Географическая и ландшафтная оболочки

Предметом исследования физической географии является географическая оболочка. Она относится к глобальному уровню.

Географическая оболочка - целостная материальная система, образованная в результате сложного взаимодействия и взаимопроникновения четырех сфер: лито-, атмо-, гидро-, биосфер, которая выражается в обмене веществом, энергией, информацией.

Термин «географическая оболочка» предложил А. А. Григорьев в 1932 г. Оболочку называют по-разному: ландшафтная оболочка (С. В. Калесник), ландшафтная сфера (Ю. К. Ефремов), биогенос-фера (И. М. Забелин), эпигеосфера (А. Г. Исаченко). Особенности географической оболочки:

• 1. Вещество одновременно находится в трех агрегатных состояниях.
• 2. Область зарождения органической жизни.
• 3. Арена деятельности человека.
• 4. Тесное взаимодействие всех компонентов, что приводит к формированию качественно новых образований - комплексов.
• 5. Неоднородность по вертикали и горизонтали.

Её вертикальная дифференциация (на геосферы) определяется, прежде всего, дифференциацией вещества, а горизонтальная (на комплексы) связана, в основном, с пространственной дифференциацией солнечной энергии.

Географическая оболочка является ареной взаимодействия внутренних эндогенных и внешних экзогенных и космических процессов, которые осуществляются при активном участии органического вещества.

Верхняя граница географической оболочки находится на высоте 22-25 км; до этой высоты формируются воздушные массы и может существовать живое вещество. Нижняя граница проходит по зоне гипергенеза (500-800 м); до этой глубины происходят круговороты вещества и энергии и формируется кора выветривания. Общая мощность географической оболочки 25-26 км. Основными её закономерностями являются целостность, ритмичность, зональность, азональностъ, полярная асимметрия.

Целостность достигается за счет круговоротов вещества и энергии, проявляющегося в атмосферной циркуляции, движении поверхностных и подземных вод, ледников, перемещении организмов. Азональность, полярная асимметрия формируются под воздействием внутренней энергии Земли.

Зональность и ритмичность определяются количеством поступающей солнечной радиации, годовым и суточным вращением Земли.

В развитии географической оболочки выделяют несколько этапов. Каждый новый этап характеризуется возникновением новых компонентов и круговоротов вещества и энергии (табл. 2).

В пределах географической оболочки (ГО) выделяют ландшафтную оболочку (сферу), по В. А. Николаеву (2000).

Ландшафтная оболочка - тонкий приземный (приповерхностный) слой географической оболочки, ее «сердцевина», представляющая собой зону контакта и активного энерго-массообмена литосферы, атмосферы, гидросферы, биосферы, питаемую лучистой энергией Солнца и энергией внутриземного происхождения, сферу наивысшего сгущения жизни на Земле, зарождения, развития и современного существования человечества и земной цивилизации.

Термин «ландшафтная сфера» был введен в науку в 1959 г. Ю. К. Ефремовым и Ф. Н. Мильковым. По Ф. Н. Милькову (1981), ландшафтная сфера в составе геогарфической оболочки образует центральный, очень тонкий слой, который по насыщенности органической жизнью «представляет собой биологический фокус географической оболочки».

Таблица 2

Основные этапы развития географической оболочки

Ландшафтная сфера - место трансформации солнечной энергии в другие различные виды земной энергии; среда, наиболее благоприятная для развития жизни.

Ландшафтная сфера - совокупность ландшафтных комплексов, выстилающих сушу, океаны и ледниковые покровы.

Нижней границей ландшафтной оболочки, по А. И. Перельману, принято считать зону проникновения гипергенного преобразования горных пород под воздействием атмосферы, гидросферы и живых организмов. Здесь формируются почвы, осадочные горные породы, грунтовые воды.

Для наземных ландшафтов такой границей считается горизонт грунтовых вод. Верхняя граница определяется толщей приземного слоя воздуха; в ней содержится большая часть водяного пара, аэрозоли твердых и жидких веществ, основная масса живых организмов. Условно она ограничена первыми сотнями метров тропосферы.

Основными факторами дифференциации ландшафтной оболочки являются внутренняя энергия Земли и солнечная радиация. Внутренняя энергия Земли образуется за счет гравитационной дифференциации вещества внутри Земли и радиоактивного распада. Эндогенные процессы создают наиболее крупные формы гео-тектуры (материковые выступы и ложе океанов) и морфострукту-ры (горы и равнины).

Площадь поверхности Земли равна 510 млн км². Мировой океан занимает 71% (361 млн км²), суша 29% (149 млн км²). Суша сосредоточена в основном в северном полушарии и занимает 20 % (101 млн км²) от всей площади Земли, в южном всего 9 % (48 млн км²). Наибольшие площади суши приходятся на 30-50 с.ш. - 15,6 и 16,5 млн км², а океана - на 10” с.ш.-10 ю.ш. - 34-33,7 млн км². Средняя высота суши составляет 875 м, а средняя глубина океана - 3 790 м. Амплитуда максимальных высот (г. Джомолунгма 8848 м) и глубина (Марианская впадина 11034 м) равна почти 20 км и количественно отражает динамическое равновесие между эндогенными и экзогенными процессами.

Шарообразная форма Земли определяет закономерное изменение угла падения солнечных лучей от экватора к полюсам.

На экваторе солнечные лучи падают почти отвесно (два раза в году Солнце бывает в зените). Чем дальше от экватора, тем меньше угол падения солнечных лучей и меньше приходит тепла (табл. 3).

Таблица 3

Угол падения солнечных лучей и продолжительность дня и ночи по широтам