Оболочки Земли

Выше рассматривались некоторые функции литосферы: ресурсная, геодинамическая, химическая, физическая и экологическая. Дополним рассмотрение роли различных оболочек Земли в плане их влияния на экологическое состояние.

В ресурсной оболочке наиболее неблагоприятная обстановка складывается с энергетическими ресурсами. Перспективность таких широко используемых энергетических ресурсов, как природный газ, нефть, уголь, быстро убывает. Согласно оценкам, запасы газа и нефти перспективны не более чем на 50 лет, угля — приблизительно на 150 лет.

Интересно
До настоящего времени нет четких представлений о тех энергетических ресурсах, которые человечество намерено использовать, допустим, через 50 лет. Атомная энергетика опасна, трудноразрешимой представляется проблема реактивации отходов ядерной промышленности: во всей литосфере пока не обнаружено такого места, где можно было бы спрятать радиоактивные вещества в безопасном для биоты состоянии.

Не разработаны пути использования в удовлетворяющем человечество количестве солнечной и ветряной энергии (для размещения солнечных батарей и ветряных электростанций требуется много места, а коэффициент полезного действия их все еще недостаточно высок).

Крайнюю озабоченность вызывает ситуация с запасами полиметаллических руд, содержащих никель, кобальт, вольфрам, молибден, медь, свинец, цинк, олово. Считается, что они будут практически исчерпаны в ближайшее столетие. Лишь несколько лучше обстоят дела с железными, марганцевыми и хромовыми рудами.

Человечество стало мощной литосферной силой и рельефообразующим фактором. К увеличению сейсмичности приводят интенсивная добыча газа и нефти, закачка воды глубоко под землю, рытье карьеров и котлованов, заполнение водой котловин; оседают плотины электростанций, крупные города типа Токио и Осаки.

Человечеству становится тесно на поверхности планеты, а потому оно обращается к подземному геологическому пространству. В связи с этим требуется очень точная геоэкологическая оценка.

В геодинамической оболочке важнейшей проблемой остается сейсмическая и вулканическая деятельность. Большое значение приобретают в связи с этим прогноз развития катастрофических геологических процессов, эколого-геологическое обоснование возможной инженерной защиты территорий и осуществление этой зашиты.

Разумеется, с различного рода нежелательными последствиями связана такая техногенная деятельность человека, которая увеличивает риск возникновения геодинамических потрясений.

Геофизико-геохимическая оболочка. Главными геофизическими факторами являются радиоактивные излучения, тепловые и шумовые эффекты.

Земной радиационный фон имеется даже в любом помещении. Источник его — радон и продукты его радиоактивного распада. Основной канал проникновения радона — почва и строительные материалы.

Техническая деятельность человека, связанная с выносом естественных радионуклидов во внешнюю среду, приводит к включению их в геобиогенные циклы. А это означает, что основная часть радиационного фона имеет антропное происхождение.

Одна из форм загрязнения литосферы — шум, распространяющийся в приповерхностных слоях земной коры. Промышленные предприятия и средства транспорта производят шумы, которые накладываются на естественно-природный шумовой фон.

В итоге живые организмы, особенно те, места обитания которых находятся в земле, и человек испытывают постоянное звуковое раздражение.

Заслуживает упоминания также тепловой режим литосферы, который зависит от последствий техногенной деятельности человека, например, прокладки теплотрасс на глубине всего нескольких метров, а иногда и по земной поверхности. В результате этого существенно изменяется тепловой режим обитания биоты.

Геохимические проблемы касаются главным образом химического загрязнения тяжелыми металлами, пестицидами и т. д.

Опасные для жизни человека химические вещества в земной коре находятся в связанном состоянии. Будучи извлеченными из недр Земли, они возвращаются сначала на поверхность планеты, а затем и в глубь нее уже в виде, представляющем большую опасность для человека.

Таковы, например, тяжелые металлы — свинец, цинк, ртуть, никель, кадмий и др. Основными же источниками тяжелых металлов являются промышленные предприятия и атомные и тепловые электростанции.

Сначала тяжелые металлы попадают в атмосферу, затем с осадками выпадают на поверхность Земли. Согласно расчетам, вклад в химическое загрязнение планеты антропогенного свинца составляет от 94 до 97%, кадмия — от 84 до 89, никеля — от 66 до 75% и т. д.

Значительный вклад в химическое загрязнение литосферы, особенно земной коры, вносят различного рода отходы, в том числе радиоактивные, в твердом и жидком состоянии.

Географическая оболочка имеет сложное строение, она состоит из большой совокупности природных комплексов.

Наиболее крупные подразделения географической оболочки —географические пояса, опоясывающие земной шар в широтном направлении. Каждый географический пояс имеет особый набор широтных, долготных и высотных зон.

Географическая оболочка подразделяется на следующие географические пояса: один экваториальный и по два (северный и южный) субэкваториальных, тропических, субтропических, умеренных, а также субарктический и субантарктический, арктический и антарктический.

Внутри поясов по соотношению тепла и влаги и преобладающей растительности выделяются природные зоны — тундра, лесотундра, лесная зона, лесостепь, степь, полупустыни, пустыни и др.

Зональность характерна также и для Мирового океана — от экватора к полюсам меняются свойства вод (температура, соленость, плотность), состав растительного и животного мира.

Высотная поясность характерна для гор. С высотой изменяется климат — как правило, температура понижается, а осадки увеличиваются.

Термин “географическая оболочка” близок к понятию биосферы, которая представляет собой не только само живое вещество, но и вещество, в котором сосредоточена жизнь. Верхняя граница биосферы находится на уровне озонового слоя, а нижняя — в твердой земной коре.

Географическая оболочка подразделяется на структуры. Главнейшие структуры — это материки и океаны, которые отличаются друг от друга резче, чем другие структуры. Более дробными географическими структурами являются географические ландшафты и их части.

Географический ландшафт — это относительно однородный участок, отличающийся закономерным сочетанием рельефа, климата, растительности и др.

Для каждого ландшафта, независимо от его пространственных размеров, всегда характерна вполне определенная однотипность природоустройства, которая как раз и представляет собой системно интегративный признак ландшафта.

В качестве ландшафта могут рассматриваться как элементарный, наименьший природный комплекс, так и географический пояс, т. е. крупнейшее зональное подразделение географической оболочки.

Ландшафтоведческий подход предполагает выделение земной основы географического комплекса как главного компонента. Однако объектом рассмотрения географических наук является не только суша, но и океаны, и атмосфера.

Понятие “гидросфера” равнозначно понятию “все свободные воды Земли”. Вода присутствует на Земле в трех фазовых состояниях. Два типа воды — пресная и соленая — образуют материковую и океаническую часть гидросферы. Соленая вода составляет до 98% всей содержащейся на Земле.

Полярные ледники составляют 85% всей пресной воды. Весь стационарный запас в руслах рек всего мира равен 1200 км3 (0,0001% общего объема воды, или 0,004% пресной).

Кроме наземной гидросферы существует еще и подземная гидросфера (2% общего объема воды). Накопление глубинных подземных вод происходило в течение многих миллионов лет. Они обычно сильно минерализованы.

Атмосфера представляет собой смесь газов, жидкости (вода), твердых веществ (пыль, снег, град). Нижняя атмосфера представляет собой смесь газов в следующей пропорции: азот — 78,1%; кислород — 21%; аргон — 0,9%; углекислый газ — около 0,04%. Содержание углекислого газа постепенно увеличивается. Это связано с тем, что человечество сжигает огромное количество горючего, существенно утепляя климат Земли.

Плотность атмосферы с высотой уменьшается (на вершинах гор — до 30%).

Огромное значение для температурного режима географической оболочки и для жизни в ней имеет увеличение (до 10 раз) концентрации озона (О₃) на высоте 10–50 км (озоновый слой). Озон нагревается сам, нагревает атмосферу и почти не пропускает ультрафиолетовое излучение Солнца и тем самым предохраняет живые организмы от гибели.

С высотой температура понижается на 0,6 °С на каждые 100 м до – 80 °С на высоте 10 км на полюсах и на высоте до 18 км на экваторе. В озоновом слое температура снова вырастает и достигает + 30 °С.

Затем в мезосфере температура понижается до – 90 °С и в термосфере растет до – 50 °С. Средние годовые температуры земной поверхности в Северном полушарии следующие: на экваторе 27 °С, на широте 30° – 21 °С, на широте 60° – 1 °С, на Северном полюсе – 23 °С.

Интересно
Атмосфера и гидросфера тесно связаны обменом вещества и энергии. Атмосфера Земли представляет собой взаимосвязанную систему. Изучение верхних слоев атмосферы началось только во второй трети XX в. Это позволило полнее представить общую циркуляцию атмосферы, на которую влияют лучистая энергия Солнца, вращение Земли вокруг оси и др.

Все науки о Земле имеют системный, комплексный характер. В полной мере это относится и к географии. География имеет дело с взаимодействием нескольких геосферных оболочек: атмосферы (вплоть до озонового слоя), гидросферы, биосферы, литосферы (до границы Мохоровичича). Географическая оболочка Земли — это результат взаимодействия нескольких геосферных оболочек.

География имеет дело с ликом Земли, той ее областью, которая играет определяющую роль в жизни человека. В географии всегда объединяются по крайней мере два подхода: естественно-научный и социально-экологический. Когда эти два подхода изолируют друг от друга, то противопоставляют физическую географию и экологическую географию.

Однако такая изоляция уместна лишь отчасти. В конечном счете выясняется, что специфика географии ограниченно связана как с естественно-научным, так и с социально-экологическим подходом.

Особенно широко используются в современной географии методы физических, химических, геологических, биологических и экологических наук.

Узнай цену консультации

"Да забей ты на эти дипломы и экзамены!” (дворник Кузьмич)