§ 53. Características envoltura geográfica

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• ¿En qué se diferenciaba la atmósfera antigua de la Tierra en la composición de gases de la moderna? ¿Están los organismos vivos distribuidos uniformemente en la biosfera? ¿Dónde están más?

Envoltura geográfica: pasado y presente. La envoltura geográfica se formó gradualmente como resultado de una larga y compleja interacción de la litosfera, la hidrosfera, la atmósfera y la biosfera. En su desarrollo se pueden distinguir tres etapas principales.

Tabla 9

La formación y desarrollo de la envoltura geográfica requiere una gran cantidad de energía. ¿De dónde viene? Hay dos de esas fuentes. La mayor parte de la energía proviene del Sol. Este es el motor principal de todos los procesos naturales. Otra fuente es el calor interno de la Tierra.

La singularidad de la envoltura geográfica. La envoltura geográfica es muy delgada. Pero su papel en el planeta no está determinado por su tamaño. Sólo en esta delgada capa se encuentran las condiciones para la vida. Aquí es donde la gente vive y trabaja. No existen tales capas en ningún planeta del Sistema Solar, y quizás en toda nuestra Galaxia.

El ámbito geográfico es muy complejo. Ya sabes que verticalmente no es uniforme. Hay una secuencia clara en la distribución de sustancias gaseosas, líquidas y sólidas: cuanto más densa es la sustancia, más baja se encuentra.

Pero la envoltura geográfica también es heterogénea horizontalmente. Consiste en complejos territoriales de diferentes tamaños.

Preguntas y tareas

1. ¿Cuáles son las etapas en el desarrollo de la envoltura geográfica?
2. ¿Qué fuentes de energía explican la formación y el desarrollo de la envoltura geográfica?
3. Nombra las características de la envoltura geográfica.

La envoltura geográfica es una capa completa y continua de la Tierra, formada como resultado de la interpenetración e interacción de sustancias de las geosferas individuales: la litosfera, la hidrosfera, la atmósfera y la biosfera. Sus límites no están claros, por lo que los científicos los definen de otra manera. El límite superior se considera la pantalla de ozono a una altitud de 25 a 30 km, el límite inferior se considera dentro de la litosfera a una profundidad de varios cientos de metros, a veces hasta 4 o 5 km o a lo largo del fondo del océano. Está formado íntegramente por la hidrosfera y la biosfera, la mayor parte de la atmósfera y parte de la litosfera. La envolvente geográfica es compleja sistema dinámico, que se caracteriza por la presencia de sustancias en tres estados de agregación- ambiente sólido, líquido y gaseoso, oxidante y materia viva, migración compleja de materia con la participación de agua, oxígeno y organismos vivos, concentración de energía solar y riqueza de diversos tipos de energía libre.

La envoltura geográfica cubre todo el planeta, por lo que se considera un complejo planetario. Es aquí donde todas las capas entran en estrecho contacto y se compenetran y la vida se concentra. Vivir en un caparazón geográfico la sociedad humana, tiene una serie de características específicas. Se distingue por una amplia variedad de composición y tipos de energía. La envoltura geográfica es heterogénea no sólo en dirección vertical, sino también en dirección horizontal. Se diferencia en complejos naturales separados, partes relativamente homogéneas de la superficie de la Tierra. Su diferenciación en complejos naturales se debe al desigual suministro de calor a sus distintas partes y a la heterogeneidad superficie de la Tierra.

Características zonales de la envoltura geográfica.

La envoltura geográfica tiene una serie de regularidades. Los más importantes son: integridad, ritmo de desarrollo, zonificación horizontal y zonificación altitudinal. La integridad es la unidad de la capa geográfica, debido a la interconexión de sus componentes. Un cambio en uno de los componentes implica ciertamente un cambio en los demás. Así, los bosques provocan toda una cadena de cambios naturales: las plantas y los animales del bosque desaparecen, los suelos son destruidos y arrastrados, los niveles de aguas subterráneas disminuyen y los ríos se vuelven poco profundos. La integridad se logra mediante la circulación de materia y energía (circulación atmosférica, sistema de corrientes marinas, ciclo del agua, ciclo biológico). Garantizan la repetibilidad de procesos y fenómenos y promueven las relaciones entre los componentes naturales.

Debido a la rotación de la Tierra alrededor de su eje y del Sol, el calentamiento desigual de la superficie terrestre, todos los procesos y fenómenos en la envoltura geográfica se repiten después de un cierto período de tiempo. Así surge la ritmicidad: la repetición natural de fenómenos y procesos naturales a lo largo del tiempo. Hay ritmos diarios y estacionales, por ejemplo, los cambios de día y de noche, las estaciones, el flujo y reflujo, y cosas por el estilo. Hay ritmos que se repiten después de un cierto período de tiempo: ventanas de fluctuaciones climáticas y niveles de agua en lagos y similares.

La zonificación es un cambio natural de componentes naturales y complejos naturales en la dirección del ecuador a los polos. Es causada por diferentes cantidades de calor debido a la esfericidad de la Tierra. Los complejos zonales incluyen zonas geográficas y áreas naturales. Los cinturones geográficos son los complejos más zonales, que se extienden en dirección latitudinal (ecuatorial, subecuatorial, tropical, etc.). Cada zona geográfica se divide en complejos más pequeños de zonas naturales (estepas, desiertos, semidesiertos, bosques).

La zonificación altitudinal es un cambio natural en los componentes naturales y los complejos naturales con el ascenso a las montañas desde sus pies hasta las cimas. Es causada por el cambio climático con la altitud: una disminución de la temperatura (0,6 ° C por cada 100 m de ascenso) y hasta cierta altitud (hasta 2-3 km) un aumento de las precipitaciones. La zonación altitudinal tiene la misma secuencia que en la llanura cuando se pasa del ecuador a los polos. Sin embargo, las zonas naturales de las montañas cambian mucho más rápido que las zonas naturales de las llanuras. Además, en las montañas hay un cinturón especial de praderas subalpinas y alpinas, que no se encuentra en las llanuras. El número de zonas altitudinales que comienzan con un análogo de la zona horizontal dentro de la cual se encuentran las montañas depende de la altura de las montañas y la ubicación.

La evolución de la corteza terrestre condujo a la formación de la atmósfera, la hidrosfera y la biosfera. Al mismo tiempo, se formó un complejo natural planetario, cuyos cuatro componentes, es decir, la atmósfera, la hidrosfera, la litosfera y la biosfera, están en constante interacción e intercambian materia y energía. Cada componente del complejo tiene su propio composición química, se distingue por sus propiedades únicas. Pueden tener estado sólido, líquido o gaseoso, organización propia de la materia, patrones de desarrollo y pueden ser orgánicos o inorgánicos.

Al interactuar entre sí, estos componentes naturales se influyen mutuamente y adquieren nuevas propiedades. Así, en la superficie de la Tierra, durante la interacción a largo plazo de las esferas, se formó una nueva capa, que tenía sus propias características específicas, que se llamó capa geográfica. La doctrina de la envoltura geográfica comenzó a gestarse a principios del siglo XX. La envoltura geográfica es el objeto principal de la geografía física.

La envoltura geográfica tiene una estructura espacial única. Es tridimensional y esférico. Esta es la zona de interacción más activa de componentes naturales, en la que se observa la mayor intensidad de diversos procesos y fenómenos físicos y geográficos. A cierta distancia de la superficie terrestre, la interacción de los componentes se debilita y luego desaparece por completo. Esto sucede gradualmente y los límites de la envoltura geográfica - difuso. A menudo se toma como límite superior la capa de ozono a una altitud de 25 a 30 km. El límite inferior de la capa geográfica a menudo se dibuja a lo largo de la sección de Mohorovicic, es decir, a lo largo de la astenosfera, que es la base de la corteza terrestre.

Los componentes de la capa geográfica están compuestos por sustancias de diferentes composiciones que se encuentran en condición diferente. Están delimitados por un sistema de superficies activas donde interactúa la materia y se transforman los flujos de energía. Estos incluyen: zona costera, frentes atmosférico y oceánico, zonas periglaciales.

Características del caparazón geográfico:

1. La envoltura geográfica se distingue por una altísima complejidad de composición y un estado variado de la materia;

2. En él se concentra la vida y existe la sociedad humana;

3. Todos los procesos físicos y geográficos en esta capa ocurren debido a la energía solar e interna de la Tierra;

4. Todos los tipos de energía entran en la capa, se transforman en ella y se conservan parcialmente.

Hay cuatro propiedades principales de la capa geográfica.

1. Ritmo asociado a la actividad solar, el movimiento de la Tierra alrededor del Sol, el movimiento de la Tierra y la Luna alrededor del Sol, sistema solar alrededor del centro de la galaxia.

2. La circulación de sustancias, que se divide en circulaciones de masas de aire y el agua fluye, que forman ciclos de aire y humedad, ciclos de materia mineral y ciclos litosféricos, ciclos biológicos y bioquímicos.

3. Integridad y unidad, que se manifiestan en el hecho de que un cambio en un componente complejo natural inevitablemente provoca un cambio en todos los demás y en todo el sistema en su conjunto. Además, los cambios que ocurren en un lugar se reflejan en todo el caparazón y, a veces, en una parte del mismo en otro lugar. La unidad e integridad de la capa geográfica está garantizada por el sistema de movimiento de materia y energía.

Una característica muy importante de la capa geográfica es su capacidad para mantener sus propiedades básicas a lo largo de la historia de su existencia. Durante millones de años, la ubicación de los continentes en la Tierra, la composición de la atmósfera y la formación y desarrollo de la biosfera han cambiado. Al mismo tiempo, se mantuvo la esencia de la capa geográfica, como zona de contacto entre geosferas, donde interactúan fuerzas endógenas y exógenas. También se han conservado sus principales propiedades: la presencia de agua en tres estados: líquido, sólido y gaseoso, la presencia de límites estables entre la atmósfera, la hidrosfera y la litosfera, la constancia de los equilibrios de radiación y calor, la constancia de la composición salina de el Océano Mundial, etc. Por lo tanto, la envoltura geográfica se llama geostato, es decir, un sistema que es capaz de mantener automáticamente un determinado estado del medio natural. En términos históricos, la envoltura geográfica es sistema autoorganizado, lo que lo acerca a los sistemas biológicos.

Si cortamos mentalmente la envoltura geográfica desde el límite superior al inferior, resulta que el nivel inferior está representado por la sustancia densa de la litosfera, y los niveles superiores están representados por la sustancia más ligera de la hidrosfera y la atmósfera. Esta disposición de la capa geográfica es el resultado de la evolución de la Tierra, que estuvo acompañada de la diferenciación de la materia: con la liberación de materia densa en el centro de la Tierra y materia más ligera en la periferia.

Muchos fenómenos físicos y geográficos en la superficie terrestre se distribuyen en forma de franjas extendidas a lo largo de paralelos o en algún ángulo con respecto a ellos. Esta propiedad de los fenómenos geográficos se llama zonalidad.

Todos los componentes de la envoltura geográfica llevan la huella de la influencia de la ley mundial de zonificación. La zonificación se destaca por: indicadores climáticos, grupos de plantas, tipos de suelo. La zonalidad de los fenómenos físico-geográficos se basa en el patrón de radiación solar que ingresa a la Tierra, cuya llegada disminuye desde el ecuador hacia los polos.

A partir de la combinación de calor y humedad que ingresan a diferentes áreas de la tierra, se forman zonas geográficas. Se resalta una fila zonas geográficas. Son internamente heterogéneos, lo que se debe principalmente a la circulación atmosférica zonal y la transferencia de humedad. Sobre esta base se identifican los sectores. Como regla general, hay 3 de ellos: dos oceánicos (occidental y oriental) y uno continental.

Sector- se trata de un patrón geográfico, que se expresa en un cambio en los principales indicadores naturales a lo largo de la longitud: desde los océanos hasta el interior de los continentes. Todos los fenómenos zonales están determinados por la energía endógena. Los patrones de zonificación son violados por las condiciones orográficas del territorio.

Zona altitudinal– este es un cambio natural en los indicadores naturales desde el nivel del mar hasta las cimas de las montañas. Está determinada por los cambios en el clima con la altitud, principalmente por cambios en la cantidad de calor y humedad. La zonificación altitudinal fue descrita por primera vez por A. Humboldt.

Jerarquía de geosistemas

Jerarquía del geosistema natural. Geosistema natural– un conjunto históricamente establecido de componentes naturales interconectados, caracterizado por una organización espacial y temporal, una estabilidad relativa y la capacidad de funcionar como un todo único, produciendo una nueva sustancia. Los geosistemas pueden ser formaciones de diversas dimensiones.

Los geosistemas naturales tienen una estructura jerárquica. Esto significa que todos los geosistemas constan de varios elementos, y cada geosistema se incluye como elemento estructural en otros más grandes.

Hay tres categorías de geosistemas (según dimensiones espaciales): planetario(cientos de millones de km 2) – la envoltura del paisaje en su conjunto, continentes y océanos, cinturones, zonas; regional– países, provincias y regiones físicos y geográficos; local – (desde varios m2 hasta varios miles de m2) áreas, tramos, sub-urochishches, facies.

Cada uno de estos taxones geosistémicos se caracteriza por ciertos ciclos de materia y energía de cierta escala: grandes geológicas, biogeoquímicas y biológicas.

La envolvente paisajística obedece a la ley de organización jerárquica de sus partes constitutivas. Su estructura involucra geosistemas naturales de diversas escalas espaciotemporales. Desde las formaciones más grandes y duraderas, como océanos y continentes, hasta las pequeñas y muy variables. Se combinan en un sistema de taxones de múltiples etapas, llamado jerarquía de geosistemas naturales. Del reconocimiento del hecho de la subordinación de los geosistemas de diferentes rangos surge la regla metodológica de la tríada, según la cual cada geosistema natural debe estudiarse no sólo por sí solo, sino también necesariamente como descompuesto en elementos estructurales subordinados y al mismo tiempo. tiempo como parte de una unidad natural superior.

Se han propuesto varias opciones para la clasificación taxonómica de geosistemas naturales.

Los avances en sismología han brindado a la humanidad un conocimiento más detallado sobre la Tierra y las capas que la componen. Cada capa tiene sus propias propiedades, composición y características que inciden en los principales procesos que ocurren en el planeta. La composición, estructura y propiedades de la capa geográfica están determinadas por sus componentes principales.

Ideas sobre la Tierra en diferentes épocas.

Desde la antigüedad, la gente ha buscado comprender la formación y composición de la Tierra. Las primeras especulaciones eran totalmente acientíficas, en forma de mitos o fábulas religiosas que involucraban a dioses. Durante el periodo de la antigüedad y la Edad Media surgieron varias teorías sobre el origen del planeta y su propia composición. Las teorías más antiguas representaban la Tierra como una esfera plana o un cubo. Ya en el siglo VI a. C., los filósofos griegos comenzaron a argumentar que la Tierra era en realidad redonda y contenía minerales y metales. En el siglo XVI se sugirió que la Tierra estaba formada por esferas concéntricas y era hueca por dentro. A principios del siglo XIX, la minería y la revolución industrial contribuyeron al rápido desarrollo de las geociencias. Se descubrió que las formaciones rocosas estaban dispuestas en orden de formación a lo largo del tiempo. Al mismo tiempo, los geólogos y naturalistas empezaron a darse cuenta de que la edad de un fósil podía determinarse desde un punto de vista geológico.

Estudio de composición química y geológica.

La estructura y las propiedades de la capa geográfica difieren de otras capas en la composición química y geológica, y también existen enormes diferencias en temperatura y presión. La comprensión científica moderna de la estructura interna de la Tierra se basa en inferencias hechas mediante monitoreo sísmico junto con mediciones de campos gravitacionales y magnéticos. A principios del siglo XX, el desarrollo de la datación radiométrica, que se utiliza para determinar la edad de minerales y rocas, hizo posible obtener datos más precisos sobre la fecha real, que es de aproximadamente 4 a 4,5 mil millones de años. Desarrollo métodos modernos La extracción de minerales y metales preciosos, así como el creciente énfasis en la importancia de los minerales y su distribución natural, también ayudaron a estimular el desarrollo de la geología moderna, incluido el conocimiento de qué capas forman la envoltura geográfica de la Tierra.

Estructura y propiedades de la capa geográfica.

La geosfera incluye la hidrosfera, que desciende hasta una profundidad de aproximadamente diez kilómetros sobre el nivel del mar, la corteza terrestre y parte de la atmósfera, que se extiende hasta una altura de hasta 30 kilómetros. La mayor distancia del caparazón varía dentro de los cuarenta kilómetros. Esta capa está influenciada por procesos tanto terrestres como espaciales. Las sustancias se presentan en 3 estados físicos y pueden estar compuestas por las partículas elementales más pequeñas, como átomos, iones y moléculas, y también incluyen muchas estructuras adicionales de múltiples componentes. La estructura de la envoltura geográfica suele considerarse como una comunidad de fenómenos naturales y sociales. Los componentes de la envoltura geográfica se presentan en forma de rocas en la corteza terrestre, aire, agua, suelo y biogeocenosis.

Rasgos característicos de la geosfera.

La estructura y propiedades de la capa geográfica implican la presencia de una serie importante rasgos característicos. Estos incluyen: integridad, ciclo de la materia, ritmo y desarrollo constante.

1. La integridad está determinada por los resultados del intercambio continuo de sustancias y energía, y la combinación de todos los componentes los conecta en un todo material, donde la transformación de cualquiera de los vínculos puede conducir a cambios globales en todos los demás.
2. La envoltura geográfica se caracteriza por la presencia de una circulación cíclica de materia, por ejemplo, circulación atmosférica y corrientes superficiales oceánicas. Los procesos más complejos van acompañados de un cambio en la composición agregada de la materia, en otros ciclos se produce una transformación química de la materia o el llamado ciclo biológico.
3. Otra característica del caparazón es su ritmo, es decir, la repetición de diversos procesos y fenómenos a lo largo del tiempo. Esto se debe en gran medida a la voluntad de fuerzas astronómicas y geológicas. Hay ritmos de 24 horas (día y noche), ritmos anuales y ritmos que se dan a lo largo de un siglo (por ejemplo, ciclos de 30 años en los que hay fluctuaciones en el clima, los glaciares, los niveles de los lagos y los volúmenes de los ríos). Incluso hay ritmos que ocurren a lo largo de siglos (por ejemplo, la alternancia de una fase de clima frío y húmedo con una fase de clima cálido y seco, que ocurre una vez cada 1800-1900 años). Los ritmos geológicos pueden durar de 200 a 240 millones de años y así sucesivamente.
4. La estructura y propiedades de la capa geográfica están directamente relacionadas con la continuidad del desarrollo.

Desarrollo continuo

Hay algunos resultados y características de desarrollo continuo. En primer lugar, existe una separación local de continentes, océanos y fondos marinos. Esta distinción está influenciada por las características espaciales de la estructura geográfica, incluida la zonificación geográfica y altitudinal. En segundo lugar, existe una asimetría polar, que se manifiesta en la presencia de diferencias significativas entre los hemisferios norte y sur.

Esto se manifiesta, por ejemplo, en la distribución de continentes y océanos, zonas climáticas, la composición de la flora y la fauna, tipos y formas de relieves y paisajes. En tercer lugar, el desarrollo en la geosfera está indisolublemente ligado a la heterogeneidad espacial y natural. En última instancia, esto conduce al hecho de que se pueden observar simultáneamente diferentes niveles del proceso evolutivo en diferentes regiones. Por ejemplo, antiguo periodo glacial en diferentes partes de la tierra comenzó y terminó en diferentes momentos. En determinadas zonas naturales el clima se vuelve más húmedo, mientras que en otras ocurre lo contrario.

Litosfera

La estructura de la capa geográfica incluye un componente como la litosfera. Esta es la parte exterior sólida de la Tierra, que se extiende hasta una profundidad de unos 100 kilómetros. Esta capa incluye la corteza y la parte superior del manto. La capa más fuerte y dura de la Tierra está asociada con un concepto como actividad tectónica. La litosfera se divide en 15 litosferas principales: norteamericana, caribeña, sudamericana, escocesa, antártica, euroasiática, árabe, africana, india, filipina, australiana, del Pacífico, Juan de Fuca, Cocos y Nazca. La composición de la envoltura geográfica de la Tierra en estas áreas se caracteriza por la presencia de varios tipos de corteza litosférica y rocas del manto. corteza litosférica caracterizado por gneis continental y gabro oceánico. Debajo de este límite, en las capas superiores del manto, se encuentra la peridotita, cuyas rocas se componen principalmente de minerales olivino y piroxeno.

Interacción de componentes

La envoltura geográfica incluye cuatro geosferas naturales: litosfera, hidrosfera, atmósfera y biosfera. El agua se evapora de los mares y océanos, los vientos mueven las corrientes de aire hacia la tierra, donde se forman y caen precipitaciones, que regresan a los océanos del mundo de diversas formas. El ciclo biológico del reino vegetal consiste en la transformación de materia inorgánica en materia orgánica. Después de la muerte de los organismos vivos, las sustancias orgánicas regresan a la corteza terrestre y se transforman gradualmente en sustancias inorgánicas.

Las propiedades más importantes

Propiedades de la capa geográfica:

1. Posibilidad de acumular y convertir energía solar.
2. Disponibilidad de energía libre necesaria para una amplia variedad de procesos naturales.
3. Capacidad única de producir. diversidad biológica y servir como entorno natural para la vida.
4. Las propiedades de la envoltura geográfica incluyen una enorme variedad. elementos químicos.
5. La energía proviene tanto del espacio como del interior profundo de la tierra.

La singularidad de la capa geográfica radica en el hecho de que en la unión de la litosfera, la atmósfera y la hidrosfera, vida organica. Fue aquí donde apareció y se desarrolla toda la sociedad humana, utilizando los recursos necesarios para sus actividades vitales. La envoltura geográfica cubre todo el planeta, por eso se le llama complejo planetario, que incluye rocas de la corteza terrestre, aire y agua, suelo y una enorme diversidad biológica.

Capa geográfica: en la ciencia geográfica rusa se entiende como una capa completa y continua de la Tierra, donde se encuentran sus componentes: la parte superior de la litosfera (la corteza terrestre), la parte inferior de la atmósfera (troposfera, estratosfera, hidrosfera y biosfera). ) - así como la antroposfera se penetran entre sí y están en estrecha interacción. Hay un continuo intercambio de materia y energía entre ellos.

El límite superior de la envoltura geográfica se traza a lo largo de la estratopausa, ya que antes de este límite se siente el efecto térmico de la superficie terrestre sobre los procesos atmosféricos; El límite de la capa geográfica en la litosfera a menudo se combina con el límite inferior de la región de hipergénesis (a veces la base de la estratisfera, la profundidad promedio de las fuentes sísmicas o volcánicas, la base de la corteza terrestre y el nivel anual cero). las amplitudes de temperatura se toman como el límite inferior de la capa geográfica). La envoltura geográfica cubre completamente la hidrosfera, desciende al océano a 10-11 km por debajo del nivel del mar, la zona superior de la corteza terrestre y la parte inferior de la atmósfera (capa de 25-30 km de espesor). El mayor espesor de la capa geográfica se acerca a los 40 km. La envoltura geográfica es el objeto de estudio de la geografía y sus ciencias ramales.

A pesar de las críticas al término "envoltura geográfica" y las dificultades para definirlo, se utiliza activamente en geografía y es uno de los conceptos principales de la geografía rusa.

La idea de la capa geográfica como la "esfera exterior de la Tierra" fue introducida por el meteorólogo y geógrafo ruso P. I. Brounov (1910). Concepto moderno desarrollado e introducido en el sistema de las ciencias geográficas por A. A. Grigoriev (1932). La historia del concepto y las cuestiones controvertidas se analizan con mayor éxito en las obras de I. M. Zabelin.

En la literatura geográfica extranjera existen conceptos similares al concepto de envoltura geográfica (la envoltura terrestre de A. Getner y R. Hartshorne, la geosfera de G. Karol, etc.). Sin embargo, allí la envoltura geográfica generalmente no se considera tan sistema natural, sino como un conjunto de fenómenos naturales y sociales.

Hay otras capas terrestres en los límites de la conexión de diferentes geosferas.

2 ESTRUCTURA DEL ENTORNO GEOGRÁFICO

Consideremos los principales elementos estructurales de la capa geográfica.

La corteza terrestre es la parte superior de la tierra sólida. Está separado del manto por un límite con un fuerte aumento en la velocidad de las ondas sísmicas: el límite de Mohorovicic. El espesor de la corteza varía desde 6 km bajo el océano hasta 30-50 km en los continentes. Hay dos tipos de corteza: continental y oceánica. En la estructura de la corteza continental se distinguen tres capas geológicas: cubierta sedimentaria, granito y basalto. La corteza oceánica está compuesta predominantemente de rocas básicas, además de una cubierta sedimentaria. La corteza terrestre está dividida en placas litosféricas de diferentes tamaños, que se mueven entre sí. La cinemática de estos movimientos se describe mediante la tectónica de placas.

Figura 1 – Estructura de la corteza prestada

Marte y Venus tienen corteza, la Luna y muchos satélites de planetas gigantes. En Mercurio, aunque pertenece a los planetas. grupo terrestre, no existe una corteza similar a la terrestre. En la mayoría de los casos se compone de basaltos. La Tierra es única porque tiene dos tipos de corteza: continental y oceánica.

La masa de la corteza terrestre se estima en 2,8·1019 toneladas (de las cuales el 21% es corteza oceánica y el 79% es continental). La corteza constituye sólo el 0,473% de la masa total de la Tierra.

La corteza oceánica está formada principalmente por basaltos. Según la teoría de la tectónica de placas, se forma continuamente en las dorsales oceánicas, diverge de ellas y es absorbida por el manto en las zonas de subducción. Por tanto, la corteza oceánica es relativamente joven y sus secciones más antiguas se remontan al Jurásico Superior.

El espesor de la corteza oceánica permanece prácticamente sin cambios a lo largo del tiempo, ya que está determinado principalmente por la cantidad de fusión liberada del material del manto en las zonas de las dorsales oceánicas. Hasta cierto punto, el espesor de la capa de sedimentos del fondo del océano influye. En diferentes zonas geográficas, el espesor de la corteza oceánica varía entre 5-7 kilómetros.

En el marco de la estratificación de la Tierra por propiedades mecánicas, la corteza oceánica se refiere a la litosfera oceánica. El espesor de la litosfera oceánica, a diferencia de la corteza, depende principalmente de su edad. En las zonas de las dorsales oceánicas, la astenosfera se acerca mucho a la superficie y la capa litosférica está casi completamente ausente. A medida que nos alejamos de las zonas de las dorsales oceánicas, el espesor de la litosfera primero aumenta en proporción a su edad y luego la tasa de crecimiento disminuye. En las zonas de subducción, el espesor de la litosfera oceánica alcanza sus valores más altos, alcanzando los 120-130 kilómetros.

La corteza continental tiene una estructura de tres capas. La capa superior está representada por una capa discontinua de rocas sedimentarias, que está ampliamente desarrollada, pero rara vez tiene gran espesor. La mayor parte de la corteza está compuesta por la corteza superior, una capa formada principalmente por granitos y gneises, de baja densidad y historia antigua. Las investigaciones muestran que la mayoría de estas rocas se formaron hace mucho tiempo, hace unos 3 mil millones de años. Debajo se encuentra la corteza inferior, que consta de rocas metamórficas: granulitas y similares.

La corteza terrestre está formada por un número relativamente pequeño de elementos. Aproximadamente la mitad de la masa de la corteza terrestre es oxígeno, más del 25% es silicio. Un total de 18 elementos: O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, H, Ti, C, Cl, P, S, N, Mn, F, Ba - constituyen el 99,8% de la masa de la corteza terrestre.

La determinación de la composición de la corteza continental superior fue uno de los primeros problemas que la joven ciencia de la geoquímica se propuso resolver. En realidad, la geoquímica surgió de los intentos de resolver este problema. Esta tarea es muy difícil, ya que la corteza terrestre está formada por muchas rocas de diversa composición. Incluso dentro de un mismo cuerpo geológico, la composición de las rocas puede variar mucho. Se puede distribuir completamente en diferentes zonas. diferentes tipos razas A la luz de todo esto, surgió la tarea de determinar la composición general y media de esa parte de la corteza terrestre que sale a la superficie en los continentes. Por otro lado, inmediatamente surgió la pregunta sobre el significado de este término.

La primera estimación de la composición de la corteza superior la hizo Clark. Clark era empleado del Servicio Geológico de Estados Unidos y participaba en el análisis químico de rocas. Después de muchos años de trabajo analítico, resumió los resultados de los análisis y calculó la composición media de las rocas. Sugirió que muchos miles de muestras, esencialmente seleccionadas al azar, reflejaban la composición promedio de la corteza terrestre. El trabajo de Clark causó revuelo en la comunidad científica. Fue muy criticado, ya que muchos investigadores compararon este método con obtener "la temperatura promedio en un hospital, incluida una morgue". Otros investigadores creían que este método era adecuado para un objeto tan heterogéneo como la corteza terrestre. La composición de la corteza terrestre obtenida por Clark era cercana a la del granito.

El siguiente intento de determinar la composición media de la corteza terrestre lo realizó Victor Goldshmidt. Supuso que un glaciar que se mueve a lo largo de la corteza continental raspa todas las rocas que salen a la superficie y las mezcla. Como resultado, las rocas depositadas por la erosión glaciar reflejan la composición de la corteza continental media. Goldschmidt analizó la composición de las arcillas en cinta depositadas en el Mar Báltico durante la última glaciación. Su composición era sorprendentemente cercana a la composición media obtenida por Clarke. La coincidencia de estimaciones obtenidas mediante métodos tan diferentes fue una fuerte confirmación de los métodos geoquímicos.

Posteriormente, muchos investigadores participaron en la determinación de la composición de la corteza continental. Las estimaciones de Vinogradov, Vedepol, Ronov y Yaroshevsky recibieron un amplio reconocimiento científico.

Algunos nuevos intentos de determinar la composición de la corteza continental se basan en dividirla en partes formadas en diferentes entornos geodinámicos.

El límite superior de la troposfera se encuentra a una altitud de 8 a 10 km en latitudes polares, de 10 a 12 km en latitudes templadas y de 16 a 18 km en latitudes tropicales; menor en invierno que en verano. La capa principal e inferior de la atmósfera. Contiene más del 80% de la masa total de aire atmosférico y aproximadamente el 90% de todo el vapor de agua presente en la atmósfera. En la troposfera la turbulencia y la convección están muy desarrolladas, surgen nubes y se desarrollan ciclones y anticiclones. La temperatura disminuye al aumentar la altitud con un gradiente vertical promedio de 0,65°/100 m.

Se aceptan como “condiciones normales” en la superficie de la Tierra las siguientes: densidad 1,2 kg/m3, presión barométrica 101,34 kPa, temperatura más 20 °C y humedad relativa 50%. Estos indicadores condicionales tienen un significado puramente técnico.

La estratosfera (del latín estrato - piso, capa) es una capa de la atmósfera ubicada a una altitud de 11 a 50 km. Se caracteriza por un ligero cambio de temperatura en la capa de 11 a 25 km (capa inferior de la estratosfera) y un aumento de temperatura en la capa de 25 a 40 km de -56,5 a 0,8 C (capa superior de la estratosfera o región de inversión). Habiendo alcanzado un valor de aproximadamente 273 K (casi 0 °C) a una altitud de aproximadamente 40 km, la temperatura permanece constante hasta una altitud de aproximadamente 55 km. Esta región de temperatura constante se llama estratopausa y es el límite entre la estratosfera y la mesosfera.

Es en la estratosfera donde se encuentra la capa de ozono (“capa de ozono”) (a una altitud de 15-20 a 55-60 km), lo que determina el límite superior de vida en la biosfera. El ozono (O3) se forma como resultado de reacciones fotoquímicas con mayor intensidad a una altitud de ~30 km. La masa total de O3 equivaldría a una capa de 1,7 a 4,0 mm de espesor a presión normal, pero esto es suficiente para absorber la radiación ultravioleta del Sol, que destruye la vida. La destrucción del O3 ocurre cuando interactúa con radicales libres, NO y compuestos que contienen halógenos (incluidos los "freones").

En la estratosfera se retiene la mayor parte de la parte de onda corta de la radiación ultravioleta (180-200 nm) y se transforma la energía de las ondas cortas. Bajo la influencia de estos rayos cambian. campos magnéticos, las moléculas se desintegran, se produce ionización, nueva formación de gases y otros compuestos químicos. Estos procesos se pueden observar en la forma auroras boreales, relámpagos y otros resplandores.

En la estratosfera y capas superiores, bajo la influencia de la radiación solar, las moléculas de gas se disocian en átomos (por encima de 80 km se disocian CO2 y H2, por encima de 150 km - O2, por encima de 300 km - H2). A una altitud de 200-500 km, la ionización de gases también ocurre en la ionosfera; a una altitud de 320 km, la concentración de partículas cargadas (O+2, O−2, N+2) es ~ 1/300 de la concentración de partículas neutras. En las capas superiores de la atmósfera hay radicales libres: OH, HO 2, etc.

Casi no hay vapor de agua en la estratosfera.

Troposfera (griego antiguo τροπή - "giro", "cambio" y σφαῖρα - "bola") - la capa inferior y más estudiada de la atmósfera, de 8 a 10 km de altura en las regiones polares, hasta 10-12 km en latitudes templadas , en el ecuador - 16-18 km.

Al ascender en la troposfera, la temperatura disminuye una media de 0,65 K cada 100 my alcanza los 180 ÷ 220 K (-90 ÷ -53 ° C) en la parte superior. Esta capa superior de la troposfera, en la que se detiene el descenso de temperatura con la altura, se llama tropopausa. La siguiente capa de la atmósfera, ubicada sobre la troposfera, se llama estratosfera.

Más del 80% de la masa total de aire atmosférico se concentra en la troposfera, la turbulencia y la convección están muy desarrolladas, se concentra la parte predominante del vapor de agua, surgen nubes, se forman frentes atmosféricos, se desarrollan ciclones y anticiclones, entre otros procesos. que determinan el tiempo y el clima. Los procesos que ocurren en la troposfera son causados ​​principalmente por convección.

La parte de la troposfera dentro de la cual es posible la formación de glaciares en la superficie terrestre se llama ionosfera.

La hidrosfera (del griego antiguo Yδωρ - agua y σφαῖρα - bola) es la capa de agua de la Tierra.

Forma una capa de agua intermitente. La profundidad media del océano es de 3850 m, la máxima ( Mariana Trinchera océano Pacífico) - 11.022 metros. Aproximadamente el 97% de la masa de la hidrosfera está formada por aguas saladas del océano, el 2,2% son aguas glaciales y el resto son aguas subterráneas, lacustres y fluviales. aguas dulces. El volumen total de agua del planeta es de unos 1.532.000.000 de kilómetros cúbicos. La masa de la hidrosfera es de aproximadamente 1,46 * 10 21 kg. Esto es 275 veces la masa de la atmósfera, pero sólo 1/4000 de la masa de todo el planeta. La hidrosfera está compuesta en un 94% por las aguas del Océano Mundial, en las que se disuelven sales (3,5% en promedio), así como por una serie de gases. La capa superior del océano contiene 140 billones de toneladas. dióxido de carbono y oxígeno disuelto: 8 billones de toneladas. La región de la biosfera en la hidrosfera está representada en todo su espesor, pero la mayor densidad de materia viva se encuentra en las capas superficiales calentadas e iluminadas por los rayos del sol, así como en las zonas costeras.

En términos generales, la hidrosfera se divide en el Océano Mundial, las aguas continentales y las aguas subterráneas. La mayor parte del agua se concentra en el océano, mucho menos en la red fluvial continental y agua subterránea Oh. También existen grandes reservas de agua en la atmósfera, en forma de nubes y vapor de agua. Más del 96% del volumen de la hidrosfera está formado por mares y océanos, aproximadamente el 2% son aguas subterráneas, aproximadamente el 2% son hielo y nieve, aproximadamente el 0,02% son Superficie del agua Sushi. Parte del agua está en de Estado sólido en forma de glaciares, manto de nieve y permafrost, que representa la criosfera.

Las aguas superficiales, que ocupan una proporción relativamente pequeña en masa total Las hidrosferas, sin embargo, juegan un papel vital en la vida de la biosfera terrestre, siendo la principal fuente de suministro de agua, riego y abastecimiento de agua.

La biosfera (del griego antiguo βιος - vida y σφαῖρα - esfera, bola) es la capa de la Tierra poblada por organismos vivos, bajo su influencia y ocupada por los productos de su actividad vital; “película de la vida”; ecosistema global de la Tierra.

La biosfera es la capa de la Tierra poblada por organismos vivos y transformada por ellos. La biosfera comenzó a formarse a más tardar hace 3.800 millones de años, cuando los primeros organismos comenzaron a surgir en nuestro planeta. Penetra en toda la hidrosfera, la parte superior de la litosfera y la parte inferior de la atmósfera, es decir, habita en la ecosfera. La biosfera es la totalidad de todos los organismos vivos. Es el hogar de más de 3.000.000 de especies de plantas, animales, hongos y bacterias. El hombre también forma parte de la biosfera, su actividad supera muchos procesos naturales y, como dijo V. I. Vernadsky: "El hombre se convierte en una poderosa fuerza geológica".

El científico natural francés Jean Baptiste Lamarck principios del XIX v. Por primera vez propuso esencialmente el concepto de biosfera, sin siquiera introducir el término en sí. El término "biosfera" fue propuesto por el geólogo y paleontólogo austriaco Eduard Suess en 1875.

El biogeoquímico y filósofo V.I. Vernadsky creó una doctrina holística de la biosfera. Por primera vez asignó a los organismos vivos el papel de principal fuerza transformadora del planeta Tierra, teniendo en cuenta sus actividades no sólo en la actualidad, sino también en el pasado.

Existe otra definición más amplia: Biosfera: el área donde se extiende la vida. cuerpo cósmico. Dado que la existencia de vida en los demás. objetos espaciales Aunque aún se desconoce la Tierra, se cree que la biosfera puede extenderse hasta ellas en zonas más ocultas, por ejemplo, en cavidades litosféricas o en océanos subglaciales. Por ejemplo, se está considerando la posibilidad de que exista vida en el océano del satélite Europa de Júpiter.

La biosfera está ubicada en la intersección de la parte superior de la litosfera y la parte inferior de la atmósfera y ocupa casi toda la hidrosfera.

Límite superior en la atmósfera: 15-20 km. Está determinada por la capa de ozono, que bloquea la radiación ultravioleta de onda corta, que es perjudicial para los organismos vivos.

Límite inferior en la litosfera: 3,5-7,5 km. Está determinada por la temperatura de transición del agua al vapor y la temperatura de desnaturalización de las proteínas, pero en general la distribución de los organismos vivos se limita a una profundidad de varios metros.

Límite entre la atmósfera y la litosfera en la hidrosfera: 10-11 km. Determinado por el fondo del Océano Mundial, incluidos los sedimentos del fondo.

La biosfera está compuesta por los siguientes tipos de sustancias:

La materia viva, el conjunto completo de cuerpos de organismos vivos que habitan la Tierra, está unificado fisicoquímicamente, independientemente de su afiliación sistemática. La masa de materia viva es relativamente pequeña y se estima en 2,4...3,6 1012 toneladas (en peso seco) y es menos de una millonésima parte de toda la biosfera (aprox. 3 1018 toneladas), que, a su vez, es menos de una milésima masa de la Tierra. Pero se trata de “una de las fuerzas geoquímicas más poderosas de nuestro planeta”, ya que la materia viva no sólo habita en la biosfera, sino que transforma la apariencia de la Tierra. La materia viva se distribuye de manera muy desigual dentro de la biosfera.

La materia biogénica es una sustancia creada y procesada por materia viva. Durante la evolución orgánica, los organismos vivos pasaron a través de sus órganos, tejidos, células y sangre mil veces por toda la atmósfera, todo el volumen de los océanos del mundo y una enorme masa de sustancias minerales. Este papel geológico de la materia viva se puede imaginar a partir de depósitos de carbón, petróleo, rocas carbonatadas, etc.

Sustancia inerte: productos formados sin la participación de organismos vivos.

Sustancia bioinerte, que es creada simultáneamente por organismos vivos y procesos inertes, representando sistemas dinámicamente de equilibrio de ambos. Se trata de suelo, limo, corteza erosionada, etc. En ellos los organismos desempeñan un papel protagonista.

Sustancia en proceso de desintegración radiactiva.

Átomos dispersos, creados continuamente a partir de todo tipo de materia terrestre bajo la influencia de la radiación cósmica.

Sustancia de origen cósmico.

Toda la capa de influencia de la vida en naturaleza inanimada Se llama megabiosfera y, junto con la artebiosfera, el espacio de expansión humanoide en el espacio cercano a la Tierra, panbiosfera.

El sustrato para la vida en la atmósfera de los microorganismos (aerobiontes) son las gotas de agua: la humedad atmosférica, la fuente de energía es la energía solar y los aerosoles. Desde aproximadamente las copas de los árboles hasta la altura de la ubicación más común de los cúmulos, se extiende la troposfera (con tropobiontes; este espacio es una capa más delgada que la troposfera). Arriba, crece una capa de microbiota extremadamente enrarecida: la altobiosfera (con altobiontes). Arriba hay un espacio donde los organismos penetran aleatoriamente y no se reproducen con frecuencia: la parabiosfera. Arriba está la apobiosfera.

La geobiosfera está habitada por geobiontes, el sustrato y, en parte, el entorno de vida, que es el firmamento terrestre. La geobiosfera consiste en el área de vida en la superficie terrestre: la terrabiosfera (con terrabiontes), dividida en fitosfera (desde la superficie de la tierra hasta las copas de los árboles) y pedosfera (suelos y subsuelos; a veces esto incluye toda corteza erosionada) y la vida en las profundidades de la Tierra: la litobiosfera (con litobiontes que viven en los poros de las rocas, principalmente en el agua subterránea). En altitudes elevadas en las montañas, donde la vida ya no es posible plantas superiores, se encuentra la parte de gran altitud de la terrabiosfera: la zona eólica (con eolobiontes). La litobiosfera se descompone en una capa donde es posible la vida aeróbica: la hipoterrabiosfera y una capa donde sólo pueden vivir anaerobios: la telurobiosfera. La vida en forma inactiva puede penetrar más profundamente en la hipobiosfera. Metabiosfera: todas las rocas biogénicas y bioinertes. La abiosfera se encuentra más profunda.

En las profundidades de la litosfera hay 2 nivel teórico la propagación de la vida es la isoterma de 100 °C, por debajo de la cual el agua hierve a presión atmosférica normal, y la isoterma de 460 °C, donde a cualquier presión el agua se convierte en vapor, es decir, no puede estar en estado líquido.

La hidrobiosfera, toda la capa global de agua (sin aguas subterráneas), habitada por hidrobiontes, se descompone en una capa de aguas continentales, la acuabiosfera (con acuabiontes) y la región de mares y océanos, la marinobiosfera (con marinobiontes). Hay 3 capas: una fotosfera relativamente iluminada, una disfotosfera siempre muy crepuscular (hasta un 1% de insolación solar) y una capa de oscuridad absoluta: la afotosfera.