Закономерности географической оболочки и основные свойства 7 класс

Введение

Все компоненты географической оболочки имеют свои законы развития, однако они не независимы друг от друга, а тесно связаны. Все части осуществляет постоянный обмен как веществами, так и энергиями, в результате которого и образуется целостность.

Рассмотрим работу такой сложной системы взаимосвязанных компонентов, как географическая оболочка, на примере нарушения этой целостности. Если ледяная шапка земли начнет таять, это повлечет за собой поднятие уровня Мирового океана, а данное явление породит усиление работы рек, что приведет к изменениям на континентах. То есть потоки веществ (в данном случае воды) являются тем, благодаря чему географическая оболочка является целостным механизмом.

Рис. 1. Географическая оболочка.

Какова же важнейшая особенность, обеспечивающая целостность географической оболочки? Это как раз межструктурные круговороты вещества и энергии.

Этапы развития

По сути, развитие началось с момента возникновения первоматерии — первых материальных частиц будущей планеты. Когда закончился первичный процесс формирования поверхности (после фазы сейсмической активности), началось зарождение атмосферы. С этого времени начинают отсчет этапы активного развития всех оболочек Земли.

Неорганический

Продолжался 3 млрд лет. Во время него существовали только простейшие организмы. Зарождающаяся атмосфера была наполнена воздушной смесью с высоким содержанием углекислого газа и с низким кислорода.

Органический

Его длительность — около 550 млн лет. Начало его ознаменовано появлением многих форм бактерий и микроорганизмов. Затем по прогрессии пошел процесс возникновения новых организмов и растений. Все живые существа начали оказывать огромное влияние на механизмы развития существующих оболочек.

Последствия развития:

1. Происходит накопление горных пород органического происхождения.
2. По причине активного фотосинтеза изменился состав воды и атмосферы. В них повысилось содержание кислорода, так как происходил фотосинтез у зеленых растений, уменьшилось содержание углекислого газа.
3. В конце этого этапа появился человек.

Антропогенный

Современный. Он начался 40 тыс. лет назад со времени вхождения человека в активное взаимодействие с природой. По мере развития средств производства влияние антропогенного фактора на все оболочки Земли стало увеличиваться. С вступлением человечества в эпоху технического прогресса стали возникать экологические проблемы. Природные закономерности оболочки и ее гармоничное развитие начали заметно искажаться.

Презентация на тему: » Географическая оболочка Земли. Этапы развития и основные закономерности.» — Транскрипт:

1

Географическая оболочка Земли. Этапы развития и основные закономерности.

2

Географическая оболочка — это комплексная оболочка земного шара, где соприкасаются и взаимно друг в друга проникают и взаимодействуют литосфера, гидросфера, биосфера и атмосфера. Географическая оболочка в своих границах почти совпадает с биосферой.

3

Этапы развития географической оболочки I.Геологический (или добиогенный). II.Биологический III.Антропогенный (современный)

4

Первый этап геологический (или добиогенный ) — длился с момента образования Земли (где-то 4,5 млрд лет назад) до примерно 600 млн лет назад. Это самый ранний этап истории Земли. Жизнь была представлена исключительно простейшими организмами, и они не оказывали существенного влияния на формирование географической оболочки. В атмосфере было очень мало молекулярного кислорода, зато было много углекислого газа. Во время геологического этапа произошло формирование земной коры, появились материки, жизнь зародилась в океане и достигла своего расцвета там

5

Второй этап биологический. ( начался примерно чуть мене 600 млн лет назад) Атмосфера и гидросфера стали такими как сейчас Появился озоновый слой по суше жизнь распространилась образовалась почва На развитие географической оболочки существенное влияние оказывали живые организмы. Происходило формирование горных пород, имеющих органическое происхождение.

6

Третий этап антропогенный (современный) начался примерно 40 тысяч лет назад, когда человек начал оказывать заметное влияние на природу. С того времени влияние человека на природу становится все больше При этом люди не учитывали закономерностей развития и существования географической оболочки и уже нанесли ей серьезный вред Многие природные комплексы стали непригодны для существования.

7

Основные закономерности географической оболочки 1. Единство и целостность 2. Географическая зональность/высотная поясность 3. Ритмичность 4. Круговорот веществ Консервативность компонентов географической оболочки убывает в последовательности: : рельеф климатические явления воды почва растительность животный мир

8

Единство и целостность географической оболочки Каждый компонент географической оболочки развивается по своим законам. Однако все они связаны друг с другом Все компоненты географической оболочки влияют друг на друга Причина – обмен веществом и энергией

9

Географическая зональность/высотная поясность Причины зональности – форма и положение Земли относительно Солнца Закон географической зональности сформулирован в 1899 г. В.В. Докучаевым Закон географической зональности сформулирован в 1899 г. В.В. Докучаевым Зональность свойственна климатическим, гидрологическим, гидрохимическим явлениям, почвенному и растительному покрову Зональность свойственна климатическим, гидрологическим, гидрохимическим явлениям, почвенному и растительному покрову

10

Высотная поясность Высотная поясность – закономерная смена природных условий и ландшафтов с высотой Высотная поясность – закономерная смена природных условий и ландшафтов с высотой Причина – изменение водно-тепловых условий (солнечная радиация, температура, количество осадков, облачность). Причина – изменение водно-тепловых условий (солнечная радиация, температура, количество осадков, облачность).

11

Ритмичность Ритмичность – повторяемость природных явлений через определенный промежуток времени.

12

Круговорот веществ

Свойства географической оболочки

1. Географической оболочка отличается очень большой сложностью состава и разнообразным состоянием вещества;
2. В географической оболочке сосредоточена жизнь и существует человеческое общество;
3. Все физико-географические процессы в этой оболочке протекают за счет солнечной и внутренней энергии Земли;
4. Все виды энергии поступают вгеографическую оболочку, трансформируются в ней и частично консервируются.

Основными свойствами географической оболочки являются: ритмичность природных явлений, круговорот веществ и энергии, целостность и единство, саморегулирование.

Ритмичность – это повторяемость природных явлений во времени; но не буквальное их повторение, т.к. каждое последующее явление отличается от предыдущего. Существуют ритмы: изменения солнечной активности (2-3, 5-6, 11, 22-23 гг.); положения Земли по отношению к Солнцу (365 суток – годовое движение Земли вокруг Солнца, ритмичность продолжительностью 1800-1900 лет. Она возникает за счет действия приливообразующих сил, то есть при совпадении положения Солнца, Земли и Луны в одной плоскости и на одной прямой. При этом могут быть два положения. Если Луна помещается между Солнцем и Землей, то происходит наибольшее нарушение равенства океанских масс и вынос на поверхность глубинных вод, что отражается на климате. Через 900-950 лет Солнце, Земля и Луна снова находятся в одной плоскости и на одной прямой, но Земля оказывается между Солнцем и Луной. Как установлено, в первом случае на Земле отмечается влажный период, а во втором – сухой. Ритмы увлажнения Земли выявлены русским ученым Шнитниковым. 40000 лет – изменение наклона земной оси, 92000 лет – колебания эксцентриситета земной орбиты); положения Солнечной системы в Галактике (190-200 млн. лет – ее оборот вокруг ядра Галактики).

Неравномерное распределение энергии в географической оболочке вызывает движения вещества и образование круговоротов в атмосфере, гидросфере, литосфере и биосфере. Возникают движения воздушных и водных масс, а также неорганического и органического вещества, образующие атмосферную циркуляцию и круговорот воды, перенос минерального вещества, литосферные и биосферные круговороты. Круговая форма переносов обеспечивает непрерывность движения в условиях ограниченного количества вещества. Все круговороты не замкнуты, то есть часть вещества и энергии может при движении изыматься из круговорота, а иногда в круговорот включаются новые вещества и энергия. Пример: изъятие значительных объемов воды из географической оболочки в четвертичное время при образовании ледников и поступление ее в географическую оболочку – при их таянии.

Целостность географической оболочки проявляется в том, что изменение одного компонента природного комплекса вызывает изменение других, или всей системы, как целого. Пример: повсеместное распахивание земель и вырубка лесов в Центрально-Черноземных областях привели не только к ухудшению состояния почвенного покрова, но и гидролого-гидрогеологических условий, сокращению количества атмосферных осадков, изменению фитоценоза и зооценоза. Так антропогенное воздействие на один компонент природной системы (почвы) вызвал изменение состояния всей системы.

Единство географической оболочки проявляется в том, что изменения, произошедшие в одном месте, отражаются на всей оболочке, а иногда, на какой-либо ее части – в другом. Пример: выпадение кислотных дождей в Центрально-Черноземных областях, подкисляющих почвы, вызвано, в основном, переносом сернистых и азотных соединений западными ветрами из Западной Европы, где они выбрасываются в воздух промышленными предприятиями. Как видно, антропогенное воздействие на атмосферу в одном месте географической оболочки сказывается на почвенном покрове – в другом.

ГО обладает способностью саморегулирования, позволяющей поддерживать на определенных уровнях многие параметры. Пример 1. Постоянство солевого состава вод Океана, несмотря на неравномерное распределение осадков и неодинаковое испарение в разных его частях, а также на ежегодное поступление в Океан 37,5 тыс. км3 пресных вод, приносимых реками. Пример 2. Поддержание температуре воздуха на определенном уровне в результате процессов, возникающих в системе взаимодействия: солнечная радиация — температура земной поверхности — испарение — облачность.

Свойства

Они характеризуют особенности ее структуры и принципы функционирования.

К ним относятся:

• целостность (подобие любого живого организма — каждая составляющая уникальна, но правильно работает только в единстве со всеми),
• цикличность (ритмичность), как и все живое на Земле зависит и включена в периодичность всех происходящих процессов,
• круговорот всех процессов (от простых, до сложных — обвалы, осыпи, циркуляция атмосферы, система морских поверхностных течений, круговорот воды, химико-биологические процессы и т.д.).

Если Землю представить, как живое существо (что вполне соответствует совокупности всех теорий), то оболочка для нее является внешним покровом — шкурой для животного или одеждой для человека. Она обеспечивает ее и все живое на ней самыми необходимыми продуктами жизнедеятельности и условиями существования.

К ним относятся:

• наличие кислорода в атмосфере,
• запасы пресной воды,
• достаток всевозможных природных продуктов питания,
• запасы природных ископаемых,
• безопасный пропуск к поверхности ультрафиолетового излучения,
• и т.п.

Связь компонентов географической оболочки

Благодаря круговоротам веществ и энергии, которые описаны в учебнике за 7 класс, отдельные компоненты географической оболочки связываются достаточно, чтобы образовать целостность. Существует множество разных круговоротов (атмосферный, земной коры и т.п.), но самым важным является водный. Из-за того, что такое удивительное вещество, как вода, способно переходить в разные состояния, оно сообразует друг с другом все компоненты природной оболочки и обеспечивает их существование.

Рис 2. Круговорот воды.

Также важен и биологический круговорот, когда минеральные вещества становятся частью живых организмов, затем снова возвращаясь в минеральное состояние. Это многократный процесс.

Тропосферный круговорот воздуха обеспечивает выживание живых компонентов географической оболочки, в нем участвует и гидросфера.

Скорость его протекания зависит от области: быстрее всего он происходит на экваторе, медленнее – в полярных областях.

Рис. 3. Круговорот воздуха.

§ 27-1. ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ОБОЛОЧКА

Основные закономерности географической зональности Земли. Наиболее крупные зональные подразделения географической оболочки — географические пояса. Они отличаются друг от друга температурными условиями, общими особенностями циркуляции воздуха. В каждом из них свои особенности для жизни и хозяйственной деятельности человека. Внутри поясов на суше выделяются природные зоны. Они отличаются друг от друга типами растительности и почв, гидрологическими, термическими, геохимическими и другими процессами. Географические зоны подразделяются на подзоны по степени разной выраженности зональных признаков.

Клуб знатоков-географов. Клиновидная форма материков в Южном полушарии способствует проникновению холодных морских течений вплоть до тропических широт. В Южном полушарии нет аналогов таким тёплым течениям, как Гольфстрим и Куросио. Поэтому количество зон и их расположение в Северном и Южном полушариях неодинаково. В Южном полушарии нет зоны тундры и лесотундры. В умеренном поясе есть небольшие площади лиственных лесов, но нет зоны тайги.

Мир и Беларусь. Беларусь расположена в пределах природной зоны смешанных лесов. Но леса в этой зоне значительно отличаются по составу лесообразующих древесных пород. Северную часть страны занимает подзона дубово-тёмнохвойных лесов, центральную часть — подзона грабово-дубово-тёмнохвойных лесов, а на юге расположена подзона широколиственно-сосновых лесов.

В связи с неоднородностью земной поверхности и условий увлажнения в различных частях материков зоны и подзоны не всегда имеют широтное простирание. Иногда они протягиваются в меридиональном направлении. Например, на западе Северной Америки или востоке Азии. Поэтому зональность правильнее называть не широтной, а горизонтальной.

Поработаем с атласом. Используя материал учебного пособия, найдите на карте районы, где природные зоны и подзоны расположены в меридиональном направлении.

Зональность является всеобщей закономерностью, но она не везде выражена одинаково. Наиболее чётко она проявляется в полярных, субэкваториальных и экваториальных широтах, а также на внутриматериковых равнинах умеренных и субтропических широт.

Зональность географической оболочки как планетарное явление нарушается противоположным свойством — азональностью. Под азональностью географической оболочки понимается распространение какого-то объекта или явления вне связи с зональными особенностями данной территории. Причина азональности — неоднородность земной поверхности: наличие материков и океанов, гор и равнин на материках, своеобразие условий увлажнения и др. Существуют две основные формы проявления азональности — секторность географических поясов и высотная поясность. Секторность (дифференциация по долготе) географических поясов определяется увлажнением. Высотная поясность имеет много общего с горизонтальной зональностью. Однако природные пояса в горах меняются значительно быстрее, чем природные зоны на равнинах.

Клуб знатоков-географов. В Северном полушарии в направлении от экватора к полюсам температура убывает примерно на 0,5 °С на каждый градус широты (111 км), в то время как в горах она падает в среднем на 0,6 °С на каждые 100 м.

Большое влияние на высотную поясность оказывает экспозиция склонов гор. Между горизонтальной зональностью и высотной поясностью существует тесная взаимосвязь. Горизонтальная зональность определяет тип высотной поясности. В каждой горизонтальной зоне горы обладают своим набором высотных поясов. Количество высотных поясов зависит от высоты гор и их местоположения. Чем выше горы и чем ближе к экватору они расположены, тем разнообразнее у них спектр поясов.

Гидросфера и биосфера

Гидросфера – это совокупность всех водных запасов нашей планеты. К географической оболочке относится практически вся гидросфера. Исключение – незначительная часть, которая расположена на больших глубинах.

Биосфера по праву считается самой большой частью географической оболочки. Почему? Ответ на этот вопрос лежит в буквальном переводе данного термина с древнегреческого языка, где bios – жизнь, а schaira – шар. Иными словами, там, где есть жизнь, где возможна деятельность живых организмов, там и находится биосфера. То есть её границы совпадают с границами литосферы, гидросферы и атмосферы: жизнь есть до 4-5 км под землёй, на поверхности земного шара, в воде, на больших глубинах, и в воздухе, начиная с нижних слоёв и заканчивая на высоте 30 км.

Рис. 3 Границы биосферы

Состав биосферы – оболочки

Биосфера разделена на три уровня, обладающих определенными особенностями. Также их называют оболочками.

Атмосфера

Фото атмосферы из космоса Атмосфера – область над поверхностью планеты. Через нее Земля из космоса получает необходимые газы: водород и гелий. Она полностью пронизывается радиацией от Солнца, которое нагревает планету, способствует распаду молекул и ионизации атомов.

Атмосферу можно разделить на различные слои:

• тропосфера (0-10 км);
• стратосфера (10-47 км);
• мезосфера (47-80 км);
• термосфера (80-1000 км);
• экзосфера (от 1000 км), газы рассеиваются в космическое пространство.

В состав атмосферы входят: азот 78,8%, кислород 20,9%, аргон 0,93%, углекислый газ 0,03%. Также в ней присутствуют неон, гелий, метан, водород, водяной пар и озон.

Температура, давление и плотность атмосферы постоянно меняются в зависимости от времени года и суток, расположения. Например, масса водяного пара в разных местах будет отличаться: в тропиках 3%, в Антарктиде 0,00002 %.

Интересный факт: озоновый слой – один из важнейших компонентов в атмосфере. Он находится на высоте в 20-25 км и защищает планету от радиации Солнца.

Гидросфера

Гидросфера составляет большую часть поверхности планеты Гидросфера – это водная оболочка Земли. Жидкость присутствует повсюду: в виде пара находится в атмосфере, в естественном состоянии просачивается сквозь землю, а также составляет основу Мирового океана.

Интересный факт: В воде растворяется множество веществ, и их концентрация может доходить до 50 мг/л, а в море до 35 г/л.

Морская вода содержит в себе такие элементы, как: кислород, водород, хлор, натрий, магний, кальций, калий, бром и сера. Также в разном количестве в ней присутствуют и другие вещества. Фактически, в некоторых водоемах может находиться большая часть химических элементов, и все они будут влиять на местные организмы. Вода также оказывает воздействие на человека, природу, климат, более того, именно в ней зародилась жизнь.

Интересно: Экологическая система: понятие, суть, типы, примеры, уровни, фото и видео

Мировой океан составляет 94% всех вод на планете. Поэтому большая часть подводных организмов проживает именно в нем. В морской воде много растворенных газов, например углекислого больше, чем в атмосфере, в 100 раз. А кислорода наоборот, в 100 раз меньше.

Вода активно поглощает тепло от Солнца, не давая температуре на Земле подниматься критически высоко. Поверхность океана в районе экватора нагревается, образует теплые течения и уносит жидкость в полярные области. Обратно же она возвращается охлажденной. А за счет испарений образуется круговорот воды в природе, что влияет на климат.

Литосфера

Фото каньона как пример литосферы Литосфера – это земля, почва, полезные ископаемые – всё, что находится в твердом веществе на поверхности планеты. В её химический состав входят алюминий, железо, кальций, магний, натрий, калий.

Организмы проникают в почву на глубину до 3 км, дальше им не хватает ни воздуха, ни питательных веществ для того, чтобы выжить. Камни и горные породы препятствуют проходу животных и растений.

Почва включает в себя твердые, жидкие и газообразные элементы, ей присуща живая и неживая природа. Она – результат выветривания горных пород и взаимодействия климата, растений, животных. Самый плодородный – верхний слой (гумус), содержит продукты перегнивания органики, имеет глубину в 10-15 см.

Выделяют три основных элемента почвы:

• твердая часть – это органическое вещество, состоящее из растительного, животного и микробного происхождения;
• жидкая часть – почвенный раствор, в нем находятся элементы питания, необходимые для роста растений: ионы, молекулы, коллоиды;
• газообразная часть – это воздух, который заполняет поры, в его состав входят азот, озон, углекислый газ и множество других элементов в зависимости от места, окружающих условий.

Интересно: Как растения справляются с засухой в пустыне? Описание, фото и видео

В верхних слоях живых существ больше, чем в нижних. Почва – это среда обитания микроорганизмов, формирующих ее плодородие. Они способны разрушать все природные и органические соединения, участвуя в процессе почвообразования. Также микроорганизмы очищают окружающую среду от загрязнений.

Что такое географическая среда

Осуществляя все виды жизнедеятельности, человек постоянно находится в контакте с природными оболочками. Сфера их взаимодействия является географической средой. Близкий по понятию термин — окружающая среда.

Наглядный пример деятельности человека в географической среде — жизнь небольшого агрогородка в средней полосе России.

Виды деятельности	Природный контактный компонент	Вид воздействия	Последствия	Задействованная оболочка
Активное земледелие (возделываются: рожь, пшеница, кукуруза, овощеводство), мелиорация, разработка новых угодий (вырубка кустарника и деревьев).	Пашни, заболоченные территории, зоны кустарника и редколесье.	Техногенный	Постепенное снижение плодородности почвы, нарушение баланса плодородных земель и естественного комплекса.	Литосфера, биосфера
Ведение строительства и общей административно-хозяйственной деятельности.	Вырубка леса для строительства и отопления, вредные выбросы в атмосферу от работы котельной, накапливание бытовых отходов на полигоне.	Техногенный	Снижение естественной численности лесного фонда, засорение воздуха вредными веществами.	Литосфера, биосфера, атмосфера
Индивидуальный: сбор жителями ягод и грибов в лесу, ловля рыбы в реке.	Лес и река	Антропогенный	Использование быстро возобновимых природных ресурсов (ягоды, грибы, рыба).	Биосфера, гидросфера

Проблемы

Как видно из наглядного примера, даже сравнительно небольшой населенный пункт с промышленными методами освоения природных ресурсов и взаимодействия с географической средой оказывает негативное влияние на них.

По аналогии, можно проследить антропогенное влияние на любых территориях, городах и объектах. Поэтому возникающие проблемы считаются глобальными, и унифицированы экологами по группам.

К основным относятся:

Межструктурные круговороты вещества и энергии

Что такое круговорот веществ? Это неоднократное участие вещества в процессах, которые протекают в геосферах. Такие круговороты могут быть:

• Литосферными. Это круговорот горных пород с одной стороны и перенос минеральных веществ в земной коре (геохимический круговорот) – с другой. Во втором случае вещества земной коры выходят за пределы литосферы и участвуют в других круговоротах.
• Круговорот воды. Этот процесс охватывает сразу атмосферу, биосферу, литосферу и гидросферу. Играет исключительную роль в работе географической оболочки. Делится на три звена: океаническое, материковое и атмосферное.
• Биологическими. Это поступление в живые организмы химических веществ из воздуха, воды и почвы. Процесс сопровождается потерями вещества и энергии.

Биологический круговорот подчиняется закону Линдемана, который говорит, что только 10% от общего потока энергии, поступившей на биологический уровень, передается дальше.

Рис. 2. Круговорот воды.

Законы и свойства

Каждый слой обладает своими уникальными особенностями. Везде есть свои законы, в соответствии с которыми осуществляется внутреннее взаимодействие. Но также имеются свойства географической оболочки, характеризующие ее в комплексе:

• Компоненты взаимопроникают друг в друга.
• Компоненты перемещаются из одного слоя в другой. Существует два вида движения — горизонтальное и вертикальное (последнее частично переходит в наружные слои, не относящиеся к ГО, затем разлетается или испаряется в вакууме космоса). Они не мешают друг другу, однако в частях географической оболочки оно осуществляется с разными скоростями.
• Существует зональное распределение, все слои располагаются на своем месте и не выходят за его пределы. Есть горизонтальная (от полюсов к экватору) и вертикальная, зависящая от высоты.
• Существует круговорот. Различные явления повторяются. Периодичность разная, от нескольких часов до тысячелетий.
• Все слои находятся в единстве, поскольку тесно связаны между собой. Если разрушить один, погибнет вся географическая оболочка.

Уникальность оболочки в том, что только здесь наблюдаются все три агрегатных состояния вещества. Сначала она создала условия для зарождения живых организмов, которые впоследствии эволюционировали до человека. Затем образовалась благоприятная обстановка, в рамках которой человеческое общество смогло развиваться и дойти до современного цивилизованного состояния.