre“ wurde vom österreichischen Geologen und Paläontologen Eduard Suess vorgeschlagen.

Eine ganzheitliche Lehre der Biosphäre wurde vom Biogeochemiker und Philosophen W. I. Wernadski geschaffen. Zum ersten Mal ordnete er lebenden Organismen die Rolle der wichtigsten transformativen Kraft auf dem Planeten Erde zu und berücksichtigte dabei ihre Aktivitäten nicht nur in der Gegenwart, sondern auch in der Vergangenheit.

Grenzen der Biosphäre:

· Obergrenze in der Atmosphäre: 15-20 km. Sie wird durch die Ozonschicht bestimmt, die kurzwellige ultraviolette Strahlung blockiert, die für lebende Organismen schädlich ist.

· Untere Grenze in der Lithosphäre: 3,5-7,5 km. Sie wird durch die Übergangstemperatur von Wasser in Dampf und die Denaturierungstemperatur von Proteinen bestimmt, aber im Allgemeinen ist die Verbreitung lebender Organismen auf eine Tiefe von mehreren Metern beschränkt.

· Die Grenze zwischen Atmosphäre und Lithosphäre in der Hydrosphäre: 10-11 km. Bestimmt durch den Boden des Weltmeeres, einschließlich Bodensedimenten.

Struktur der Biosphäre:

1. Lebende Materie- Die Gesamtheit der Körper lebender Organismen, die die Erde bewohnen, ist physikalisch und chemisch vereint, unabhängig von ihrer systematischen Zugehörigkeit. Die Masse der lebenden Materie ist relativ gering und wird auf 2,4...3,6 · 10 12 t (Trockengewicht) geschätzt und macht weniger als ein Millionstel der gesamten Biosphäre (ca. 3 · 10 18 t) aus, was wiederum weniger ausmacht als ein Tausendstel der Masse der Erde. Dies sei jedoch „eine der mächtigsten geochemischen Kräfte auf unserem Planeten“, da lebende Organismen nicht nur die Erdkruste bewohnen, sondern auch das Erscheinungsbild der Erde verändern. Lebende Organismen bewohnen die Erdoberfläche sehr ungleichmäßig. Ihre Verbreitung hängt von der geografischen Breite ab.

2. Nährstoff- eine Substanz, die von einem lebenden Organismus erzeugt und verarbeitet wird. Während der organischen Evolution durchquerten lebende Organismen mit ihren Organen, Geweben, Zellen und Blut tausendmal den größten Teil der Atmosphäre, das gesamte Volumen der Weltmeere und eine riesige Menge an Mineralien. Diese geologische Rolle lebender Materie kann man sich anhand von Kohle-, Öl-, Karbonatgesteinsvorkommen usw. vorstellen.

3. Inerte Substanz- Produkte, die ohne Beteiligung lebender Organismen entstehen.

4. Bioinerte Substanz- eine Substanz, die gleichzeitig von lebenden Organismen und inerten Prozessen erzeugt wird und dynamische Gleichgewichtssysteme beider darstellt. Dabei handelt es sich um Erde, Schluff, Verwitterungskruste usw. Organismen spielen dabei eine führende Rolle.

5. Eine Substanz, die einem radioaktiven Zerfall unterliegt.

6. Verstreute Atome, die unter dem Einfluss kosmischer Strahlung kontinuierlich aus allen Arten irdischer Materie entstehen.

7. Substanz kosmischen Ursprungs.

Schichten der Biosphäre:

Die gesamte Einflussebene des Lebens auf die unbelebte Natur wird genannt Megabiosphäre, und zusammen mit Artebiosphäre- der Raum der humanoiden Expansion im erdnahen Raum - Panbiosphäre.

6. Anthroposphäre (Noosphäre)(Griechisch Intelligenz Und Ball) - Sphäre der Vernunft; der Bereich der Interaktion zwischen Gesellschaft und Natur, in dessen Grenzen intelligentes menschliches Handeln zum bestimmenden Faktor der Entwicklung wird (dieser Bereich wird auch mit den Begriffen „Anthroposphäre“, „Biosphäre“, „Biotechnosphäre“ bezeichnet).

Die Noosphäre ist angeblich eine neue, höchste Stufe in der Evolution der Biosphäre, deren Entstehung mit der Entwicklung der Gesellschaft verbunden ist, die tiefgreifende Auswirkungen auf natürliche Prozesse hat.

[Die Entstehung und Entwicklung des Konzepts

Das Konzept der „Noosphäre“ wurde vom Sorbonne-Mathematikprofessor Edouard Leroy (1870-1954) vorgeschlagen, der es als eine vom Menschen gebildete „denkende“ Hülle interpretierte

geografischer Umschlag, geografischer Umschlag ist
Geografischer Umschlag- In der russischen Geowissenschaft wird darunter eine integrale und kontinuierliche Hülle der Erde verstanden, die aus ihren Bestandteilen besteht: dem oberen Teil der Lithosphäre (Erdkruste), dem unteren Teil der Atmosphäre (Troposphäre, Stratosphäre) und der gesamten Hydrosphäre und Biosphäre sowie die Anthroposphäre - durchdringen sich gegenseitig und stehen in enger Wechselwirkung. Zwischen ihnen findet ein kontinuierlicher Austausch von Materie, Energie und Informationen statt.

Die obere Grenze der geografischen Hülle wird in der Stratosphäre etwas unterhalb der Schicht maximaler Ozonkonzentration in einer Höhe von etwa 25 km gezogen. Dieser Grenzteil der Atmosphäre ist durch die Haupteigenschaft von GO gekennzeichnet – die gegenseitige Durchdringung von Komponenten, und auch das Grundgesetz der Hülle kommt zum Ausdruck – das Gesetz der geografischen Zonierung. Dieses Gesetz spiegelt die Aufteilung von Land und Ozeanen in natürliche Zonen wider, die sich in beiden Hemisphären regelmäßig wiederholen; die Veränderung der Zonen ist hauptsächlich auf die Art der Verteilung der Sonnenenergie über die Breitengrade und die Ungleichmäßigkeit der Feuchtigkeit zurückzuführen. Die untere Grenze der geografischen Hülle im oberen Teil der Lithosphäre (500-800 m).

GO weist eine Reihe von Regelmäßigkeiten auf. Zusätzlich zur Zonalität gibt es aufgrund der engen Verbindung der einzelnen Komponenten Integrität (Einheit). Die Änderung einer Komponente führt zu Änderungen in anderen. Rhythmus – Wiederholbarkeit natürlicher Phänomene, täglich und jährlich. Die Höhenzonierung ist eine natürliche Veränderung der natürlichen Bedingungen beim Aufstieg in die Berge. Aufgrund des Klimawandels mit der Höhe, einer Abnahme der Lufttemperatur, ihrer Dichte, ihres Drucks, einer Zunahme der Sonneneinstrahlung sowie Bewölkung und jährlichen Niederschlägen ist die geografische Hülle Gegenstand des Studiums der Geographie und ihrer Zweigwissenschaften.

• 1 Terminologie
• 2 Komponenten der geografischen Hülle
  • 2.1 Erdkruste
  • 2.2 Troposphäre
  • 2.3 Stratosphäre
  • 2.4 Hydrosphäre
  • 2.5 Biosphäre
  • 2.6 Anthroposphäre (Noosphäre)
• 3 Anmerkungen
• 4 Literatur

Terminologie

Trotz der Kritik am Begriff „geografische Hülle“ und der Schwierigkeiten bei seiner Definition wird er in der Geographie aktiv verwendet.

Die Idee der geografischen Hülle als „äußere Sphäre der Erde“ wurde vom russischen Meteorologen und Geographen P. I. Brounov (1910) eingeführt. Das moderne Konzept wurde von A. A. Grigoriev (1932) entwickelt und in das System der geografischen Wissenschaften eingeführt. Die Geschichte des Konzepts und kontroverse Themen werden am erfolgreichsten in den Werken von I. M. Zabelin diskutiert.

Ähnliche Konzepte wie das Konzept der geografischen Hülle gibt es in der ausländischen geografischen Literatur (die Erdhülle von A. Getner und R. Hartshorne, die Geosphäre von G. Karol usw.). Dort wird die geografische Hülle jedoch meist nicht als natürliches System, sondern als eine Reihe natürlicher und sozialer Phänomene betrachtet.

An den Verbindungsgrenzen verschiedener Geosphären liegen weitere Erdhüllen.

Komponenten der geografischen Hülle

Erdkruste

Hauptartikel: Erdkruste

Die Erdkruste ist der obere Teil der festen Erde. Vom Erdmantel ist es durch eine Grenze mit einem starken Anstieg der seismischen Wellengeschwindigkeiten getrennt – die Mohorovicic-Grenze. Die Dicke der Kruste reicht von 6 km unter dem Ozean bis zu 30–50 km auf den Kontinenten. Es gibt zwei Arten von Krusten – kontinentale und ozeanische. In der Struktur der Kontinentalkruste werden drei geologische Schichten unterschieden: Sedimentbedeckung, Granit und Basalt. Die ozeanische Kruste besteht überwiegend aus Grundgesteinen und einer Sedimentschicht. Die Erdkruste ist in unterschiedlich große Lithosphärenplatten unterteilt, die sich relativ zueinander bewegen. Die Kinematik dieser Bewegungen wird durch die Plattentektonik beschrieben.

Troposphäre

Hauptartikel: Troposphäre

Seine Obergrenze liegt in einer Höhe von 8–10 km in polaren, 10–12 km in gemäßigten und 16–18 km in tropischen Breiten; im Winter niedriger als im Sommer. Die untere Hauptschicht der Atmosphäre. Enthält mehr als 80 % der Gesamtmasse der atmosphärischen Luft und etwa 90 % des gesamten in der Atmosphäre vorhandenen Wasserdampfs. In der Troposphäre sind Turbulenzen und Konvektion stark ausgeprägt, es entstehen Wolken und es entstehen Zyklone und Antizyklone. Mit zunehmender Höhe nimmt die Temperatur mit einem durchschnittlichen vertikalen Gradienten von 0,65°/100 m ab

Als „normale Bedingungen“ an der Erdoberfläche gelten: Dichte 1,2 kg/m3, Luftdruck 101,34 kPa, Temperatur plus 20 °C und relative Luftfeuchtigkeit 50 %. Diese bedingten Indikatoren haben rein technische Bedeutung.

Stratosphäre

Hauptartikel: Stratosphäre

Die Obergrenze liegt bei einer Höhe von 50-55 km. Die Temperatur steigt mit zunehmender Höhe auf ein Niveau von etwa 0 °C. Geringe Turbulenz, vernachlässigbarer Wasserdampfgehalt, erhöhter Ozongehalt im Vergleich zu den unteren und darüber liegenden Schichten (maximale Ozonkonzentration in Höhen von 20–25 km).

Hydrosphäre

Hauptartikel: Hydrosphäre

Die Hydrosphäre ist die Gesamtheit aller Wasserreserven der Erde. Der größte Teil des Wassers konzentriert sich im Ozean, viel weniger im kontinentalen Flussnetz und im Grundwasser. Auch in der Atmosphäre gibt es große Wasserreserven in Form von Wolken und Wasserdampf.

Ein Teil des Wassers liegt in festem Zustand in Form von Gletschern, Schneedecke und Permafrost vor und bildet die Kryosphäre.

Biosphäre

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Die Biosphäre ist eine Ansammlung von Teilen der Erdhülle (Litho-, Hydro- und Atmosphäre), die von lebenden Organismen besiedelt wird, unter deren Einfluss steht und von den Produkten ihrer lebenswichtigen Tätigkeit bewohnt wird.

Anthroposphäre (Noosphäre)

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Die Anthroposphäre oder Noosphäre ist der Bereich der Interaktion zwischen Mensch und Natur. Die Definition der Noosphäre wurde erstmals vom russischen Wissenschaftler W. I. Wernadskij eingeführt. Nicht von allen Wissenschaftlern anerkannt.

Anmerkungen

1. Tanimoto Toshiro. Krustenstruktur der Erde / Thomas J. Ahrens. – Washington, D.C.: American Geophysical Union, 1995. – ISBN ISBN 0-87590-851-9.

Literatur

• Brounov P. I. Kurs für Physische Geographie, St. Petersburg, 1917.
• Grigoriev A. A. Erfahrung in der analytischen Charakterisierung der Zusammensetzung und Struktur der physikalisch-geografischen Hülle des Globus, L.-M., 1937.
• Grigoriev A. A. Muster der Struktur und Entwicklung der geografischen Umgebung: Ausgewählte theoretische Arbeiten. M., 1966.

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Informationen zum geografischen Umschlag

Biosphäre Noosphäre Technogenese

Der häufigste Gegenstand des Studiums der Geowissenschaften ist die geografische Hülle. Der Begriff „geografische Hülle“ wurde vom berühmten Geographen A.A. vorgeschlagen. Grigoriev im Jahr 1932

Die geografische Hülle ist der größte natürliche Komplex der Erde, in dem Lithosphäre, Hydrosphäre, Atmosphäre und Biosphäre, eng miteinander verflochten, miteinander interagieren, sich gegenseitig durchdringen, Materie und Energie austauschen. Jeder Bestandteil des Komplexes hat seine eigene chemische Zusammensetzung und zeichnet sich durch einzigartige Eigenschaften aus. Innerhalb der Hülle wirken sowohl kosmische als auch innere Kräfte, als ob sie an der Grenze zwischen Planet und Weltraum liegen würden. Eine der wichtigsten Eigenschaften der geografischen Hülle ist das gleichzeitige Vorhandensein von Stoffen (hauptsächlich Wasser) in flüssigem, festem und gasförmigem Zustand. Sie können eine eigene Organisation der Materie und Entwicklungsmuster haben und organisch oder anorganisch sein.

Die im geografischen Umfeld ablaufenden Prozesse sind vielfältig, eng miteinander verbunden und können leicht gestört werden. Sie sind noch nicht ausreichend erforscht und ihre Bedeutung ist für den Erhalt der Erde und das Überleben der Menschheit äußerst wichtig. Die geografische Hülle ist vor allem dadurch einzigartig, dass sie in ihr wirken, sich miteinander verflechten, sich gegenseitig ergänzen oder als Gegensätze kollidieren, verschiedene Energieformen: teils irdisch, teils kosmisch. Der Energiereichtum führt zu verschiedenen Prozessen – geologischen, biologischen, physikalischen und chemischen. Wir sprechen von der Tatsache, dass auf der Erdoberfläche eine Konfrontation zwischen äußeren und inneren Kräften stattfindet. Darüber hinaus streben einige von ihnen danach, ein Gleichgewicht herzustellen. Zum Beispiel: die Schwerkraft, die sowohl mit der Nivellierung des Reliefs als auch mit dem Wasserfluss aus seiner Vertiefung verbunden ist. Die Gezeiten sind mit den Gravitationskräften von Mond und Sonne verbunden. Unter den internen Energiequellen nimmt der Zerfall radioaktiver Stoffe den ersten Platz ein, der mit der Bildung von Bergen und der Bewegung von Lithosphärenplatten, Erdbeben und Vulkanausbrüchen, der Aktivität von Geysiren und heißen Quellen verbunden ist. Alle diese Prozesse gehen mit einer Austrocknung und Entgasung des Untergrunds einher, also mit dem Abtransport von Wasser und Gasen an die Erdoberfläche. Eine wichtige Rolle spielt auch die Tatsache, dass die Erde als Allgemeinmagnet ein Magnetfeld bildet, das nicht nur die Anziehungsprozesse, sondern auch das Verhalten elektrischer Ladungen in der Atmosphäre beeinflusst. Kosmische Energie gelangt in Form verschiedener Strahlungen auf die Erdoberfläche, wobei die Sonnenstrahlung überwiegt. Es kommt eine Menge davon rein. Ein Großteil der Sonnenenergie wird zurück in den Weltraum reflektiert. In der Sonnenenergie sind zwei wichtige Prozesse miteinander verbunden, die eine einzigartige Hülle auf der Erde schaffen. Dies ist der Wasserkreislauf und die Entwicklung des Lebens. Die Grenzen der geografischen Hülle sind nicht klar formuliert und werden von verschiedenen Wissenschaftlern unterschiedlich gezogen, da die Grundlage für ihre Aufteilung unterschiedlich ist. Aber häufiger zieht jeder die folgenden Grenzen.

Abb.1

Die geografische Hülle umfasst eine Schicht der Atmosphäre, in der Staub, hauptsächlich vulkanischen Ursprungs, Wasserdampf vorhanden ist und in dem Organismen existieren können. Die Höhe dieser Schicht erreicht 25-30 km, d.h. Die geografische Hülle umfasst die Troposphäre und die unteren Schichten der Stratosphäre. In der Lithosphäre umfasst die geografische Hülle nur einen Teil der Erdkruste, die sich von der Erdoberfläche bis in eine Tiefe von mehreren hundert Metern, teilweise bis zu 4-5 km, erstreckt. Bis in diese Tiefe lässt sich der Einfluss der Atmosphäre und Hydrosphäre auf die Lithosphäre verfolgen. Die geografische Hülle umfasst fast die gesamte Hydrosphäre, mit Ausnahme eines kleinen Teils davon, der in großer Tiefe liegt. Der größte Teil der geografischen Hülle ist die Biosphäre – eine der Hüllen der Erde, deren Zusammensetzung, Eigenschaften und Prozesse durch die Aktivitäten lebender Organismen bestimmt werden. Das heißt, die Grundlage für die Bestimmung der Grenzen der Biosphäre ist die Aktivität lebender Organismen, und die Grundlage für die geografische Hülle ist das Vorhandensein einer Wechselwirkung zwischen den Hauptteilen (Sphären). Daher stimmen die Grundparameter der Biosphäre und der Geosphäre möglicherweise nicht überein. Es besteht kein Konsens über die Beziehung zwischen der Biosphäre und der geografischen Hülle der Erde. Wenn wir das Vorhandensein oder Fehlen von Bakterien zugrunde legen, dann geht deren Lebensraum über die Grenzen der geografischen Hülle hinaus, da Bakteriensporen viel höher als die Troposphäre und in den ölhaltigen Schichten der Lithosphäre vorkommen. Bakterien kommen in Tiefen von bis zu mehreren Kilometern vor. Innerhalb der Landmasse der geografischen Hülle unterscheiden einige Wissenschaftler den Landschaftsbereich. Dabei handelt es sich um eine geringe Schichtdicke (von 5–10 m in der Tundra bis 100–150 m in den Tropen), die den oberen Teil der Verwitterungskruste, den Boden, die Vegetation, die Fauna, die Bodenluftschicht, die Oberfläche und den Boden umfasst Wasser.