Eigenschaften und Merkmale der geografischen Hülle. Abschnitt VI Geografischer Bereich und physikalisch-geografische Zonierung. Die Struktur der geografischen Hülle

Geografische Hülle - in der russischen geografischen Wissenschaft wird dies als eine integrale und kontinuierliche Hülle der Erde verstanden, in der ihre Bestandteile: der obere Teil der Lithosphäre (Erdkruste), der untere Teil der Atmosphäre (Troposphäre, Stratosphäre, Hydrosphäre und Biosphäre) - sowie die Anthroposphäre durchdringen sich und stehen in enger Wechselwirkung. Zwischen ihnen findet ein ständiger Austausch von Materie und Energie statt.

Die obere Grenze der geographischen Hülle wird entlang der Stratopause gezogen, da vor dieser Grenze die thermische Wirkung der Erdoberfläche atmosphärische Prozesse beeinflusst; Die Grenze der geografischen Schale in der Lithosphäre wird häufig mit der unteren Grenze der Hypergeneseregion kombiniert (manchmal der Fuß der Stratisphäre, die durchschnittliche Tiefe seismischer oder vulkanischer Quellen, die Sohle der Erdkruste und das Niveau von Null jährlich Temperaturamplituden werden als untere Grenze der geografischen Schale genommen). Die geografische Hülle umfasst vollständig die Hydrosphäre, die 10-11 km unter dem Meeresspiegel in den Ozean abfällt, die obere Zone der Erdkruste und den unteren Teil der Atmosphäre (eine 25-30 km dicke Schicht). Die größte Mächtigkeit der geografischen Hülle beträgt fast 40 km. Die geographische Hülle ist Gegenstand des Studiums der Geographie und ihrer Zweigwissenschaften.

Trotz der Kritik am Begriff „geografische Hülle“ und der Schwierigkeit, ihn zu definieren, wird er in der Geografie aktiv verwendet und ist eines der Hauptkonzepte der russischen Geografie.

Das Konzept der geografischen Hülle als „äußere Sphäre der Erde“ wurde von dem 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 Arbeiten von I. M. Zabelin behandelt.

Konzepte, die dem Konzept einer geografischen Hülle ähnlich sind, existieren in der ausländischen geografischen Literatur (die irdische Hülle von A. Getner und R. Hartshorne, die Geosphäre von G. Karol usw.). Allerdings wird dort die geographische Hülle meist nicht als natürliches System betrachtet, sondern als eine Kombination aus natürlichen und sozialen Phänomenen.

Es gibt andere Erdschalen an den Grenzen der Verbindung verschiedener Geosphären.

2 STRUKTUR DER GEOGRAPHISCHEN SHELL

Betrachten wir die wichtigsten Strukturelemente der geografischen Hülle.

Die Erdkruste ist der obere Teil der festen Erde. Es ist vom Mantel durch eine Grenze mit einem starken Anstieg der Geschwindigkeiten seismischer Wellen getrennt - der Mohorovichich-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 Kruste - kontinentale und ozeanische. Beim Aufbau der kontinentalen Kruste werden drei geologische Schichten unterschieden: Sedimentbedeckung, Granit und Basalt. Die ozeanische Kruste besteht hauptsächlich aus mafischem Gestein sowie einer Sedimentdecke. Die Erdkruste ist in lithosphärische Platten unterschiedlicher Größe unterteilt, die sich relativ zueinander bewegen. Die Kinematik dieser Bewegungen wird durch die Plattentektonik beschrieben.

Abbildung 1 - Die Struktur der geliehenen Kruste

Es gibt eine Kruste auf Mars und Venus, dem Mond und vielen Trabanten der Riesenplaneten. Auf Merkur, obwohl er zu den terrestrischen Planeten gehört, gibt es keine Erdkruste. In den meisten Fällen besteht es aus Basalten. Die Erde ist insofern einzigartig, als sie zwei Arten von Kruste hat: kontinentale und ozeanische.

Die Masse der Erdkruste wird auf 2,8 1019 Tonnen geschätzt (davon 21 % ozeanische Kruste und 79 % kontinentale). Die Kruste macht nur 0,473 % der Gesamtmasse der Erde aus

Die ozeanische Kruste besteht hauptsächlich aus Basalten. Nach der Theorie der Plattentektonik bildet es sich kontinuierlich an mittelozeanischen Rücken, weicht von ihnen ab und wird in Subduktionszonen vom Mantel absorbiert. Daher ist die ozeanische Kruste relativ jung, und ihre ältesten Abschnitte stammen aus dem späten Jura.

Die Dicke der ozeanischen Kruste ändert sich praktisch nicht mit der Zeit, da sie hauptsächlich durch die Menge an Schmelze bestimmt wird, die aus dem Mantelmaterial in den Zonen mittelozeanischer Rücken freigesetzt wird. Bis zu einem gewissen Grad wirkt sich die Dicke der Sedimentschicht am Grund der Ozeane aus. In verschiedenen geografischen Gebieten variiert die Dicke der ozeanischen Kruste zwischen 5 und 7 Kilometern.

Als Teil der Schichtung der Erde durch mechanische Eigenschaften gehört die ozeanische Kruste zur ozeanischen Lithosphäre. Die Dicke der ozeanischen Lithosphäre hängt im Gegensatz zur Kruste hauptsächlich von ihrem Alter ab. In den Zonen der mittelozeanischen Rücken kommt die Asthenosphäre sehr nahe an die Oberfläche, und die lithosphärische Schicht fehlt fast vollständig. Wenn man sich von den Zonen der mittelozeanischen Rücken entfernt, nimmt die Dicke der Lithosphäre zunächst proportional zu ihrem Alter zu, dann nimmt die Wachstumsrate ab. In Subduktionszonen erreicht die Dicke der ozeanischen Lithosphäre mit 120-130 Kilometern ihre größten Werte.

Die kontinentale Kruste ist dreischichtig aufgebaut. Die obere Schicht wird durch eine diskontinuierliche Abdeckung von Sedimentgesteinen dargestellt, die weit entwickelt ist, aber selten eine große Dicke aufweist. Der größte Teil der Kruste ist unter der oberen Kruste gefaltet, einer Schicht, die hauptsächlich aus Graniten und Gneisen besteht, von geringer Dichte und alter Geschichte. Studien zeigen, dass die meisten dieser Gesteine ​​vor sehr langer Zeit entstanden sind, vor etwa 3 Milliarden Jahren. Darunter befindet sich die untere Kruste, bestehend aus metamorphen Gesteinen - Granuliten und dergleichen.

Die Erdkruste besteht aus einer relativ geringen Anzahl von Elementen. Etwa die Hälfte der Masse der Erdkruste besteht aus Sauerstoff, mehr als 25 % aus Silizium. Nur 18 Elemente: O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, H, Ti, C, Cl, P, S, N, Mn, F, Ba – machen 99,8 % der Masse der Erde aus Kruste.

Die Bestimmung der Zusammensetzung der oberen kontinentalen Kruste war eine der ersten Aufgaben, die sich die junge Wissenschaft der Geochemie stellte. Tatsächlich entstand die Geochemie aus Versuchen, dieses Problem zu lösen. Diese Aufgabe ist sehr schwierig, da die Erdkruste aus vielen Gesteinen unterschiedlicher Zusammensetzung besteht. Selbst innerhalb desselben geologischen Körpers kann die Zusammensetzung von Gesteinen stark variieren. In verschiedenen Bereichen können ganz unterschiedliche Gesteinsarten verbreitet sein. Vor diesem Hintergrund stellte sich das Problem, die allgemeine, durchschnittliche Zusammensetzung des auf den Kontinenten an die Oberfläche tretenden Teils der Erdkruste zu bestimmen. Andererseits stellte sich sofort die Frage nach dem Inhalt dieses Begriffs.

Der nächste Versuch, die durchschnittliche Zusammensetzung der Erdkruste zu bestimmen, wurde von Viktor Goldshmidt unternommen. Er ging davon aus, dass der Gletscher, der sich entlang der kontinentalen Kruste bewegt, alle Steine, die an die Oberfläche kommen, abkratzt und sie mischt. Infolgedessen spiegeln durch Gletschererosion abgelagerte Gesteine ​​die Zusammensetzung der mittelkontinentalen Kruste wider. Goldschmidt analysierte die Zusammensetzung von Bändertonen, die während der letzten Eiszeit in der Ostsee abgelagert wurden. Ihre Zusammensetzung war überraschend nahe an der von Clark erhaltenen durchschnittlichen Zusammensetzung. Die Übereinstimmung der durch solch unterschiedliche Methoden erhaltenen Schätzungen war eine starke Bestätigung der geochemischen Methoden.

Anschließend beschäftigten sich viele Forscher mit der Bestimmung der Zusammensetzung der kontinentalen Kruste. Die Schätzungen von Vinogradov, Vedepol, Ronov und Yaroshevsky fanden breite wissenschaftliche Anerkennung.

Einige neue Versuche, die Zusammensetzung der kontinentalen Kruste zu bestimmen, basieren auf ihrer Aufteilung in Teile, die in verschiedenen geodynamischen Umgebungen entstanden sind.

Die obere Grenze der Troposphäre 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. Es enthält mehr als 80 % der Gesamtmasse der atmosphärischen Luft und etwa 90 % des gesamten in der Atmosphäre vorhandenen Wasserdampfs. In der Troposphäre sind Turbulenz und Konvektion stark entwickelt, Wolken erscheinen, Zyklone und Antizyklone entwickeln sich. Die Temperatur nimmt mit zunehmender Höhe mit einem durchschnittlichen Höhengradienten von 0,65°/100 m ab.

Als „Normalbedingungen“ an der Erdoberfläche gelten: Dichte 1,2 kg/m3, barometrischer Druck 101,34 kPa, Temperatur plus 20 °C und relative Luftfeuchtigkeit 50 %. Diese bedingten Indikatoren haben einen rein technischen Wert.

Stratosphäre (vom lateinischen Stratum - Bodenbelag, Schicht) - eine Schicht der Atmosphäre, die sich in einer Höhe von 11 bis 50 km befindet. Typisch ist eine leichte Temperaturänderung in der 11-25 km Schicht (untere Schicht der Stratosphäre) und deren Anstieg in der 25-40 km Schicht von -56,5 auf 0,8 C (obere Stratosphärenschicht oder Inversionsgebiet). Nachdem die Temperatur in etwa 40 km Höhe einen Wert von etwa 273 K (fast 0 °C) erreicht hat, bleibt sie bis zu einer Höhe von etwa 55 km konstant. Dieser Bereich konstanter Temperatur wird als Stratopause bezeichnet und ist die Grenze zwischen der Stratosphäre und der Mesosphäre.

In der Stratosphäre befindet sich die Ozonschicht ("Ozonschicht") (in einer Höhe von 15-20 bis 55-60 km), die die Obergrenze des Lebens in der Biosphäre bestimmt. Ozon (O3) entsteht durch photochemische Reaktionen am intensivsten in einer Höhe von ~30 km. Die Gesamtmasse von O3 bei Normaldruck wäre eine 1,7-4,0 mm dicke Schicht, aber selbst das reicht aus, um die lebensgefährliche UV-Strahlung der Sonne zu absorbieren. Die Zerstörung von O3 tritt auf, wenn es mit freien Radikalen, NO, halogenhaltigen Verbindungen (einschließlich "Freonen") interagiert.

Der Großteil des kurzwelligen Teils der ultravioletten Strahlung (180-200 nm) wird in der Stratosphäre zurückgehalten und die Energie der Kurzwellen umgewandelt. Unter dem Einfluss dieser Strahlen verändern sich Magnetfelder, Moleküle brechen auf, es kommt zu Ionisierung, Neubildung von Gasen und anderen chemischen Verbindungen. Diese Prozesse können in Form von Nordlichtern, Blitzen und anderem Leuchten beobachtet werden.

In der Stratosphäre und höheren Schichten dissoziieren Gasmoleküle unter dem Einfluss der Sonnenstrahlung in Atome (über 80 km dissoziieren CO2 und H2, über 150 km - O2, über 300 km - H2). In 200–500 km Höhe kommt es auch in der Ionosphäre zur Ionisation von Gasen, in 320 km Höhe beträgt die Konzentration geladener Teilchen (О+2, О−2, N+2) ~ 1/300 der Konzentration neutraler Teilchen. In den oberen Schichten der Atmosphäre gibt es freie Radikale - OH, HO 2 usw.

In der Stratosphäre gibt es fast keinen Wasserdampf.

Troposphäre (altgriechisch τροπή - „Wende“, „Veränderung“ und σφαῖρα - „Ball“) - die untere, am besten untersuchte Schicht der Atmosphäre, 8-10 km hoch in den Polarregionen, bis zu 10-12 km in gemäßigten Breiten , am Äquator - 16-18 km.

Beim Aufsteigen in der Troposphäre sinkt die Temperatur alle 100 m um durchschnittlich 0,65 K und erreicht im oberen Teil 180÷220 K (-90÷-53° C). Diese obere Schicht der Troposphäre, in der die Temperaturabnahme mit der Höhe aufhört, wird Tropopause genannt. Die nächste Schicht der Atmosphäre über der Troposphäre wird als Stratosphäre bezeichnet.

Mehr als 80% der Gesamtmasse der atmosphärischen Luft konzentriert sich in der Troposphäre, Turbulenzen und Konvektionen sind hoch entwickelt, der überwiegende Teil des Wasserdampfs konzentriert sich, Wolken entstehen, atmosphärische Fronten bilden sich, Zyklone und Antizyklone entwickeln sich sowie andere Prozesse die Wetter und Klima bestimmen. Die in der Troposphäre ablaufenden Prozesse sind hauptsächlich auf Konvektion zurückzuführen.

Der Teil der Troposphäre, in dem sich Gletscher auf der Erdoberfläche bilden können, wird als Ionosphäre bezeichnet.

Die Hydrosphäre (von griechisch Yδωρ – Wasser und σφαῖρα – Kugel) ist die Wasserhülle der Erde.

Es bildet eine diskontinuierliche Wasserhülle. Die durchschnittliche Tiefe des Ozeans beträgt 3850 m, die maximale (Pazifischer Marianengraben) 11.022 Meter. Etwa 97 % der Masse der Hydrosphäre sind salzhaltiges Meerwasser, 2,2 % Gletscherwasser, der Rest Grundwasser, Süßwasser aus Seen und Flüssen. Das Gesamtwasservolumen auf dem Planeten beträgt etwa 1.532.000.000 Kubikkilometer. Die Masse der Hydrosphäre beträgt etwa 1,46 * 10 21 kg. Das ist die 275-fache Masse der Atmosphäre, aber nur 1/4000 der Masse des gesamten Planeten. Die Hydrosphäre besteht zu 94% aus Wasser des Weltozeans, in dem Salze (durchschnittlich 3,5%) sowie eine Reihe von Gasen gelöst sind. Die obere Schicht des Ozeans enthält 140 Billionen Tonnen Kohlendioxid und 8 Billionen Tonnen gelösten Sauerstoff. Der Bereich der Biosphäre in der Hydrosphäre ist in seiner gesamten Dicke vertreten, die höchste Dichte an lebender Materie fällt jedoch auf die von Sonnenstrahlen erwärmten und beleuchteten Oberflächenschichten sowie auf Küstenzonen.

Allgemein wird die Einteilung der Hydrosphäre in Weltozean, Kontinentalgewässer und Grundwasser akzeptiert. Das meiste Wasser 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 sind Meere und Ozeane, etwa 2 % Grundwasser, etwa 2 % Eis und Schnee und etwa 0,02 % Landoberflächenwasser. Ein Teil des Wassers befindet sich in festem Zustand in Form von Gletschern, Schneedecken und Permafrost, die die Kryosphäre darstellen.

Obwohl Oberflächengewässer einen relativ geringen Anteil an der Gesamtmasse der Hydrosphäre einnehmen, spielen sie dennoch eine wichtige Rolle im Leben der terrestrischen Biosphäre, da sie die Hauptquelle für die Wasserversorgung, Bewässerung und Bewässerung sind.

Biosphäre (von anderen griechischen βιος - Leben und σφαῖρα - Kugel, Kugel) - die von lebenden Organismen bewohnte Hülle der Erde, die unter ihrem Einfluss steht und von den Produkten ihrer Lebenstätigkeit besetzt ist; "Film des Lebens"; globales Ökosystem der Erde.

Die Biosphäre ist die von Lebewesen bewohnte und von ihnen veränderte Hülle der Erde. 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, dh es bewohnt die Ökosphäre. Die Biosphäre ist die Gesamtheit aller lebenden Organismen. Es ist die Heimat von über 3.000.000 Arten von Pflanzen, Tieren, Pilzen und Bakterien. Der Mensch ist auch ein Teil der Biosphäre, seine Aktivität übertrifft viele natürliche Prozesse und, wie V. I. Vernadsky sagte: "Der Mensch wird zu einer mächtigen geologischen Kraft."

Der französische Naturforscher Jean Baptiste Lamarck zu Beginn des 19. Jahrhunderts. tatsächlich zum ersten Mal das Konzept der Biosphäre vorgeschlagen, ohne den Begriff selbst einzuführen. Der Begriff „Biosphäre“ wurde 1875 vom österreichischen Geologen und Paläontologen Eduard Suess vorgeschlagen.

Eine ganzheitliche Lehre der Biosphäre wurde vom Biogeochemiker und Philosophen V. I. Vernadsky geschaffen. Zum ersten Mal wies er lebenden Organismen die Rolle der Haupttransformationskraft des Planeten Erde zu, wobei er ihre Aktivität nicht nur in der Gegenwart, sondern auch in der Vergangenheit berücksichtigte.

Es gibt noch eine weitere, weiter gefasste Definition: Biosphäre – der Bereich der Verteilung des Lebens auf dem kosmischen Körper. Während die Existenz von Leben auf anderen Weltraumobjekten als der Erde noch unbekannt ist, wird angenommen, dass sich die Biosphäre in verborgeneren Gebieten auf sie ausbreiten kann, beispielsweise in lithosphärischen Hohlräumen oder in subglazialen Ozeanen. Beispielsweise wird die Möglichkeit der Existenz von Leben im Ozean des Jupitermondes Europa in Betracht gezogen.

Die Biosphäre befindet sich am Schnittpunkt des oberen Teils der Lithosphäre und des unteren Teils der Atmosphäre und nimmt fast die gesamte Hydrosphäre ein.

Obergrenze in der Atmosphäre: 15-20 km. Sie wird durch die Ozonschicht bestimmt, die das für Lebewesen schädliche kurzwellige Ultraviolett blockiert.

Untere Grenze in der Lithosphäre: 3,5-7,5 km. Sie wird durch die Temperatur des Übergangs von Wasser in Dampf und die Temperatur der Proteindenaturierung bestimmt, jedoch ist die Ausbreitung lebender Organismen im Allgemeinen auf eine Tiefe von mehreren Metern begrenzt.

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

Die Biosphäre besteht aus folgenden Stoffarten:

Lebende Materie - die Gesamtheit der Körper lebender Organismen, die die Erde bewohnen, ist physikalisch-chemisch einheitlich, unabhängig von ihrer systematischen Zugehörigkeit. Die Masse der lebenden Materie ist relativ gering und wird auf 2,4 ... 3,6 1012 Tonnen (in Trockengewicht) geschätzt und beträgt weniger als ein Millionstel der gesamten Biosphäre (etwa 3 1018 Tonnen), was wiederum weniger als eins ist Tausendstel der Masse der Erde. Aber dies ist eine "der mächtigsten geochemischen Kräfte unseres Planeten", da lebende Materie nicht nur die Biosphäre bewohnt, sondern das Antlitz der Erde verändert. Lebende Materie ist innerhalb der Biosphäre sehr ungleich verteilt.

Biogene Substanz - eine Substanz, die von lebender Materie erzeugt und verarbeitet wird. Im Laufe der organischen Evolution haben lebende Organismen mit ihren Organen, Geweben, Zellen und Blut tausendmal die gesamte Atmosphäre, das gesamte Volumen der Weltmeere und eine riesige Masse mineralischer Substanzen durchlaufen. Diese geologische Rolle der lebenden Materie kann man sich anhand der Lagerstätten von Kohle, Öl, Karbonatgestein usw. vorstellen.

Inerte Materie - Produkte, die ohne Beteiligung lebender Organismen gebildet werden.

Bioinerter Stoff, der gleichzeitig von lebenden Organismen und inerten Prozessen entsteht und dynamisch ausbalancierte Systeme aus beidem darstellt. Das sind Erde, Schlick, Verwitterungskruste usw. Organismen spielen darin eine führende Rolle.

Eine Substanz, die einem radioaktiven Zerfall unterliegt.

Verstreute Atome, die aus jeglicher Art von terrestrischer Materie unter dem Einfluss kosmischer Strahlung kontinuierlich entstehen.

Eine Substanz kosmischen Ursprungs.

Die gesamte Schicht des Einflusses des Lebens auf die unbelebte Natur wird als Megabiosphäre und zusammen mit der Artebiosphäre - dem Raum der humanoiden Expansion im erdnahen Raum - als Panbiosphäre bezeichnet.

Das Substrat für das Leben in der Atmosphäre von Mikroorganismen (Aerobionten) sind Wassertröpfchen - Luftfeuchtigkeit, die Energiequelle - Sonnenenergie und Aerosole. Etwa von den Baumwipfeln bis zur Höhe des häufigsten Quellwolkenstandortes erstreckt sich die Tropobiosphäre (bei Tropobionten; dieser Raum ist eine dünnere Schicht als die Troposphäre). Darüber wächst eine Schicht extrem spärlicher Mikrobiota, die Altobiosphäre (mit Altobionten). Darüber erstreckt sich der Raum, in den Organismen zufällig und selten eindringen und sich nicht vermehren – die Parabiosphäre. Oben ist die Apobiosphäre.

Die Geobiosphäre ist von Geobionten bewohnt, das Substrat und zum Teil der Lebensraum, dem das Firmament der Erde dient. Die Geobiosphäre besteht aus dem Bereich des Lebens auf der Landoberfläche – der Terrabiosphäre (mit Terrabionten), unterteilt in die Phytosphäre (von der Erdoberfläche bis zu den Wipfeln der Bäume) und die Pedosphäre (Böden und Untergründe; manchmal auch die die gesamte Verwitterungskruste ist hier eingeschlossen) und das Leben in den Tiefen der Erde - die Lithobiosphäre (mit Lithobionten, die in den Poren von Gesteinen leben, hauptsächlich im Grundwasser). In großen Höhen in den Bergen, wo das Leben höherer Pflanzen nicht mehr möglich ist, befindet sich der hochgelegene Teil der Terrabiosphäre - die Äolische Zone (mit Eolobionten). Die Lithobiosphäre zerfällt in eine Schicht, in der Aerobier leben können – die Hypoterrabiosphäre – und eine Schicht, in der nur Anaerobier leben können – die Tellurobiosphäre. Leben in einer inaktiven Form kann tiefer in die Hypobiosphäre eindringen. Metabiosphäre - alle biogenen und bioinerten Gesteine. Tiefer ist die Abiosphäre.

In den Tiefen der Lithosphäre gibt es zwei theoretische Ebenen der Ausbreitung des Lebens - eine Isotherme von 100 ° C, unter der Wasser bei normalem Atmosphärendruck siedet, und eine Isotherme von 460 ° C, bei der sich Wasser bei jedem Druck in Dampf verwandelt , d.h. es darf nicht in flüssigem Zustand sein .

Die Hydrobiosphäre – die gesamte globale Wasserschicht (ohne Grundwasser), bewohnt von Hydrobionten – zerfällt in eine Schicht kontinentaler Gewässer – die Aquabiosphäre (mit Wasserorganismen) und den Bereich der Meere und Ozeane – die Marinobiosphäre (mit Marinobionten) . Es gibt 3 Schichten - eine relativ hell erleuchtete Photosphäre, eine immer sehr dämmerige Disphotosphäre (bis zu 1% der Sonneneinstrahlung) und eine Schicht absoluter Dunkelheit - die Aphotosphäre.

Die geografische Hülle ist der komplexeste und vielfältigste (kontrastreiche) Teil der Erde. Seine spezifischen Merkmale wurden im Laufe einer langen Wechselwirkung natürlicher Körper unter den Bedingungen der Erdoberfläche gebildet.

Eines der charakteristischen Merkmale der Hülle ist die große Vielfalt der materiellen Zusammensetzung, die die Vielfalt der Materie sowohl im Erdinneren als auch in den oberen (äußeren) Geosphären (Ionosphäre, Exosphäre, Magnetosphäre) deutlich übersteigt. In der geografischen Hülle tritt der Stoff in drei Aggregatzuständen auf, hat eine breite Palette physikalischer Eigenschaften - Dichte, Wärmeleitfähigkeit, Wärmekapazität, Viskosität, Fragmentierung, Reflexionsvermögen usw. Die große Vielfalt der chemischen Zusammensetzung und Aktivität des Stoffes ist auffallend.

Die materiellen Formationen der geographischen Hülle sind heterogen strukturiert. Ordnen Sie inerten oder anorganischen Stoffen, lebenden (die Organismen selbst), bioinerten Stoffen zu. Jede benannte Substanzart umfasst Hunderte und Tausende von Arten, und die Anzahl der Arten lebender Organismen reicht von 1,5 bis 2 Millionen (nach verschiedenen Schätzungen).

Ein weiteres Merkmal der geografischen Hülle ist die große Vielfalt der Energiearten, die in sie eintreten, und die Formen ihrer Umwandlung. Unter den zahlreichen Umwandlungen von Energie nehmen die Prozesse ihrer Akkumulation (z. B. in Form organischer Materie) einen besonderen Platz ein.

Die ungleichmäßige Verteilung der Energie auf der Erdoberfläche, verursacht durch die Sphärizität der Erde, die komplexe Verteilung von Land und Meer, Gletschern, Schnee, das Relief der Erdoberfläche und die Vielfalt der Materiearten bestimmen das Ungleichgewicht von die geografische Hülle, die als Grundlage für die Entstehung verschiedener Bewegungen dient: Energieflüsse, Luftzirkulation, Wasser, Bodenlösungen, Migration chemischer Elemente, chemische Reaktionen usw. Die Bewegungen von Materie und Energie verbinden alle Teile der geografischen Hülle , Bestimmung seiner Integrität.

Im Zuge der Entwicklung der geographischen Hülle als materielles System wurde ihre Struktur komplexer, die Vielfalt ihrer materiellen Zusammensetzung und Energiegradienten nahm zu. Zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Entwicklung der Schale erschien das Leben - die höchste Form der Bewegung der Materie. Die Entstehung des Lebens ist ein natürliches Ergebnis der Entwicklung der geografischen Hülle. Die Aktivität lebender Organismen hat zu einer qualitativen Veränderung der Beschaffenheit der Erdoberfläche geführt.

Eine Reihe planetarer Faktoren ist für die Entstehung und Entwicklung der geografischen Hülle wesentlich: die Masse der Erde, der Abstand zur Sonne, die Rotationsgeschwindigkeit um die Achse und entlang der Umlaufbahn, das Vorhandensein der Magnetosphäre (siehe Kapitel I ), die eine bestimmte thermodynamische Umgebung geschaffen hat, die für die Umsetzung verschiedener natürlicher Wechselwirkungen recht günstig ist - Grundlagen geografischer Prozesse und Phänomene. Die Untersuchung der nächstgelegenen Weltraumobjekte - der Planeten des Sonnensystems - hat gezeigt, dass nur auf der Erde günstige Bedingungen für die Entstehung eines ziemlich komplexen materiellen Systems herrschen.

Im Zuge der Entwicklung der geographischen Hülle nahm ihre Rolle als Faktor ihrer eigenen Entwicklung (Selbstentwicklung) zu. Von großer unabhängiger Bedeutung sind die Zusammensetzung und Masse von Atmosphäre, Ozean und Gletschern, das Verhältnis und die Größe der Land-, Ozean-, Gletscher- und Schneeflächen, die Verteilung von Land und Meer über die Erdoberfläche, die Lage und Konfiguration von Landformen in verschiedenen Maßstäben, verschiedenen Arten von natürlichen Umgebungen usw.

Bei einem ausreichend hohen Entwicklungsstand der geografischen Hülle, ihrer Differenzierung und Integration entstanden komplexe Systeme - natürliche territoriale und aquatische Komplexe.

Abschließend listen wir einige der wichtigsten Parameter der geografischen Hülle und ihrer wichtigsten strukturellen Elemente auf.

Die Fläche der Erdoberfläche beträgt 510,2 Millionen km2. Der Ozean nimmt 361,1 Millionen km2 (70,8%) ein, das Land - 149,1 Millionen km2 (29,2%). Es gibt sechs große Landmassen – Kontinente oder Kontinente: Eurasien, Afrika, Nordamerika, Südamerika, Antarktis und Australien, sowie zahlreiche Inseln (Tab. II. 1).

Die durchschnittliche Landhöhe beträgt 870 m, die durchschnittliche Ozeantiefe 3704 m. Der Ozeanraum wird normalerweise in vier Ozeane unterteilt: den Pazifik, den Atlantik, den Indischen Ozean und die Arktis (Tabelle 112).

Es gibt eine Meinung über die Zweckmäßigkeit, die antarktischen Gewässer des Pazifischen, Indischen und Atlantischen Ozeans in einen speziellen Südlichen Ozean zu trennen; da sich diese Region durch ein besonderes dynamisches und thermisches Regime auszeichnet.

Die Verteilung der Kontinente und Ozeane über Hemisphären und Breitengrade ist ungleichmäßig, was Gegenstand einer speziellen Analyse ist.

Für natürliche Prozesse ist die Masse von Objekten wichtig. Die Masse der geografischen Hülle kann aufgrund der Unsicherheit ihrer Grenzen nicht genau bestimmt werden. Unten ist ein Vergleich der Massen (kg) einzelner Geosphären, der Erde und der geographischen Hülle (nach K.K. Markov et al., 1978).

Die geographische Hülle ist die Hülle der Erde, innerhalb derer sich die unteren Schichten der Atmosphäre, die oberen Teile der Lithosphäre, die gesamte Hydrosphäre und Biosphäre gegenseitig durchdringen und in enger Wechselwirkung stehen (Abb. 1).

Das Konzept der geografischen Hülle als "äußere Sphäre der Erde" wurde bereits 1910 vom russischen Meteorologen und Geographen P. I. Brounov (1852-1927) eingeführt, und das moderne Konzept wurde vom berühmten Geographen, Akademiemitglied der UdSSR, entwickelt Akademie der Wissenschaften A. A. Grigoriev.

Die Troposphäre, die Erdkruste, die Hydrosphäre, die Biosphäre sind die strukturellen Teile geografische Hülle, und die darin enthaltene Substanz ist seine Komponenten.

Reis. 1. Schema der Struktur der geografischen Hülle

Trotz der signifikanten Unterschiede in den strukturellen Teilen der geografischen Hülle haben sie ein gemeinsames, sehr signifikantes Merkmal – den kontinuierlichen Prozess der Bewegung von Materie. Die Geschwindigkeit der Bewegung von Materie innerhalb der Komponenten in verschiedenen strukturellen Teilen der geografischen Hülle ist jedoch nicht gleich. Die höchste Rate wird in der Troposphäre festgestellt. Auch ohne Wind existiert keine absolut bewegungslose Oberflächenluft. Herkömmlicherweise kann der Wert von 500–700 cm/s als mittlere Bewegungsgeschwindigkeit der Materie in der Troposphäre angenommen werden.

In der Hydrosphäre ist die Bewegungsgeschwindigkeit der Materie aufgrund der größeren Wasserdichte geringer, und hier gibt es im Gegensatz zur Troposphäre eine allgemeine regelmäßige Abnahme der Bewegungsgeschwindigkeit des Wassers mit der Tiefe. Im Allgemeinen betragen die durchschnittlichen Wassertransferraten im Weltozean (cm / s): an der Oberfläche - 1,38, in einer Tiefe von 100 m - 0,62, 200 m - 0,54, 500 m - 0,44, 1000 m - 0,37 , 2000 m - 0,30, 5000 m - 0,25.

In der Erdkruste läuft der Stofftransport so langsam ab, dass spezielle Untersuchungen nötig sind, um ihn nachzuweisen. Die Bewegungsgeschwindigkeit von Materie in der Erdkruste wird mit mehreren Zentimetern oder sogar Millimetern pro Jahr gemessen. So variiert die Expansionsrate des mittelozeanischen Rückens von 1 cm/Jahr im Arktischen Ozean bis zu 6 cm/Jahr im äquatorialen Pazifik. Die durchschnittliche Expansionsrate der ozeanischen Kruste beträgt etwa 1,3 cm/Jahr. Die etablierte vertikale Geschwindigkeit moderner tektonischer Bewegungen an Land liegt in der gleichen Größenordnung.

In allen strukturellen Teilen der geografischen Hülle verläuft die Bewegung der Materie innerhalb der Komponenten in zwei Richtungen: horizontal und vertikal. Diese beiden Richtungen stehen einander nicht gegenüber, sondern repräsentieren unterschiedliche Seiten desselben Prozesses.

Zwischen den Strukturteilen der geographischen Hülle findet ein reger und kontinuierlicher Austausch von Materie und Energie statt (Abb. 2). Beispielsweise gelangt Wasser durch Verdunstung von der Meeres- und Landoberfläche in die Atmosphäre, feste Partikel treten bei Vulkanausbrüchen oder mit Hilfe des Windes in die Lufthülle ein. Luft und Wasser dringen durch Risse und Poren tief in die Gesteinsporen ein und dringen in die Lithosphäre ein. In die Stauseen gelangen ständig Gase aus der Atmosphäre sowie verschiedene feste Partikel, die von Wasserströmen mitgerissen werden. Die oberen Schichten der Atmosphäre werden von der Erdoberfläche erwärmt. Pflanzen nehmen Kohlendioxid aus der Atmosphäre auf und geben Sauerstoff an sie ab, der für die Atmung aller Lebewesen notwendig ist. Lebende Organismen, die sterben, bilden den Boden.

Reis. 2. Schema der Verbindungen im System der geografischen Hülle

Die vertikalen Grenzen der geografischen Hülle werden nicht klar ausgedrückt, daher definieren Wissenschaftler sie auf unterschiedliche Weise. A. A. Grigoriev hat wie die meisten Wissenschaftler die obere Grenze der geografischen Hülle in der Stratosphäre in einer Höhe von 20 bis 25 km unterhalb der Schicht mit maximaler Ozonkonzentration gezogen, die die ultraviolette Strahlung der Sonne blockiert. Unterhalb dieser Schicht werden Luftbewegungen beobachtet, die mit der Wechselwirkung der Atmosphäre mit Land und Ozean zusammenhängen; oben werden atmosphärische Bewegungen dieser Art zunichte gemacht. Die größte Kontroverse unter Wissenschaftlern ist die untere Grenze der geografischen Hülle.

Am häufigsten wird es entlang der Sohle der Erdkruste durchgeführt, d.h. in einer Tiefe von 8-10 km unter den Ozeanen und 40-70 km unter den Kontinenten. Somit beträgt die Gesamtdicke der geografischen Hülle etwa 30 km. Im Vergleich zur Größe der Erde ist dies ein dünner Film.

Einführung

1. Geografische Hülle als materielles System, ihre Grenzen, Struktur und qualitative Unterschiede zu anderen irdischen Hüllen

2. Zirkulation von Materie und Energie in der geographischen Hülle

3. Die Hauptregelmäßigkeiten der geografischen Hülle: die Einheit und Integrität des Systems, der Rhythmus der Phänomene, Zonalität, Azonal

4. Differenzierung der geografischen Hülle. Geografische Zonen und Naturräume

5. Höhenzonalität von Bergen in verschiedenen geografischen Zonen

6. Physisch-geographische Zonierung als eines der wichtigsten Probleme der Physischen Geographie. System taxonomischer Einheiten in der physischen Geographie

Die geografische Hülle der Erde (Synonyme: natürlich-territoriale Komplexe, Geosysteme, geografische Landschaften, Epigeosphäre) ist die Sphäre der gegenseitigen Durchdringung und Wechselwirkung von Lithosphäre, Atmosphäre, Hydrosphäre und Biosphäre. Es hat eine komplexe räumliche Differenzierung. Die vertikale Dicke der geografischen Hülle beträgt mehrere zehn Kilometer. Die Integrität der geografischen Hülle wird durch den kontinuierlichen Energie- und Massenaustausch zwischen dem Land und der Atmosphäre, dem Weltmeer und Organismen bestimmt. Natürliche Prozesse in der geografischen Hülle werden aufgrund der Strahlungsenergie der Sonne und der inneren Energie der Erde durchgeführt. Innerhalb der geografischen Hülle ist die Menschheit entstanden und entwickelt sich, zieht Ressourcen aus der Hülle für ihre Existenz und beeinflusst sie.

Die geografische Hülle wurde erstmals 1910 von P. I. Brounov als „die äußere Hülle der Erde“ definiert. Dies ist der komplexeste Teil unseres Planeten, wo Atmosphäre, Hydrosphäre und Lithosphäre in Kontakt kommen und sich gegenseitig durchdringen. Nur hier ist die gleichzeitige und stabile Existenz von Materie in festem, flüssigem und gasförmigem Zustand möglich. In dieser Hülle findet die Absorption, Transformation und Akkumulation der Strahlungsenergie der Sonne statt; nur innerhalb ihrer Grenzen wurde die Entstehung und Ausbreitung von Leben möglich, was wiederum ein mächtiger Faktor für die weitere Transformation und Verkomplizierung der Epigeosphäre war.

Die geografische Hülle ist aufgrund der Verbindungen zwischen ihren Komponenten durch Integrität und zeitliche und räumliche Ungleichmäßigkeit gekennzeichnet.

Die ungleichmäßige zeitliche Entwicklung drückt sich in gerichteten rhythmischen (periodisch - täglich, monatlich, saisonal, jährlich usw.) und nicht-rhythmischen (episodischen) Veränderungen aus, die dieser Hülle innewohnen. Als Ergebnis dieser Prozesse werden das unterschiedliche Alter einzelner Abschnitte der geografischen Hülle, die Vererbung des Ablaufs natürlicher Prozesse und die Erhaltung von Reliktmerkmalen in bestehenden Landschaften gebildet. Die Kenntnis der grundlegenden Entwicklungsmuster der geographischen Hülle ermöglicht in vielen Fällen die Vorhersage natürlicher Prozesse.

Die Lehre von den geographischen Systemen (Geosystemen) ist eine der wichtigsten Grundleistungen der Geographie. Es wird noch aktiv weiterentwickelt und diskutiert. Denn diese Lehre hat nicht nur eine tiefe theoretische Bedeutung als zentrale Grundlage für die gezielte Anhäufung und Systematisierung von Faktenmaterial zur Gewinnung neuer Erkenntnisse. Auch ihre praktische Bedeutung ist groß, da gerade ein solcher systematischer Ansatz zur Berücksichtigung der Infrastruktur geografischer Objekte der geografischen Zonierung von Territorien zugrunde liegt, ohne die es unmöglich ist, Probleme lokal und erst recht global zu identifizieren und zu lösen bezogen auf den einen oder anderen Grad der Interaktion Mensch, Gesellschaft und Natur: Weder Ökologie noch Naturmanagement, noch allgemein die Optimierung der Beziehung zwischen Mensch und Natur.

Ziel der Kontrollarbeit ist es, die geographische Hülle aus der Perspektive moderner Vorstellungen zu betrachten. Um das Ziel der Arbeit zu erreichen, sollten eine Reihe von Aufgaben identifiziert und gelöst werden, von denen die wichtigsten sein werden:

1 Betrachtung der geographischen Hülle als materielles System;

2 Berücksichtigung der wichtigsten Gesetzmäßigkeiten der geografischen Hülle;

3 Ermittlung der Gründe für die Differenzierung der geografischen Hülle;

4 Berücksichtigung der physikalisch-geografischen Zonierung und Bestimmung des Systems der taxonomischen Einheiten in der physischen Geografie.

Die Dynamik der geographischen Hülle hängt ganz von der Energie des Erdinneren in der Zone des äußeren Kerns und der Asthenosphäre und von der Energie der Sonne ab. Auch Gezeitenwechselwirkungen des Erde-Mond-Systems spielen eine gewisse Rolle.

Die Projektion intraplanetarer Prozesse auf die Erdoberfläche und deren anschließende Wechselwirkung mit der Sonnenstrahlung spiegelt sich letztlich in der Bildung der Hauptbestandteile der geographischen Hülle der Oberkruste, des Reliefs, der Hydrosphäre, der Atmosphäre und der Biosphäre wider. Der aktuelle Zustand der geografischen Hülle ist das Ergebnis ihrer langen Entwicklung, die mit der Entstehung des Planeten Erde begann.

Wissenschaftler identifizieren drei Phasen in der Entwicklung der geografischen Hülle: Die erste, die längste (etwa 3 Milliarden Jahre), war durch die Existenz der einfachsten Organismen gekennzeichnet; die zweite Phase dauerte etwa 600 Millionen Jahre und war durch das Auftreten höherer Formen lebender Organismen gekennzeichnet; Die dritte Stufe ist modern. Es begann vor etwa 40.000 Jahren. Seine Besonderheit besteht darin, dass Menschen zunehmend beginnen, die Entwicklung der geografischen Hülle zu beeinflussen, und zwar leider negativ (Zerstörung der Ozonschicht usw.).

Die geografische Hülle ist durch eine komplexe Zusammensetzung und Struktur gekennzeichnet. Die wichtigsten materiellen Bestandteile der geografischen Hülle sind die Gesteine, aus denen die Erdkruste besteht (mit ihrer Form - Relief), Luftmassen, Wasseransammlungen, Bodenbedeckung und Biozönosen; In den polaren Breiten und im Hochgebirge spielen Eisansammlungen eine wesentliche Rolle. Die Hauptenergiekomponenten sind Gravitationsenergie, die innere Wärme des Planeten, die Strahlungsenergie der Sonne und die Energie der kosmischen Strahlung. Trotz des begrenzten Satzes von Komponenten können ihre Kombinationen sehr vielfältig sein; es hängt auch von der Anzahl der in der Kombination enthaltenen Begriffe und ihren internen Variationen ab (da jede Komponente auch eine sehr komplexe natürliche Kombination ist) und vor allem von der Art ihrer Interaktion und Beziehungen, dh von der geografischen Struktur .

AA Grigoriev hielt die obere Grenze der geografischen Hülle (GO) in einer Höhe von 20-26 km über dem Meeresspiegel in der Stratosphäre unterhalb der Schicht mit maximaler Ozonkonzentration. Ultraviolette Strahlung, die für Lebewesen schädlich ist, wird durch den Ozonschirm abgefangen.

Atmosphärisches Ozon wird hauptsächlich oberhalb von 25 km gebildet. Durch turbulente Luftvermischung und vertikale Bewegungen von Luftmassen gelangt es in die unteren Schichten. Die Dichte von O 3 ist nahe der Erdoberfläche und in der Troposphäre gering. Sein Maximum wird in Höhen von 20-26 km beobachtet. Der Gesamtozongehalt X in einer vertikalen Luftsäule beträgt 1 bis 6 mm, wenn sie bei t = 0 o C auf Normaldruck (1013, 2 mbar) gebracht wird. Der Wert von X wird als reduzierte Dicke des Ozons bezeichnet Schicht oder die Gesamtmenge an Ozon.

Unterhalb der Grenze des Ozonschirms wird eine Luftbewegung aufgrund der Wechselwirkung der Atmosphäre mit Land und Ozean beobachtet. Die untere Grenze der geografischen Hülle verläuft laut Grigoriev dort, wo die tektonischen Kräfte aufhören zu wirken, dh in einer Tiefe von 100 bis 120 km von der Oberfläche der Lithosphäre entlang des oberen Teils der subkrustalen Schicht, was sich stark auswirkt die Entstehung des Reliefs.

S.V. Kalesnik legt eine Obergrenze für den G.O. genau wie A.A. Grigoriev auf der Ebene des Ozonschirms und der untere - auf der Ebene des Auftretens der Quellen gewöhnlicher Erdbeben, dh in einer Tiefe von nicht mehr als 40-45 km und nicht weniger als 15-20 km. Diese Tiefe ist die sogenannte Zone der Hypergenese (griech. hyper - über, oben, Genesis - Ursprung). Dies ist eine Zone von Sedimentgesteinen, die im Prozess der Verwitterung, Veränderungen in magmatischen und metamorphen Gesteinen primären Ursprungs entstehen.

Die Ansichten von D.L. Armand. Die geografische Sphäre von D. L. Armand umfasst die Troposphäre, Hydrosphäre und die gesamte Erdkruste (die Silikatsphäre der Geochemiker), die sich unter den Ozeanen in einer Tiefe von 8-18 km und unter hohen Bergen in einer Tiefe von 49-77 km befindet. Zusätzlich zur eigentlichen geografischen Sphäre schlägt D. L. Armand vor, zwischen der "Großen Geografischen Sphäre", einschließlich der Stratosphäre, die sich bis zu einer Höhe von 80 km über dem Ozean erstreckt, und der Eklogit-Sphäre oder Sima zu unterscheiden, d.h. die gesamte Dicke der Lithosphäre, mit einem unteren Horizont (700 -1000 km) sind mit Erdbeben im tiefen Fokus verbunden.

§ 10.1. Grundlegende Eigenschaften der geografischen Hülle

Geografische Schale und ihre Merkmale

Die Erforschung der Wechselwirkungen zwischen Natur und Gesellschaft ist eines der drängenden Probleme der modernen Naturwissenschaft. Es ist zweckmäßig, seine Analyse mit der Betrachtung der geografischen Hülle zu beginnen, wo sehr komplexe Prozesse ablaufen, wo die Wechselwirkung der Stoff- und Energieströme stattfindet.
Die geographische Hülle der Erde, einschließlich der Erdkruste (Lithosphäre), der unteren Schichten der Atmosphäre, der Hydrosphäre und der gesamten Biosphäre, ist ein integrales, sich selbst entwickelndes komplexes System in einem relativ beweglichen Gleichgewicht. Alle Bestandteile der geographischen Hülle und die darin ablaufenden Prozesse sind eng miteinander verbunden und voneinander abhängig. Darüber hinaus werden seine einzelnen Komponenten von allen anderen Komponenten beeinflusst. Dadurch werden die ursprünglichen Eigenschaften des gesamten interagierenden Systems oft vollständig verändert.
Normalerweise wird die durchschnittliche Dicke der geografischen Hülle auf 50-60 km geschätzt. Seine obere Grenze befindet sich in der Atmosphäre - in der Tropopause, d.h. die Übergangsschicht von der Troposphäre zur Stratosphäre (siehe Abb. 8.3), in einer Höhe von 8-10 km in subpolaren Breiten, 10-12 km in gemäßigten Breiten, 15-16 km in tropischen Breiten und 17 km über dem Äquator. Die untere Grenze der geographischen Hülle liegt innerhalb der Erdkruste. Es gibt keinen Konsens über ihre Position. Einige Forscher glauben, dass es im Bereich desjenigen Teils der Erdkruste durchgeführt werden sollte, wo sich die Ausbreitungsgeschwindigkeit von longitudinalen und transversalen elastischen Wellen abrupt ändert (die Moho-Grenze). Andere Wissenschaftler schreiben es den darüber liegenden Teilen der Erdkruste zu - dem Bereich, in dem unter dem Einfluss der Atmosphäre, der Hydrosphäre und lebender Organismen chemische und physikalische Umwandlungen mineralischer Substanzen stattfinden (der sogenannten Zone der Hypergenese). Diese Prozesse erstrecken sich bis in eine Tiefe von mehreren zehn bis mehreren hundert Metern.
Die geografische Hülle ist in ein breiteres Gebilde "eingebettet" - in den geografischen Raum, der direkt auf sie einwirkt. Draußen bedeckt der geografische Raum die Erde asymmetrisch - er ist in die entgegengesetzte Richtung zur Sonne verlängert (Abb. 10.1). Die äußere Grenze des geografischen Raums ist die Grenze des Erdmagnetfelds - die Magnetosphäre, die die geografische Hülle vor der Einwirkung des Sonnenwinds schützt - ein Strom geladenen Plasmas (ionisiertes Gas) und Teilchen kosmischen (extrasolaren) Ursprungs. Diese Partikel werden von den magnetischen Linien der Magnetosphäre zu den geomagnetischen Polen der Erde gelenkt und haben, teilweise in die geografische Hülle eindringend, einen erheblichen Einfluss auf die Entwicklung lebender Organismen. Ultraviolette Strahlung wird von der Ozonschicht abgefangen, die als innerer Schutz der geografischen Hülle, ihrer lebenden Organismen, dient. Langwellige Strahlung (Lichtstrahlen), die frei in die geografische Hülle eindringt, sorgt für den Fluss der Photosynthese und damit für die Sauerstoffversorgung der Atmosphäre und des Ozeans.

Die geografische Hülle ruht auf dem geografischen Raum und von der Seite der unteren Grenze (dh unterhalb der Moho-Grenze gibt es auch geografischen Raum). Sein Einfluss zeigt sich darin, dass die Energie des Erdinneren Unebenheiten der Erdoberfläche geschaffen hat (und schafft), einschließlich Kontinenten und ozeanischen Vertiefungen, der Lithosphäre, die mit ihrem äußeren Teil in die geografische Hülle eintritt. Gleichzeitig gelangen Chloridsole, die die Chemie des Ozeans bestimmen, aus dem Erdinneren in die geografische Hülle und so weiter.
Das Konzept der "geografischen Hülle" ist eng mit der Idee von verbunden Biosphäre - eine der Schalen der Erde, die während der Evolution des Planeten entstanden ist und durch das Vorhandensein von Leben gekennzeichnet ist. Ursprünglich wurde der Begriff verwendet, um sich auf eine der Geosphären zu beziehen, die zusammen mit der Atmosphäre, der Lithosphäre und der Hydrosphäre die geografische Hülle bilden, sich jedoch von ihnen durch die Sättigung mit lebenden Organismen und ihren Stoffwechselprodukten unterscheiden. Dank der Arbeit von V.I. Vernadsky, der die enorme Rolle lebender Organismen bei der Schaffung der gasförmigen Zusammensetzung der Atmosphäre, der Bildung von Sedimentgesteinen, der Gewässer der Erde usw. aufdeckte Die Biosphäre begann, die gesamte äußere Region des Planeten Erde zu verstehen, in der nicht nur Leben existiert, sondern die teilweise durch Leben modifiziert oder geformt wird. Die Entstehung der Biosphäre ist eine wichtige Phase in der Entwicklung der geografischen Hülle, die der Bildung der Noosphäre (der Sphäre des Geistes) vorausgeht.
Als Ergebnis der aktiven Zirkulation von Materie und Energie auf der Landoberfläche, an der Stelle des direkten Kontakts zwischen der Lebensschicht und der Lithosphäre, die im Mittelpunkt der Wechselwirkung zwischen lebender und inerter Materie steht, eine Besonderheit bioinerte Formation - Boden, die Lithosphäre - Vegetation, die am biologischen Kreislauf der Elemente des Systems teilnimmt. Der Begründer der genetischen Bodenkunde V.V. Dokuchaev nannte den Boden im übertragenen Sinne den Spiegel der Landschaft. Tatsächlich ist der Boden ein ziemlich empfindlicher Indikator für die Prozesse, die in der geografischen Hülle ablaufen. Das Wurzelsystem der Pflanzen nimmt Wasser und Mineralien aus dem Boden auf. Der Austausch von Elementen zwischen Boden und Vegetation wird durch Mikroorganismen erleichtert, die um die Wurzeln herum leben. Abgestorbenes organisches Material der gemahlenen Pflanzenteile fällt auf die Bodenoberfläche. Ein Teil davon sowie die Überreste und Exkremente von Tieren werden vollständig zu einfachen Substanzen mineralisiert, hauptsächlich durch Mikroorganismen, die als "Reiniger" des Bodens und der Biosphäre aus toten Überresten von Organismen bezeichnet werden können. Dadurch wird der Oberflächenhorizont des Bodens mit einer Reihe von biogenen Elementen angereichert, die die Vegetation aus den tieferen Schichten des Bodens und der Atmosphäre entlehnt und die für die mineralische Ernährung der nächsten Organismengenerationen notwendig sind. Der andere Teil der toten organischen Substanz ist nicht vollständig mineralisiert - eine komplexe hochmolekulare kolloidale organische Substanz von brauner oder schwarzer Farbe - daraus wird Humus (Humus) synthetisiert. Humus ist sehr widerstandsfähig gegen Zersetzung und Mineralisierung und sammelt sich allmählich an, was zur Bildung eines dunklen Humushorizonts auf der Bodenoberfläche führt (er ist in jedem Boden und in der Hydrosphäre vorhanden - im Bodenschlamm von Gewässern). Trotz seiner großen Stabilität unterliegt Humus einem langsamen Abbau. Daher dient es als ständige Quelle von Stoffen und Energie, die für Organismen leicht verfügbar sind, und spielt eine herausragende Rolle bei der Schaffung der Bodenfruchtbarkeit. Humus ist Reserve und Stabilisator des organischen Lebens der Biosphäre.
Die Prozesse der biogenen Akkumulation im Boden werden mit den für die Verwitterungskruste charakteristischen Prozessen kombiniert, wodurch die zunächst homogene Schicht des bodenbildenden Gesteins in Horizonte unterteilt wird. Es entsteht ein Bodenprofil – ein charakteristisches Merkmal des Bodens, erstmals identifiziert vom Begründer der Bodenkunde V.V. Dokuchaev. Die im Boden ablaufenden Prozesse bestimmen maßgeblich die Umwandlungen, die in den Untergrundhorizonten der Verwitterungskruste stattfinden. In Böden wird das Hauptmaterial aufbereitet, das später kontinentale und marine Ablagerungen bildet, aus denen sich neue Gesteine ​​bilden. Darüber hinaus wurde durch die Entfernung von im Wasser leicht beweglichen Elementen aus dem Boden und allgemein aus der Verwitterungskruste ein erheblicher Teil der Salze der Hydrosphäre gebildet.

Energiequellen der Existenz der geografischen Hülle

Die geografische Hülle verdankt ihre Existenz verschiedenen Energiearten:
◊ die wichtigsten primären Energiearten sind die Strahlungsenergie der Sonne und die innere Wärme der Erde;
◊ Sekundäre Energiearten, die sich aus der Umwandlung von Primärenergien ergeben - chemische Energie, die sich hauptsächlich in Form von Redoxprozessen manifestiert, und biogene Energie, deren Quelle die Photosynthese in Pflanzen, Chemosynthese in einigen Bakterien, Oxidationsenergie während der Nahrungsaufnahme durch ist Tiere, Reproduktionsprozesse und Biomassewachstum;
◊ technogene Energie, d.h. Energie, die von der menschlichen Gesellschaft im Produktionsprozess erzeugt wird und in ihrer Größenordnung mit natürlichen Faktoren vergleichbar ist.
Die Sonnenstrahlung ist der Hauptmotor aller natürlichen Prozesse in der geografischen Hülle. Ihm ist es zu verdanken, dass Flüsse fließen, Winde wehen, Felder grün werden ... Die Sonnenstrahlung gibt 99,8% aller Wärme ab, die auf die Erdoberfläche fällt. Nur 28% des gesamten Sonnenstrahlungsflusses, der in die obere Grenze der Atmosphäre eintritt, bestimmt das thermische Regime der Erdoberfläche. Im Durchschnitt für die gesamte Erdoberfläche beträgt dieser Sonnenwärmeeintrag 72 kcal/cm2 pro Jahr. Es wird für das Schmelzen von Eis und die Verdunstung von Wasser, für die Photosynthese sowie für den Wärmeaustausch zwischen Erdoberfläche, Atmosphäre und Gewässern sowie zwischen der Oberfläche und den darunter liegenden Bodenschichten aufgewendet. Beachten Sie, dass, da über dem Land weniger Bewölkung herrscht, eine geringere Strahlungsmenge von Wolken in den Weltall reflektiert wird und das Land mehr Sonnenstrahlung erhält als die gleiche Fläche des Ozeans. Aber das Land hat auch ein großes Reflexionsvermögen (Albedo): Wenn es mehr Sonnenwärme empfängt als der Ozean, gibt das Land ihm mehr ab. Dadurch beträgt die Strahlungsbilanz der Meeresoberfläche 82 kcal/cm2 pro Jahr, während die des Landes nur 49 kcal/cm2 pro Jahr beträgt.
Ungefähr 1/3 der gesamten Sonnenenergie, die in die obere Grenze der Atmosphäre eindringt, wird in den Weltall reflektiert, 13% werden von der Ozonschicht der Stratosphäre absorbiert, 7% - vom Rest der Atmosphäre. Folglich erreicht nur die Hälfte der Sonnenenergie die Erdoberfläche. Aber von dieser Hälfte werden 7% zurück in den Weltall reflektiert und weitere 15%, absorbiert von der Erdoberfläche, werden in Wärme umgewandelt, die in die Troposphäre abgestrahlt wird und maßgeblich die Lufttemperatur bestimmt.
Von der Gesamtmenge an Sonnenenergie, die die Erdoberfläche erreicht, verwendet die Land- und Meeresvegetation im Durchschnitt etwa 1 % für die Photosynthese (bis zu 5 % unter optimalen Feuchtigkeitsbedingungen), obwohl die photosynthetisch aktive Strahlung (die für die Photosynthese verwendet werden kann) etwa 50 beträgt % der Gesamtstrahlung, die die Erdoberfläche erreicht. Aus all dem folgt, dass die Suche nach Wegen zur Steigerung der Intensität der Photosynthese durch Erhöhung der genutzten Menge an Sonnenenergie zu einer Lösung des Ernährungsproblems der Menschheit führen kann.
Die geografische Hülle ist in der Lage, die Strahlungsenergie der Sonne zu akkumulieren und sie in andere Formen zu übersetzen. Es zeichnet sich durch das Vorhandensein des sogenannten geologischen Gedächtnisses aus - Schichten von Sedimentgesteinen mit einem enormen Energiepotential, das die Voraussetzungen für die weitere fortschreitende Entwicklung aller besonderen Geoschalen schafft. Die Sonnenstrahlung hat einen erheblichen Einfluss auf die Entwicklung der Lithosphäre, da Sedimentgesteine ​​Spuren der Aktivität von Organismen tragen - Akkumulatoren von Sonnenenergie und kristalline Gesteine, die durch die Einwirkung der inneren Kräfte der Erde auf ihrer Oberfläche entstanden sind in den Stoffkreislauf aufgenommen, hauptsächlich unter dem Einfluss der Sonneneinstrahlung.
Die innere Wärme der Erde spielt eine wichtige Rolle im Leben der geografischen Hülle, obwohl sie etwa 5.000 Mal weniger als Sonnenwärme erhält. Die Quellen der inneren Wärme sind:
Über den Zerfall radioaktiver Elemente (Radium, Uran, Thorium usw.). Ihr relativer Gehalt in der Erdkruste ist gering, aber die absolute Menge wird in Hunderten von Millionen Tonnen gemessen. Atome radioaktiver Elemente zerfallen spontan und setzen dabei Wärme frei. Es hat sich seit der Entstehung der Erde angesammelt und maßgeblich ihre Erwärmung bestimmt. 1 g Radium ergibt also innerhalb einer Stunde 140 cal und setzt während einer Halbwertszeit, die etwa 20.000 Jahre dauert, die gleiche Wärmemenge frei wie beim Verbrennen von 500 kg Kohle. Der Gesamtwert der thermischen Energie des radioaktiven Zerfalls wird auf 43 1016 kcal/Jahr geschätzt;
◊ gravitative Differenzierung mit stofflicher Dichteumverteilung (Verdichtung) in Mantel und Kern, begleitet von Wärmefreisetzung. Teilchen, die während der Entstehung unseres Planeten lose „gepackt“ wurden und sich auf sein Zentrum zubewegen, wandeln potenzielle Energie in kinetische und thermische Energie um.
Innerhalb der geografischen Hülle wird die Wirkung der Schwerkraft verstärkt, da der Stoff hier in unterschiedlichen Aggregatzuständen (fest, flüssig und gasförmig) vorliegt. Daher manifestieren sich die tektonischen Prozesse der Bewegung der Erdkruste am deutlichsten an der Grenze verschiedener Sphären - der Lithosphäre und der Atmosphäre, der Lithosphäre und der Hydrosphäre. Wenn in der Lithosphäre der Druck gleichmäßig um durchschnittlich 275 atm pro 1 cm2 pro 1 km Tiefe zunimmt, steigt er im Ozean dreimal langsamer an und der Luftdruck in der Atmosphäre ist im Vergleich zur Lithosphäre und Hydrosphäre vernachlässigbar. Kräfte der Tiefenenergie verursachen horizontale Verschiebungen von Lithosphärenplatten, Hebungen und Senkungen von Kontinenten, Rückzug und Vordringen der Meere. Das innere Leben der Erde manifestiert sich in Form von Erdbeben und Vulkanausbrüchen sowie Geysiren (Quellen, die regelmäßig Fontänen mit heißem Wasser und Dampf ausstoßen).
In der landschaftsbildenden Schicht der geographischen Hülle ist der Stoff- und Energieaustausch am intensivsten. Die Dicke dieser Schicht wird auf 30–50 m in den Polarwüsten und 150–200 m in der Zone der tropischen Regenwälder (Hylae) geschätzt; im Ozean umfasst es die gesamte Mächtigkeit der Hydrosphäre. Die landschaftsbildende Schicht ist durch den engsten direkten Kontakt aller Komponenten der geografischen Hülle unter dem Einfluss von Sonnenenergie, inneren Kräften der Erde (einschließlich der Schwerkraft) und menschlichen Aktivitäten gekennzeichnet.

Die Struktur der geografischen Hülle

Eines der wichtigsten Merkmale der geografischen Hülle ist ihre geografische Zonierung. Ideen dazu tauchten im antiken Griechenland auf. Das Konzept der geografischen Zonierung wurde von V.V. Dokuchaev im Jahr 1899
Die ungleichmäßige Verteilung der Sonnenstrahlung auf der Erdoberfläche führt zur Entstehung von Klimazonen, die jeweils durch bestimmte natürliche Prozesse geprägt sind. Basierend auf ihnen gibt es geografische Zonen.
Normalerweise sprechen sie von 13 geografischen Zonen: eine äquatoriale, zwei subäquatoriale (in der nördlichen und südlichen Hemisphäre), zwei tropische, zwei subtropische, zwei gemäßigte, zwei subpolare (subarktische und subantarktische) und zwei polare (arktische und antarktische). Schon die Namensliste selbst zeugt von der symmetrischen Anordnung der Gürtel in Bezug auf den Äquator. Jeder von ihnen wird von bestimmten Luftmassen dominiert. Die äquatorialen, tropischen, gemäßigten und arktischen Zonen sind durch ihre eigenen Luftmassen gekennzeichnet, während die anderen Zonen abwechselnd von den Luftmassen benachbarter geografischer Zonen dominiert werden. Im Sommerhalbjahr dominieren Luftmassen aus der südlicheren Zone auf der Nordhalbkugel (und im Süden dagegen aus der nördlicheren), im Winterhalbjahr - aus der nördlicheren Zone (und in der südlichen Hemisphäre - von der südlicheren).
Geografische Breitengürtel sind heterogen, was hauptsächlich durch das Gebiet bestimmt wird, in dem sie sich befinden - ozeanisch oder kontinental. Die ozeanischen Gebiete sind besser befeuchtet, während das kontinentale Binnenland dagegen trockener ist, da der Einfluss der Ozeane hier fast nicht zu spüren ist. Auf dieser Grundlage werden die Gürtel in Küsten- und Kontinentalgürtel unterteilt. Sektoren.
Die Sektorisierung kommt am deutlichsten in den gemäßigten und subtropischen Zonen Eurasiens zum Ausdruck – dem Kontinent der größten Größe. Hier werden die feuchten Waldlandschaften der ozeanischen Ränder, wenn man sich landeinwärts bewegt, durch trockene Steppen und dann Halbwüsten- und Wüstenlandschaften des kontinentalen Sektors ersetzt. Die Sektorisierung zeigt sich weniger deutlich in den tropischen, subäquatorialen und äquatorialen Gürteln. In den Tropen stechen nur zwei Sektoren hervor. Passatwinde (ganzjährig stabile Luftströmungen über den Ozeanen) bringen Niederschlag nur in die östlichen Randgebiete der Gürtel, wo tropische Regenwälder verbreitet sind. Das Innere und die westlichen Regionen haben ein trockenes, heißes Klima; An den Westküsten der Wüste gehen Sie zum Ozean selbst. Auch in den äquatorialen und subäquatorialen Gürteln werden zwei Sektoren unterschieden. In der subäquatorialen Zone ist es ständig feucht (östlich) mit Waldlandschaften und saisonal feucht (einschließlich des Rests), besetzt von lichten Wäldern und Savannen. Im Äquatorgürtel gehört der größte Teil des Territoriums zum dauerhaft feuchten Sektor mit feuchten "Regen" -Wäldern, und nur die östliche Peripherie gehört zum saisonal feuchten Sektor, in dem hauptsächlich Laubwälder verbreitet sind. Die schärfste „Sektorengrenze“ verläuft dort, wo Bergbarrieren Luftmassen im Weg stehen (z. B. die Kordilleren in Nordamerika und die Anden im Süden). Hier werden die westlichen ozeanischen Sektoren durch einen schmalen Küstenstreifen aus Ebenen und angrenzenden Berghängen begrenzt.
Sektoren werden in kleinere Einheiten unterteilt - Naturgebiete, unterschiedlich im Verhältnis von Wärme und Feuchtigkeit, da die gleiche Niederschlagsmenge, beispielsweise weniger als 150-200 mm pro Jahr, in der Tundra zur Entwicklung von Sümpfen und in den Tropen zur Bildung von Wüsten führen kann.
Beruht die Einteilung von Kontinenten in Gürtel hauptsächlich auf Unterschieden in den Strahlungsverhältnissen an der Erdoberfläche, so beruht die Einteilung in Zonen auf Unterschieden in der Strahlungsbilanz und den Jahresniederschlägen, d.h. Befeuchtung der Erdoberfläche. Das Verhältnis von Wärme und Feuchtigkeit wird durch die Formel des Strahlungstrockenheitsindex ausgedrückt:
IR = R /(Lr\
wo R- jährliche Oberflächenstrahlungsbilanz, d.h. Einkommen ist der Verbrauch an Strahlungsenergie der Sonnenstrahlung, kcal/cm2; L- jährliche latente Verdampfungswärme, kcal/cm; G - jährliche Niederschlagsmenge, g/cm2. Strahlungsbilanz R Die Landoberfläche nimmt vom Äquator bis zu den Polen ab: Am Äquator sind es etwa 100 kcal / cm2 pro Jahr, in der Region St. Petersburg - 24 kcal / cm2 pro Jahr (Abb. 10.2). Der Trockenheitsindex charakterisiert die geografischen Zonen nicht vollständig. Ein und derselbe Wert ist, wie aus der Abbildung ersichtlich, typisch für verschiedene Naturzonen: sowohl für die Taiga als auch für die Laubwälder der gemäßigten Zone und für die äquatorialen Wälder. Daher versuchen Wissenschaftler, universellere Merkmale der geografischen Zonierung zu finden.
Bei der Bewegung von den Polen zum Äquator auf den Kontinenten, insbesondere auf der Nordhalbkugel, wiederholen sich einige allgemeine Eigenschaften der Natur periodisch: Auf die baumlose Tundra folgen nach Süden die Waldzonen der gemäßigten Zone, gefolgt von Steppen und Wüsten der gemäßigten, subtropischen, tropischen Zonen, dann die Wälder der äquatorialen Gürtel. Dieses Muster spiegelte sich im periodischen Zonierungsgesetz wider, wonach die Grundlage für die Differenzierung der geografischen Hülle lautet:
◊ die Menge der absorbierten Sonnenenergie, die von den Polen zum Äquator zunimmt und durch die Jahreswerte der Strahlungsbilanz der Erdoberfläche gekennzeichnet ist;

◊ die Menge der eintretenden Feuchtigkeit, gekennzeichnet durch den jährlichen Niederschlag;
◊ Das Verhältnis von Wärme und Feuchtigkeit, genauer gesagt das Verhältnis der Strahlungsbilanz zur Wärmemenge, die benötigt wird, um die jährliche Niederschlagsmenge zu verdunsten - der Strahlungsindex der Trockenheit.
Das Gesetz der Periodizität manifestiert sich darin, dass die Werte des Trockenheitsindex in verschiedenen Zonen von 0 bis 4-5 variieren, dreimal zwischen den Polen und dem Äquator liegen sie nahe bei Eins - diese Werte entsprechen dem höchste biologische Produktivität von Landschaften (Abb. 10.3).
Landschaften - kleinere Einheiten im Vergleich zu natürlichen Gebieten dienen als Hauptzellen der geografischen Hülle. Je nach Mikroklima, Mikrorelief, Bodenuntertypen werden Landschaften in Traktate und weiter in Fazies unterteilt, die sich von den umgebenden unterscheiden. Dies kann eine bestimmte Schlucht oder ein Hügel und ihre Hänge sein, ein Wald, ein Feld usw.
Die Lage von geografischen Gürteln und Zonen auf dem Land der Erde kann verstanden werden, indem man sich auf einen hypothetischen homogenen flachen Kontinent bezieht, dessen Fläche gleich der Landfläche ist. Der Umriss dieses Kontinents auf der Nordhalbkugel ist eine Kreuzung zwischen Nordamerika und Eurasien und im Süden eine Kreuzung zwischen Südamerika, Afrika und Australien (Abb. 10.4). Die auf diesem hypothetischen Kontinent gezogenen Grenzen geografischer Gürtel und Zonen spiegeln ihre verallgemeinerten (durchschnittlichen) Konturen auf den Ebenen realer Kontinente wider. Die Namen der Naturzonen werden nach der Vegetation vergeben, da in denselben Naturzonen auf verschiedenen Kontinenten die Vegetationsdecke ähnliche Merkmale aufweist. Die Verteilung der Vegetation wird jedoch nicht nur vom Zonenklima beeinflusst, sondern auch von anderen Faktoren - der Entwicklung der Kontinente, den Eigenschaften der Gesteine, aus denen die Oberflächenhorizonte bestehen, und natürlich von menschlichen Aktivitäten. Beachten Sie, dass die Struktur der Gürtel und der Satz natürlicher Zonen von den arktischen Regionen bis zum Äquator komplexer werden. In dieser Richtung nehmen vor dem Hintergrund einer zunehmenden Sonneneinstrahlung unter feuchten Bedingungen regionale Unterschiede zu. Dies erklärt die vielfältigere Natur der Landschaften in tropischen Breiten. In den Polarregionen mit ständiger Staunässe, aber unzureichender Wärmemenge wird dies nicht beobachtet.
Neben klimatischen Faktoren wird die Landschaftsstruktur der geografischen Hülle durch Unterschiede in der Struktur der Erdoberfläche beeinflusst. Beispielsweise ist in den Bergen die Höhen- (oder vertikale) Zonierung deutlich zu erkennen, wo sich die Landschaften von Ausläufern zu Gipfeln ändern. Die Existenz von Breiten- (horizontaler) und Höhenzonalität ermöglicht es, von der dreidimensionalen Natur geografischer Zonen zu sprechen. Die Flora und Fauna der Berglandschaften entwickelte sich gleichzeitig mit dem Aufstieg der Berge selbst, d.h. Bergarten von Pflanzen und Tieren entstanden in der Regel in den Ebenen. Im Allgemeinen ist die Artenvielfalt von Pflanzen und Tieren in den Bergen 2-5 mal höher als in der Ebene. Oft bereichern Bergarten die Vegetation der Ebenen. Die Art der vertikalen Zonalität (eine Reihe von Höhenzonen) hängt von der geografischen Zone ab, in der sich die Berge befinden, und die Änderung der Zonen in den Bergen wiederholt ihre Änderung in den Ebenen nicht, dort bilden sich spezifische Berglandschaften , und das Alter von Berglandschaften nimmt mit der Höhe ab.

Ein wichtiges Merkmal der geografischen Hülle ist ihre Asymmetrie. Folgende Arten von Asymmetrien werden unterschieden:
◊ polare Asymmetrie. Sie drückt sich insbesondere darin aus, dass die Nordhalbkugel kontinentaler ist als die Südhalbkugel (39 bzw. 19 % der Landfläche). Darüber hinaus unterscheiden sich die geografische Zonalität der hohen Breiten der nördlichen und südlichen Hemisphäre und die Verteilung der Organismen. Beispielsweise gibt es auf der Südhalbkugel nicht genau die geografischen Zonen, die die größten Flächen auf den Kontinenten der Nordhalbkugel einnehmen; verschiedene Tier- und Vogelgruppen leben auf den Weiten von Land und Meer in der nördlichen und südlichen Hemisphäre: Ein Eisbär ist charakteristisch für die hohen Breiten der nördlichen Hemisphäre, und ein Pinguin ist charakteristisch für die hohen Breiten der südlichen Hemisphäre. Nennen wir einige Anzeichen polarer Asymmetrie: Alle Zonen (horizontal und höhenmäßig) sind um durchschnittlich 10° nach Norden verschoben. Beispielsweise liegt der Wüstengürtel auf der Südhalbkugel (22°S) näher am Äquator als auf der Nordhalbkugel (37°N); der Hochdruckantizyklongürtel auf der Südhalbkugel liegt 10° näher am Äquator als auf der Nordhalbkugel (25 und 35°); Das meiste warme Ozeanwasser wird von den äquatorialen Breiten in die nördliche und nicht in die südliche Hemisphäre geleitet, daher ist das Klima der nördlichen Hemisphäre in den mittleren und hohen Breiten wärmer als das südliche;
◊ Asymmetrie von Kontinenten und Ozeanen. Die Erdoberfläche ist im Verhältnis 1:2,43 auf die Kontinente und Ozeane aufgeteilt. Gleichzeitig haben sie viele Gemeinsamkeiten. Sowohl an Land als auch im Ozean sind alle drei Arten von Materie, die von V.I. Vernadsky inert, bioinert und lebendig. Die inerte Substanz des Ozeans ist also Meerwasser mit darin gelösten Salzen und mechanischen Suspensionen, von denen einige als Grundlage für die Ernährung pflanzlicher Organismen dienen, wie der Boden von Kontinenten. Sowohl in den ozeanischen als auch in den kontinentalen Teilen der geografischen Hülle konzentriert sich lebende Materie hauptsächlich in der oberflächennahen Schicht. Unterschiede in der Biomasse und ihrer Produktivität an Land und im Meer sind sehr groß. Die Kontinente werden von Pflanzen dominiert, während die Ozeane von Tieren dominiert werden. Die Biomasse des Ozeans beträgt nur 0,13 % der gesamten Biomasse der lebenden Organismen des Planeten. Die lebende Materie des Planeten ist hauptsächlich in den grünen Pflanzen des Landes konzentriert; Organismen, die nicht zur Photosynthese befähigt sind, weniger als 1 %. Bezogen auf die Artenzahl machen Landtiere 93 % der Gesamtartenzahl aus. Das gleiche Verhältnis ist typisch für Pflanzen – 92 % Land und 8 % Wasser. In Bezug auf die Anzahl der Arten machen Pflanzen etwa 21%, Tiere etwa 79% aus, obwohl der Anteil der Tiere in Bezug auf die Biomasse 1% der gesamten Biomasse der Erde beträgt. Im Allgemeinen ist L.A. Zenkevich unterschied drei Symmetrieebenen - die Asymmetrien des Ozeans und des Landes und dementsprechend drei Arten von Symmetrie: die Äquatorialebene; die Meridianebene, die durch die Kontinente verläuft und die Ähnlichkeit ganzer Ozeane zum Ausdruck bringt; Meridionalebene, die jeden Ozean in einen östlichen und einen westlichen Teil teilt. Dieselben Symmetrieebenen lassen sich auch für die Kontinente unterscheiden: die Äquatorialebene, die ihre polare Asymmetrie betont; Ebenen entlang der meridionalen Achsen der Ozeane, die die individuellen Merkmale der Kontinente markieren; Ebenen entlang der Meridianachsen der Kontinente (Eurasien, Afrika usw.), die beispielsweise die Unterschiede zwischen den monsunalen - östlichen und westlichen - Sektoren der Kontinente betonen.

§ 10.2. Funktionsweise des geografischen Umschlags

Zirkulation von Stoffen im geografischen Umschlag

Die allgemeinsten Eigenschaften einer geographischen Hülle werden durch ihre Masse, Energie und ihre Zirkulation bestimmt. Das Funktionieren der geografischen Hülle erfolgt durch eine Vielzahl von Stoff- und Energiekreisläufen, gewährleistet die Erhaltung ihrer Haupteigenschaften für eine beträchtliche Zeit, hat normalerweise einen rhythmischen (täglichen, jährlichen usw.) Charakter und wird nicht von begleitet seine grundlegende Veränderung. Eine erfolgreiche Interaktion zwischen Mensch und Natur ist möglich, wenn man das Wesen dieser Funktionsweise versteht, da ihre Verwaltung die Aufrechterhaltung einer stabilen geografischen Hülle ermöglicht.
Die Substanz der geographischen Hülle und ihre Energie sind terrestrischen und solarkosmischen Ursprungs. Das Zusammenspiel der Bestandteile der geographischen Hülle erfolgt durch den Austausch von Materie und Energie in Form von Kreisläufen unterschiedlicher Größenordnung. Die Energiebilanz der geographischen Hülle wird in § 10.1 betrachtet, daher gehen wir hier auf die Stoffbilanz und andere für die geographische Hülle wichtige Kreisprozesse ein. In der Regel unter dem Stoffkreislauf versteht man die wiederkehrenden Prozesse der Umwandlung und Bewegung von Materie und Energie in der Natur, die ihrer Natur nach mehr oder weniger zyklisch sind. Diese Prozesse sind als fortschreitend zu charakterisieren, da es bei verschiedenen Umwandlungen in der Natur keine vollständige Wiederholung von Zyklen gibt, sondern immer gewisse Änderungen in der Menge und Zusammensetzung der gebildeten Stoffe und Energien.
Durch die unvollständige Schließung von Stoffkreisläufen ändert sich die Konzentration bestimmter Elemente auf der Skala der Erdzeit, beispielsweise reichern sich in der Atmosphäre biogener Stickstoff und Sauerstoff und in der Atmosphäre biogene Kohlenstoffverbindungen (Erdöl, Kohle, Kalksteine) an Erdkruste. Wasserstoff, Eisen, Kupfer und Nickel reichern sich an und lösen sich in verschiedenen Teilen des Planeten auf (während Vulkanausbrüchen oder als Teil von Meteoriten und kosmischem Staub).
Der Stoffkreislauf in der Natur umfasst die Prozesse der Umwandlung der einfachsten mineralischen und organomineralischen Substanzen in komplexere Verbindungen, ihre Bewegung, weitere Zerstörung mit der Bildung einfacher Formen. So verdunsten jährlich mehr als 450.000 km3 Wasser aus dem Weltmeer und etwa die gleiche Menge kehrt in Form von Niederschlag und Abfluss zurück. Allerdings zeigt sich hier die unvollständige Schließung des Wasserkreislaufs: Das Wasser atmosphärischer Niederschläge kann durch verschiedene Reaktionen oder Eintauchen in die Erddicke gebunden werden; Ein Teil der Materie der Erde, einschließlich Wasser, entweicht kontinuierlich aus den äußeren Schichten der Atmosphäre in den interplanetaren Raum, wo die Geschwindigkeit der Gase beginnt, die kritische (erste kosmische) Geschwindigkeit zu überschreiten. Im allgemeinen Fall ist es ziemlich schwierig, die gesamte Stoffbilanz (das Verhältnis zwischen Zufluss und Abfluss) einer geografischen Hülle abzuschätzen. Es wird aber angenommen, dass dieser Saldo positiv ist, d.h. in der geografischen Hülle reichert sich die Substanz an.
Die Substanz jeder einzelnen Schale (Hydrosphäre, Atmosphäre usw.) ist in anderen speziellen Schalen vorhanden. Zum Beispiel durchdringt Wasser Gesteine ​​und Wasserdampf ist in der Atmosphäre vorhanden. Darüber hinaus werden die in der geografischen Hülle auftretenden Phänomene und Prozesse gemeinsam und untrennbar durchgeführt. Alle Komponenten der geografischen Hülle interagieren und durchdringen sich gegenseitig.
Die wichtigsten Zyklen, die innerhalb der geografischen Hülle stattfinden, sind der Stoffkreislauf, der mit dem Wasserkreislauf verbunden ist, und der Kreislauf, der durch die Aktivität lebender Materie verursacht wird.
Die Zirkulation von Materie zwischen Land und Ozean ist damit verbunden der Wasserkreislauf. Sonneneinstrahlung erwärmt die Wasseroberfläche, was zur Verdunstung großer Wassermengen führt. Das meiste davon kehrt in Form von Niederschlag in den Ozean zurück, und der Rest fällt in Form von Niederschlag an Land und kehrt dann in Form von Abflüssen, hauptsächlich Flüssen, in den Ozean zurück. Wenn wir davon ausgehen, dass jedes Jahr ein neuer Teil des Ozeanwassers verdunstet und die bestehenden Zirkulationsraten beibehalten werden, dann stellt sich heraus, dass das gesamte in der Atmosphäre enthaltene Wasser in 1/40 eines Jahres erneuert wird, Flusswasser - in 1 /30 eines Jahres, Bodenwasser - in 1 Jahr, das Wasser von Seen - für 200-300 Jahre und die gesamte Hydrosphäre, einschließlich des Ozeans, für 3000 Jahre.
Im Kreislauf dreht sich nicht nur reines Wasser. Ionen von Meersalzen treten von der Meeresoberfläche in die Zusammensetzung von Wasserdampf ein. Bei atmosphärischem Niederschlag fallen sie an Land. Diese Salze sowie durch Verwitterung und Bodenbildung aus Boden und Grundwasser ausgewaschene Stoffe gelangen in die Gewässer. Einige von ihnen verbleiben an Land in Flusstälern, und der andere Teil gelangt in Form von Suspensionen und Lösungen zusammen mit dem Abfluss von Flüssen in den Ozean. Die mechanisch suspendierten Stoffe fallen allmählich auf den Grund, während sich der gelöste Stoff mit der Meerwasserlösung vermischt, von Meeresorganismen absorbiert wird und schließlich als Ergebnis chemischer und biochemischer Prozesse auf den Grund des Ozeans fällt. Deutlich mehr Materie gelangt vom Land in den Ozean, als vom Ozean ans Land zurückkehrt. Wenn diese Geschwindigkeit des Stofftransports vom Land ins Meer in der Vergangenheit gleich gewesen wäre, dann könnte die Masse aller Sedimentgesteine ​​der Erde in etwa 130 Millionen Jahren entstanden sein. Das Alter der Sedimentgesteine ​​ist jedoch ungleich älter, sodass man davon ausgeht, dass die Verwitterungsrate heute viel höher ist als in der Vergangenheit.
Der Stoffaustausch zwischen Land und Meer ist nicht auf den beschriebenen Kreislauf beschränkt. So führen Hebung und Senkung der Landoberfläche und des Meeresbodens zu einer Veränderung des Verhältnisses von Land und Ozean, wodurch Meeressedimente an Land gelangen können und deren Materie in einen neuen Kreislauf einbezogen wird. Somit gleicht der Ozean teilweise die negative Bilanz des Stoffaustausches zwischen Land und Ozean aus. Aber auch dieser Prozess schließt den Kreislauf nicht vollständig, da ein Teil der Niederschläge in den Senkungsgebieten über die Grenzen der geografischen Hülle hinaus gelangen kann - in die tiefen Schichten der Erde.
Ein weiterer wichtiger Kreislauf wird durch die Aktivität lebender Materie verursacht. In der Biosphäre gibt es ein ständiges Wachstum an lebender Materie, und gleichzeitig stirbt die gleiche Masse an lebender Materie ab. Es wird geschätzt, dass alle lebende Materie in etwa 13 Jahren aktualisiert werden könnte. Bei der Photosynthese nehmen Pflanzen an Land Wasser und mineralische Nahrungsprodukte aus dem Boden und in der Hydrosphäre auf - aus den oberen Wasserschichten, die von den Sonnenstrahlen beleuchtet werden. Pflanzen nehmen Kohlendioxid aus dem Wasser in der Hydrosphäre und aus der Atmosphäre an Land auf. Während der Photosynthese geben sie Sauerstoff in die Atmosphäre und Hydrosphäre ab. Infolgedessen kann der gesamte atmosphärische Sauerstoff in 5800 Jahren, Kohlendioxid in 7 Jahren und das gesamte Wasser in der Hydrosphäre in 5,8 Millionen Jahren erneuert werden. Noch intensiver ist der mit der Transpiration (Verdunstung) der Vegetation verbundene Wasserkreislauf. Landpflanzen nehmen ständig Mineralien aus dem Boden in den biologischen Kreislauf auf, die dem Boden wieder zugeführt werden. Aber der Stoffkreislauf ist aufgrund der Aktivität lebender Materie nicht vollständig geschlossen - ein Teil der Substanz an Land verlässt den biologischen Kreislauf und gelangt mit dem Abfluss von Flüssen in den Ozean. Nach dem Durchlaufen des biologischen Kreislaufs im Ozean fällt ein Teil der Substanz aus, aus dem sich Sedimentgesteine ​​bilden, und wird dauerhaft aus dem biologischen Kreislauf ausgeschlossen.

Kreisläufe einzelner chemischer Elemente

Für den geografischen Umschlag ist es äußerst wichtig Zirkulation einzelner biogener Elemente. Jedes chemische Element macht seinen Kreislauf in der Erdhülle durch Sonnenenergie. An Zyklen beteiligte Elemente gehen von der organischen in die anorganische Form über und umgekehrt. Wenn die Kreisläufe dieser Elemente gestört sind, reichern sich biogene Elemente in Landschaften an oder werden ihnen entzogen. So sammelt sich totes organisches Material in den Sedimenten von Seen, Küstensümpfen und flachen Meeren an, wo anaerobe Bedingungen seine Zersetzung durch Mikroorganismen verhindern, was zur Kohle- oder Torfbildung führt; Bodenerosion durch irrationale Landnutzung (Abholzung, unsachgemäßes Pflügen etc.) führt zur Auswaschung nährstoffreicher Bodenschichten.
Die wichtigsten biologischen Zyklen umfassen normalerweise die Zyklen so wichtiger Elemente für die Bildung lebender Materie wie Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor:
◊ Kohlenstoffkreislauf. Es gibt ziemlich viele Kohlenstoffquellen, aber nur Kohlendioxid (Kohlendioxid), das sich in gasförmigem Zustand in der Atmosphäre befindet oder im Wasser der Hydrosphäre gelöst ist, wird zu organischer Substanz lebender Organismen verarbeitet. Im Prozess der Photosynthese verwandelt es sich in Zucker, dann in Proteine, Lipide und andere organische Verbindungen. Der gesamte Kohlenstoff, der im Prozess der Photosynthese assimiliert wird, ist in Kohlenhydraten enthalten, die als Nahrungsquelle für lebende Organismen dienen. Während ihrer Atmung wird etwa ein Drittel dieses Kohlenstoffs in Kohlendioxid umgewandelt und in die Atmosphäre zurückgeführt. Die Hauptquellen der heutigen erhöhten Aufnahme von Kohlendioxid sind anthropogen. Derzeit wird im Prozess der menschlichen Wirtschaftstätigkeit (Brennstoffverbrennung, Metallurgie und chemische Industrie) 100-200-mal mehr Kohlendioxid in die Atmosphäre emittiert als aus natürlichen Quellen stammt, und als Folge der Zerstörung von Wäldern Verschmutzung der Meere und Ozeane usw. . Die Prozesse der Photosynthese werden geschwächt, was auch zu einer Erhöhung des Kohlendioxidgehalts in der Atmosphäre führt. Beobachtungen des Kohlendioxidgehalts in der Atmosphäre, die seit Mitte des 19. Jahrhunderts durchgeführt wurden, haben gezeigt, dass er in den letzten 10 Jahren um etwa 10 % seiner derzeitigen Konzentration zugenommen hat. Dadurch entsteht der sogenannte Treibhauseffekt – Kohlendioxid verzögert langwellige Wärmestrahlung von der Erdoberfläche. Infolgedessen sind eine Erhöhung der Lufttemperatur und in der Folge das Abschmelzen von Gletschern und ein Anstieg des Meeresspiegels möglich. Beachten Sie, dass der Klimawandel auch eine Reihe anderer anthropogener Faktoren verursacht - Verschmutzung und Verstaubung der Atmosphäre, wodurch die Menge der auf die Erdoberfläche einfallenden Sonnenstrahlung verringert wird, Entwaldung und Verschmutzung der Oberfläche des Weltozeans mit Öl, wodurch die Albedo verändert wird industrielle Wärmeemissionen in die Atmosphäre;
◊ Sauerstoffkreislauf. Sauerstoff ist in verschiedenen Formen in der geografischen Hülle enthalten. In der Atmosphäre ist es gasförmig (in Form von Sauerstoffmolekülen und in der Zusammensetzung von Kohlendioxid-CO2-Molekülen), in der Hydrosphäre - in gelöster Form und auch Teil von Wasser. Der meiste Sauerstoff befindet sich in gebundenem Zustand in Wassermolekülen, in Salzen, Oxiden fester Gesteine ​​der Erdkruste. Ungebundener Sauerstoff wird für die Atmung von Tieren und Pflanzen sowie für die Oxidation von Stoffen verbraucht, die beim Abbau organischer Substanzen durch Mikroorganismen entstehen. Grüne Pflanzen sind die Hauptquelle für Luftsauerstoff. Jedes Jahr wird bei der Photosynthese etwa 1/2500 ihres Inhalts in die Atmosphäre freigesetzt, d.h. Der Sauerstoffkreislauf in der Atmosphäre beträgt etwa 2500 Jahre. Menschliche Aktivitäten haben zur Entstehung neuer Arten des Verbrauchs von freiem Sauerstoff geführt: Er wird bei der Erzeugung von Wärmeenergie, bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe, in der Metallurgie, der chemischen Produktion und bei der Korrosion von Metallen verbraucht. Der mit der menschlichen Produktionstätigkeit verbundene Sauerstoffverbrauch beträgt 10-15 % der Menge, die im Prozess der Photosynthese gebildet wird;
◊ Stickstoffkreislauf. Die Hauptstickstoffquelle ist Luft, sie enthält etwa 78 % Stickstoff. Der größte Teil dieses Gases entsteht durch die Aktivität von Mikroorganismen - Stickstofffixierern. Nitrate - Salze der Salpetersäure - aus verschiedenen Quellen gelangen zu den Wurzeln der Pflanzen; der durch biochemische reaktionen gebildete stickstoff wird auf die blätter übertragen, wo proteine ​​synthetisiert werden, die als basis für die stickstoffernährung der tiere dienen. Nach dem Tod lebender Organismen zersetzt sich organisches Material und Stickstoff geht von organischen zu mineralischen Verbindungen unter der Wirkung von ammonifizierenden Organismen über, die Ammoniak bilden, das in den Nitrifikationszyklus einbezogen wird. Pflanzen bilden jährlich weniger als 1 % des aktiven Stickstoffpools, d.h. die Gesamtzeit des Stickstoffkreislaufs übersteigt 100 Jahre. Mit dem Absterben von Pflanzen und Tieren gelangt Stickstoff unter dem Einfluss denitrifizierender Bakterien in die Atmosphäre. Hauptquelle für den erhöhten Stickstoffeintrag in den natürlichen Kreislauf ist die moderne Landwirtschaft, die Stickstoffdünger einsetzt. Die Herstellung und Verwendung von Stickstoffdüngemitteln führt zu einer Verletzung des natürlichen Verhältnisses zwischen der Menge an gasförmigem Stickstoff, der aus organischen Verbindungen gebildet wird und in die Atmosphäre gelangt, und der Menge an Stickstoff, die bei seiner natürlichen Fixierung aus der Atmosphäre stammt;
◊ Phosphorkreislauf. Phosphor ist eines der wichtigsten Elemente, die an der Entstehung lebender Materie beteiligt sind. Der Phosphorgehalt in der Biomasse der geografischen Hülle ist viel geringer als der von Sauerstoff und Kohlenstoff, aber ohne ihn ist die Synthese von Proteinen und anderen hochmolekularen Kohlenstoffverbindungen unmöglich. Die Hauptquelle für Phosphor in der geografischen Hülle ist Apatit. Lebende Materie spielt eine wichtige Rolle bei der Migration von Phosphor: Organismen extrahieren Phosphor aus Böden und wässrigen Lösungen; es ist in zahlreichen organischen Verbindungen enthalten, besonders viel davon im Knochengewebe. Mit dem Tod von Organismen kehrt Phosphor in den Boden und in den Schlick der Meere zurück und konzentriert sich in Form von marinen Phosphatknollen (runde Mineralformationen), in den Skeletten von Fischen, Säugetieren, Guano (zersetzt in einem trockenen Klima, Kot von Seevögeln). Dadurch werden Bedingungen für die Bildung von phosphorreichen Sedimentgesteinen geschaffen, die wiederum eine Phosphorquelle im biogenen Kreislauf darstellen. Derzeit werden die Reserven und die Verteilung von Phosphor sowie Stickstoff in der geografischen Hülle, die Geschwindigkeit und Geschlossenheit ihrer Kreisläufe wesentlich von Faktoren wie der Zerstörung von Wäldern, ihrem Ersatz durch krautige und kultivierte Vegetation beeinflusst.

Rhythmische Prozesse in der geographischen Hülle

Ein wichtiges Bindeglied bei der Untersuchung der Funktionsweise der geografischen Hülle ist die Analyse des Rhythmus der darin ablaufenden Prozesse und ihrer Abhängigkeit von internen und externen Faktoren. Naturphänomene können periodisch sein (die gleichen Phasen wiederholen sich in regelmäßigen Abständen: der Wechsel von Tag und Nacht, der Wechsel der Jahreszeiten usw.); zyklisch, wenn bei konstanter mittlerer Zyklusdauer der zeitliche Abstand zwischen seinen identischen Phasen unterschiedlich lang ist (Klimaschwankungen, Vor- und Rückzug von Gletschern). Rhythmus entsteht in atmosphärischen Prozessen (Temperatur, Niederschlag, Luftdruck etc.), in der Entwicklung der Hydrosphäre (in Schwankungen des Wassergehalts von Flüssen, Seespiegeln), in Veränderungen der Eisbedeckung der Meere und der Entwicklung von Gletschern an Land, in Transgressionen (Vordringen des Meeres an Land) und Regressionen (Rückzug der Meere), in verschiedenen biologischen Prozessen (Entstehung von Bäumen, Fortpflanzung von Tieren), im Gebirgsbau. Durch die Dauer werden Rhythmen täglich, jährlich, intrasäkular (von mehreren Jahren bis Jahrzehnten), jahrhundertealt, supersäkular (gemessen in Jahrtausenden, Zehner- und Hunderterjahrtausenden), geologische Rhythmen unterschieden, wenn sich einige Phänomene nach Millionen von Jahren wiederholen .
Heliogeophysikalische Rhythmen in der geografischen Hülle sind mit Änderungen der Sonnenaktivität verbunden; die Begründer der Wissenschaft der sich ändernden Sonnenaktivität sind G. Galileo, I. Fabricius, X. Scheiner, T. Harriot, die zu Beginn des 17. Jahrhunderts. dunkle Flecken auf der Sonnenoberfläche gefunden. Die Existenz eines indirekt wirkenden Zusammenhangs der "Sonnenaktivität" mit natürlichen Prozessen wurde von dem einheimischen Wissenschaftler A.L. Chizhevsky, der als Begründer der Heliobiologie gilt. Er stellte die Abhängigkeit solcher Phänomene der organischen Welt wie Getreideertrag, Wachstum und Krankheit von Pflanzen, Fortpflanzung von Tieren und Fischfang, Schwankungen des Kalziumgehalts im Blut und von der Aktivität der Sonne fest Gewichtsveränderungen von Babys, Häufigkeit von Unfällen und Ausbrüchen von Infektionskrankheiten, Fruchtbarkeit und Sterblichkeit.
Heliogeophysikalische Rhythmen umfassen normalerweise 11-Jährige, 22-23-Jährige und 80-90-Jährige. Sie äußern sich in Schwankungen des Klimas und der Eisbedeckung der Meere, der Intensität des Wachstums und der Änderung der Phasen der Vegetationsentwicklung (insbesondere werden sie in den Jahresringen der Bäume aufgezeichnet), Änderungen der Aktivität von Vulkanen.
Die durch die I-Sommerperioden der Sonnenaktivität verursachten elektrischen und magnetischen Phänomene in der Atmosphäre haben nicht nur einen enormen Einfluss auf das Klima, sondern auch auf alle Lebewesen. Während einer Zunahme der Sonnenaktivität steigt die Aurora Borealis, die atmosphärische Zirkulation, die Feuchtigkeit steigt, das Wachstum der Phytomasse nimmt zu, die Aktivität von Mikroben und Viren wird aktiviert; Mediziner assoziieren damit Grippeepidemien und eine Zunahme von Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Derzeit sind viele Rhythmen im menschlichen Körper bekannt, beispielsweise die Arbeit des Herzens, die Atmung und die bioelektrische Aktivität des Gehirns. In der Theorie sogenannter biologischer Chronometer wird besonderer Wert auf Rhythmen und Perioden von 23 Tagen (körperlicher Rhythmus), 28 Tagen (emotionaler Rhythmus) und 33 Tagen (intellektueller Rhythmus) gelegt, die ab dem Tag der Geburt gezählt werden. Es ist durchaus möglich, dass diese Perioden auf kosmische Ursachen zurückzuführen sind.
Weil Rhythmen astronomischer Natur, es kann zu Änderungen in der Bewegung der Erde im Orbit und unter dem Einfluss anderer Planeten kommen, zum Beispiel eine Änderung der Neigung der Erdachse zur Ebene des Orbits. Diese Störungen beeinflussen die Intensität der Sonneneinstrahlung auf die Erde und das Klima. Rhythmen dieser Art (ihre Dauer beträgt 21.000, 41.000, 90.000 und 370.000 Jahre) sind mit vielen Ereignissen auf der Erde im Quartär (den letzten 1,8 Millionen Jahren) verbunden, vor allem mit der Entwicklung von Vereisungen. Die kürzesten Rhythmen - täglich und jährlich - und Rhythmen aufgrund der gegenseitigen Bewegung der Körper im Erde-Sonne-Mond-System haben astronomischen Charakter. Durch die Bewegung von Sonne und Planeten im System entsteht eine Ungleichheit der Gravitationskräfte und eine Änderung der gezeitenbildenden Kräfte. Befeuchtungsrhythmen, die 1850-1900 Jahre andauerten, haben diese Natur. Jeder solcher Zyklus beginnt mit einer kühlen Nassphase, gefolgt von einer Zunahme der Vergletscherung, einer Zunahme des Abflusses, einer Erhöhung des Seespiegels, der Zyklus endet mit einer trockenen Warmphase, während der sich Gletscher zurückziehen, Flüsse und Seen flach werden. Diese Rhythmen bewirken eine Verschiebung der Naturzonen um 2-3° Breitengrad.
Es ist seit langem bekannt, dass der Mond und die Sonne Gezeiten im Wasser, in der Luft und in festen Hüllen der Erde verursachen. Die Gezeiten in der Hydrosphäre, die durch die Wirkung des Mondes verursacht werden, sind am stärksten ausgeprägt. Während des Mondtages gibt es zwei Anstiege des Meeresspiegels (Flut) und zwei Senkungen (Ebbe). In der Lithosphäre erreicht der Bereich der Flutwellenschwingungen am Äquator 50 cm und auf dem Breitengrad von Moskau 40 cm Atmosphärische Gezeitenphänomene haben einen erheblichen Einfluss auf die allgemeine Zirkulation der Atmosphäre. Die Sonne verursacht auch alle Arten von Gezeiten, aber die Gezeitenkraft der Sonne beträgt nur 0,46 der des Mondes. Je nach Stellung von Erde, Mond und Sonne zueinander verstärken oder schwächen sich die durch die gleichzeitige Wirkung von Mond und Sonne verursachten Gezeiten gegenseitig.
Geologische Rhythmen sind am längsten bekannt. Ihre Natur wurde noch nicht ausreichend untersucht, aber anscheinend ist sie auch mit astronomischen Faktoren verbunden. Diese Rhythmen manifestieren sich vor allem in geologischen Prozessen. Ein Beispiel für einen geologischen Rhythmus sind tektonische Zyklen vergleichbar mit dem sogenannten galaktischen Jahr – der Zeit einer vollständigen Rotation des Sonnensystems um seine galaktische Achse. Es gibt vier tektonische Hauptzyklen: Caledonian (erste Hälfte des Paläozoikums), Hercynian (zweite Hälfte des Paläozoikums), Mesozoikum und Alpine. Zu Beginn jedes solchen Zyklus kam es zu Meeresüberschreitungen, das Klima war relativ einheitlich; Das Ende des Zyklus war gekennzeichnet durch große Bergbaubewegungen, Landausdehnung, zunehmende klimatische Kontraste und große Veränderungen in der organischen Welt.
Das Studium natürlicher Rhythmen und ihrer Ursachen ermöglicht es, den Ablauf natürlicher Prozesse vorherzusagen. Von besonderer Bedeutung sind Vorhersagen von Phänomenen, die Naturkatastrophen verursachen (Dürren, Überschwemmungen, Erdbeben, Lawinen, Erdrutsche). Im Allgemeinen ermöglicht die Kenntnis der Funktionsweise der geografischen Hülle, in der Natur vorhandene Trends zu erkennen, sie bei Eingriffen in den Ablauf natürlicher Prozesse zu berücksichtigen und die Folgen verschiedener Transformationen der Natur vorherzusehen.

§ 10.3. Die Geschichte der Entwicklung der geographischen Schale

Die moderne Struktur der geografischen Hülle ist das Ergebnis einer sehr langen Entwicklung. In seiner Entwicklung ist es üblich, drei Hauptstadien zu unterscheiden - präbiogen, biogen und anthropogen (Tabelle 10.1).

Tabelle 10.1. Entwicklungsstadien der geographischen Hülle

Präbiogene Phase zeichnete sich durch die schwache Beteiligung lebender Materie an der Entwicklung der geografischen Hülle aus. Diese längste Phase dauerte die ersten 3 Milliarden Jahre der Erdgeschichte - das gesamte Archaikum und Proterozoikum. Paläontologische Studien der letzten Jahre haben die von V.I. Vernadsky und L.S. Berg, dass leblose (wie sie genannt werden, azoische) Epochen anscheinend während der gesamten geologischen Zeit nicht existierten oder diese Zeitspanne äußerst kurz ist. Dieses Stadium kann jedoch als präbiogen bezeichnet werden, da das damalige organische Leben bei der Entwicklung der damaligen geographischen Hülle keine entscheidende Rolle spielte.
In der archaischen Ära existierten die primitivsten einzelligen Organismen auf der Erde in einer anoxischen Umgebung. In den vor etwa 3 Milliarden Jahren entstandenen Erdschichten wurden Reste von Fäden von Algen und bakterienähnlichen Organismen gefunden. Im Proterozoikum dominierten ein- und mehrzellige Algen und Bakterien, und die ersten vielzelligen Tiere tauchten auf. In der vorbiogenen Phase der Entwicklung der geografischen Hülle wurden dicke Schichten eisenhaltiger Quarzite (Jaspilite) in den Meeren angesammelt, was darauf hindeutet, dass damals die oberen Teile der Erdkruste reich an Eisenverbindungen waren und die Atmosphäre dadurch gekennzeichnet war einen sehr geringen Gehalt an freiem Sauerstoff und einen hohen Gehalt an Kohlendioxid.
Biogene Stufe Die Entwicklung der geografischen Hülle entspricht zeitlich der Zone des Phanerozoikums, die das Paläozoikum, Mesozoikum und fast das gesamte Känozoikum umfasst. Seine Dauer wird auf 570 Millionen Jahre geschätzt. Ab dem Unteren Paläozoikum wird organisches Leben zum führenden Faktor in der Entwicklung der geographischen Hülle. Die Schicht der lebenden Materie (der sogenannte Biostrom) breitet sich global aus, ihre Struktur und die Struktur der Pflanzen und Tiere selbst werden mit der Zeit immer komplizierter. Das Leben, das im Meer entstand, dann Land und Luft umfasste, drang in die Tiefen der Ozeane ein.
Im Verlauf der Entwicklung der geografischen Hülle haben sich die Bedingungen für die Existenz lebender Organismen wiederholt geändert, was zum Aussterben einiger Arten und zur Anpassung anderer an neue Bedingungen geführt hat.
Grundlegende Veränderungen in der Entwicklung des organischen Lebens, insbesondere die Entstehung von Pflanzen an Land, verbinden viele Wissenschaftler mit großen geologischen Ereignissen – mit Perioden verstärkter Gebirgsbildung, Vulkanismus, Rück- und Überschreitungen des Meeres und mit der Bewegung von Kontinenten. Es ist allgemein anerkannt, dass groß angelegte Veränderungen der organischen Welt, insbesondere das Aussterben einiger Pflanzen- und Tiergruppen, das Auftauchen und die fortschreitende Entwicklung anderer, mit den in der Biosphäre selbst stattfindenden und günstigen Prozessen verbunden waren Umstände, die durch die Wirkung abiogene Faktoren entstanden sind. Somit aktiviert eine Erhöhung des Kohlendioxidgehalts in der Atmosphäre während intensiver vulkanischer Aktivität sofort den Prozess der Photosynthese. Die Meeresregression schafft günstige Bedingungen für die Bildung von organischem Leben in flachen Gebieten. Signifikante Änderungen der Umweltbedingungen führen oft zum Absterben einiger Formen, was die nicht wettbewerbsfähige Entwicklung anderer sicherstellt. Es gibt allen Grund zu der Annahme, dass die Epochen der bedeutenden Umstrukturierung lebender Organismen direkt mit den Hauptepochen der Faltung zusammenhängen. Während dieser Epochen wurden hohe gefaltete Berge gebildet, die Zergliederung des Reliefs nahm stark zu, die vulkanische Aktivität intensivierte sich, der Kontrast der Umgebungen wurde schärfer und der Prozess des Austauschs von Materie und Energie schritt intensiv voran. Veränderungen in der äußeren Umgebung dienten als Antrieb für die Artbildung in der organischen Welt.
Auf der biogenen Stufe beginnt die Biosphäre einen starken Einfluss auf die Struktur der gesamten geografischen Hülle auszuüben. Die Entstehung photosynthetischer Pflanzen veränderte die Zusammensetzung der Atmosphäre radikal: Der Kohlendioxidgehalt nahm ab und freier Sauerstoff trat auf. Die Ansammlung von Sauerstoff in der Atmosphäre führte wiederum zu einer Veränderung der Natur lebender Organismen. Da sich freier Sauerstoff als das stärkste Gift für nicht daran angepasste Organismen herausstellte, starben viele Arten lebender Organismen aus. Die Anwesenheit von Sauerstoff trug zur Bildung eines Ozonschirms in 25-30 km Höhe bei, der den für organisches Leben schädlichen kurzwelligen Teil der ultravioletten Sonnenstrahlung absorbiert.
Unter dem Einfluss lebender Organismen, die alle Bestandteile der geografischen Hülle erfahren, ändern sich die Zusammensetzung und Eigenschaften von Fluss-, See-, Meer- und Grundwasser; es gibt die Bildung und Anhäufung von Sedimentgesteinen, die die obere Schicht der Erdkruste bilden, die Ansammlung von organogenen Gesteinen (Kohle, Korallenkalk, Kieselgur, Torf); Es bilden sich physikalische und chemische Bedingungen für die Migration von Elementen in Landschaften (an den Zerfallsstellen lebender organischer Verbindungen bildet sich eine reduzierende Umgebung mit Sauerstoffmangel und in der Synthesezone eine oxidierende Umgebung mit Sauerstoffüberschuss). von Wasserpflanzen), die Bedingungen für die Wanderung von Elementen in der Erdkruste, die letztendlich ihre geochemische Zusammensetzung bestimmen. Laut W. I. Vernadsky, das Leben ist ein großer ständiger und kontinuierlicher Übertreter der chemischen Trägheit der Oberfläche unseres Planeten.
Die geografische Hülle ist durch eine ausgeprägte Zonierung gekennzeichnet (siehe § 10.1). Über die Zonalität der präbiogenen Geosphäre ist wenig bekannt, es ist offensichtlich, dass ihre damaligen zonalen Veränderungen mit Änderungen der klimatischen Bedingungen und der Verwitterungskruste einhergingen. Auf der biogenen Stufe spielen Veränderungen in lebenden Organismen eine führende Rolle bei der Zonalität der geografischen Hülle. Der Beginn der Entstehung des modernen Typs der geografischen Zonalität wird dem Ende der Kreidezeit (vor 67 Millionen Jahren) zugeschrieben, als blühende Pflanzen, Vögel auftauchten und Säugetiere an Stärke gewannen. Dank des warmen und feuchten Klimas haben sich üppige Tropenwälder vom Äquator bis in die hohen Breiten ausgebreitet. Die Veränderung der Umrisse der Kontinente im Laufe der weiteren Entwicklungsgeschichte der Erde führte zu einer Veränderung der klimatischen Bedingungen und damit auch der Boden- und Vegetationsbedeckung sowie der Tierwelt. Die Struktur der geografischen Zonen, die Artenzusammensetzung und die Organisation der Biosphäre wurden allmählich komplexer.
Im Paläogen, Neogen und Pleistozän kam es zu einer allmählichen Abkühlung der Erdoberfläche; Darüber hinaus dehnte sich die Landmasse aus und ihre Nordküsten in Eurasien und Nordamerika bewegten sich in höhere Breiten. Zu Beginn des Paläogens, nördlich der äquatorialen Wälder, erschienen saisonal feuchte subäquatoriale Wälder, meist Laubwälder, die in Eurasien die Breiten des modernen Paris und Kiew erreichten. Heutzutage gibt es Wälder dieser Art nur auf den Halbinseln Hindustan und Indochina.
Die anschließende Abkühlung führte zur Entwicklung subtropischer, am Ende des Paläogens (vor 26 Millionen Jahren) und Laubwäldern der gemäßigten Zone. Derzeit befinden sich solche Wälder viel weiter südlich - in der Mitte Westeuropas und im Fernen Osten. Subtropische Wälder gingen nach Süden zurück. Die Naturzonen der kontinentalen Regionen wurden deutlicher unterschieden: die Steppen, im Norden von Waldsteppen und im Süden von Savannen eingerahmt, die sich über die gesamte Sahara, auf der Somali-Halbinsel und im Osten von Hindustan erstreckten.
In der Neogen-Periode (vor 25-1 Millionen Jahren) setzte sich die Abkühlung fort. Es wird angenommen, dass sich in dieser Zeit die Erdoberfläche um 8 °C abgekühlt hat. Es gab eine weitere Komplikation der Zonenstruktur: In den Ebenen des nördlichen Teils Eurasiens entstand eine Zone aus Misch- und dann Nadelwäldern, und wärmeliebendere Waldzonen verengten sich und verlagerten sich nach Süden. Wüsten und Halbwüsten entstanden in den zentralen Teilen der Kontinentalregionen; im Norden wurden sie von Steppen, im Süden von Savannen und im Osten von Wäldern und Sträuchern eingerahmt. In den Bergen zeigte sich die Höhenzonierung deutlicher. Bis zum Ende des Neogens kam es zu erheblichen Veränderungen in der Natur der Erde: Die Eisbedeckung des Arktischen Beckens nahm zu, die Zyklonniederschläge wurden in den mittleren Breiten Eurasiens intensiver und die Trockenheit des Klimas in Nordafrika und Westasien verringert. Die anhaltende Abkühlung führte zu einer Vereisung in den Bergen: Die Alpen und Berge Nordamerikas waren mit Gletschern bedeckt. Die Kühlung, insbesondere in hohen Breiten, hat einen kritischen Punkt erreicht.
Für den größten Teil des Quartärs (vor etwa 1 Million - 10.000 Jahren) sind die letzten Vereisungen in der Erdgeschichte charakteristisch: Die Temperatur war 4-6 ° C niedriger als heute. Wo genügend Niederschlag in Form von Schnee fiel, entstanden Gletscher auch in der Ebene, beispielsweise in subpolaren Breiten. In dieser Situation schien sich die Kälte zu stauen, da die Reflektivität der Schnee- und Gletscheroberflächen 80% erreicht. Infolgedessen dehnte sich der Gletscher aus und bildete einen festen Schild. Das Zentrum der Vereisung in Europa befand sich auf der skandinavischen Halbinsel und in Nordamerika auf Baffin Island und Labrador.
Inzwischen ist festgestellt worden, dass die Vergletscherungen gleichsam pulsierten, unterbrochen von Zwischeneiszeiten. Die Ursachen von Pulsationen sind unter Wissenschaftlern immer noch Gegenstand von Diskussionen. Einige von ihnen assoziieren die Abkühlung mit der Intensivierung der vulkanischen Aktivität. Vulkanstaub und -asche verstärken die Streuung und Reflexion der Sonnenstrahlung erheblich. Bei einem Rückgang der gesamten Sonneneinstrahlung um nur 1 % aufgrund der Staubigkeit der Atmosphäre sollte die durchschnittliche planetarische Lufttemperatur um 5 °C sinken. Dieser Effekt verstärkt die Erhöhung des Reflexionsvermögens des am stärksten vergletscherten Gebiets.
Während der Eiszeit entstanden mehrere natürliche Zonen: der Gletscher selbst, der die Polargürtel (Arktis und Antarktis) bildete; die Tundrazone, die am Rand des arktischen Gürtels auf Permafrost entstand; Tundra-Steppen in den kontinentalen Trockengebieten; Wiesen in den ozeanischen Teilen. Diese Zonen wurden von der Wald-Tundra-Zone getrennt, die sich südlich der Taiga zurückzog.

Anthropogenes Stadium Die Bildung der geografischen Hülle wird so genannt, weil die Entwicklung der Natur in den vergangenen Hunderten von Jahrtausenden in Gegenwart des Menschen stattgefunden hat. In der zweiten Hälfte des Quartärs erschienen die ältesten Menschen, Archanthropen, insbesondere Pithecanthropus (in Südostasien). Archanthropen existierten schon lange auf der Erde (vor 600-350.000 Jahren). Die anthropogene Periode in der Entwicklung der geografischen Hülle kam jedoch nicht unmittelbar nach dem Erscheinen des Menschen. Zunächst war der Einfluss des Menschen auf die geografische Hülle vernachlässigbar. Das Sammeln und Jagen mit Hilfe von Keulen oder fast unbearbeitetem Stein hat in seiner Wirkung auf die Natur wenig dazu beigetragen, den ältesten Menschen von Tieren zu unterscheiden. Der älteste Mensch kannte kein Feuer, hatte keine festen Wohnungen, trug keine Kleidung. Daher war er fast vollständig in der Gewalt der Natur, und seine evolutionäre Entwicklung wurde hauptsächlich von biologischen Gesetzen bestimmt.
Die Archanthropen wurden durch Paläoanthropen ersetzt - alte Menschen, die insgesamt über 300.000 Jahre (vor 350-38.000 Jahren) existierten. Zu dieser Zeit beherrschte der Urmensch das Feuer, das ihn endgültig vom Tierreich trennte. Feuer wurde zu einem Mittel der Jagd und zum Schutz vor Raubtieren, veränderte die Zusammensetzung der Nahrung, half dem Menschen im Kampf gegen die Kälte, was zu einer starken Ausdehnung seines Lebensraums beitrug. Paläoanthropen begannen, die Höhlen in großem Umfang als Behausungen zu nutzen, sie waren für ihre Kleidung bekannt.
Um 38-40 Vor Tausenden von Jahren wurden Paläoanthropen durch Neoanthropen verdrängt, zu denen auch der moderne Mensch Homo sapiens gehört. Dieser Zeit wird der Beginn der anthropogenen Periode zugeschrieben. Nachdem eine Person mächtige Produktivkräfte geschaffen hat, die auf globaler Ebene an der Interaktion aller Sphären der Erde teilnehmen, verleiht sie dem Entwicklungsprozess der geografischen Hülle Zielstrebigkeit. Seine Macht spürend, war der Mensch durch eigene Erfahrung davon überzeugt, dass sein Wohlergehen untrennbar mit der vollblütigen Entfaltung der Natur verbunden ist. Das Bewusstsein dieser Wahrheit markiert den Beginn einer neuen Stufe in der Evolution der geographischen Hülle – der Stufe der bewussten Steuerung natürlicher Prozesse mit dem Ziel, eine harmonische Entwicklung des Systems „Natur – Gesellschaft – Mensch“ zu erreichen.

§ 10.4. Geografisches Umfeld und globale Probleme der Menschheit

Geografisches Umfeld und seine Beziehung zur Gesellschaft

Das Grundkonzept in den Naturwissenschaften ist geografische Umwelt, die üblicherweise als Teil der geografischen Hülle verstanden wird, teilweise vom Menschen beherrscht und an der gesellschaftlichen Produktion beteiligt ist. Das eigentliche Konzept der „geografischen Umgebung“ wurde von E. Reclus und L.I. Mechanikow. Die geografische Umwelt ist eine komplexe Kombination aus natürlichen und anthropogenen Komponenten, die die materielle Grundlage für die Existenz der menschlichen Gesellschaft bilden. Es wird angenommen, dass sich die geografische Umgebung im Laufe der Zeit immer weiter ausdehnt und schließlich ihre Grenzen mit der geografischen Hülle zusammenfallen.
Gegenwärtig wird der Begriff „geografische Umgebung“ häufig durch einen allgemeineren ersetzt – „Umwelt“, der einen Teil des Sonnensystems, die Erdoberfläche und ihr Inneres umfasst, die in den Bereich menschlicher Aktivitäten fallen, wie z sowie die von ihm geschaffene materielle Welt. Die Umwelt wird normalerweise in natürliche unterteilt, die die unbelebten und lebenden Teile der Natur umfasst - die geografische Hülle (Biosphäre), und die künstliche, die alles umfasst, was ein Produkt menschlicher Aktivität ist - Objekte der materiellen und spirituellen Kultur (Städte, Unternehmen, Häuser, Straßen, Autos usw.).
Der Mensch ist als biologische Spezies mit den übrigen Bestandteilen der geographischen Hülle (Biosphäre) verbunden, und sein Körper tritt in den Kreislauf der Natur ein und gehorcht ihren Gesetzen. Der menschliche Körper reagiert wie die Organismen anderer Tiere auf Tages- und Jahreszeitenrhythmen, Änderungen der Umgebungstemperatur, Intensität der Sonneneinstrahlung usw. Aber der Mensch ist nicht nur eine biologische Spezies. Es ist ein integraler Bestandteil eines besonderen sozialen Umfelds - der Gesellschaft. Die menschliche Umwelt ist nicht nur Natur, sie wird auch von sozioökonomischen Bedingungen geprägt. Der Mensch kann sich der Natur nicht nur anpassen, sondern sie auch verändern. Der Arbeitsprozess selbst als Grundlage der gesellschaftlichen Entwicklung ist der Prozess der aktiven Einwirkung des Menschen auf die Natur.
Mensch und Gesellschaft sind untrennbar mit der geografischen Umgebung verbunden. Der Grad des Einflusses der Natur und die Abhängigkeit des Menschen von ihr sind Gegenstand der Untersuchung des geografischen Determinismus. Gegenwärtig werden die Ideen des geographischen Determinismus in der Sozialgeographie entwickelt, die die territoriale Organisation der Gesellschaft untersucht, und in der Geopolitik, die die Abhängigkeit der Außenpolitik der Staaten und der internationalen Beziehungen vom System der politischen, wirtschaftlichen und militärischen Wechselbeziehungen untersucht bestimmt durch die geografische Lage des Landes (Region) und andere physische, wirtschaftliche und geografische Faktoren (Klima, natürliche Ressourcen usw.).
Das ursprüngliche Konzept im Einklang mit dem geografischen Determinismus wurde 1924 von L.I. Mechnikov in Zivilisation und große historische Flüsse. Er argumentierte, dass die Entwicklung der menschlichen Gesellschaft in erster Linie durch die Entwicklung der Wasserressourcen und der Kommunikation bestimmt wird. Laut Mechnikov hat die Entwicklung der Zivilisationen drei Phasen durchlaufen, die sich nacheinander ablösten. Auf der ersten Stufe - Fluss - entwickelte sich die Gesellschaft aufgrund der Entwicklung und Nutzung der großen Flüsse Chinas, Indiens, Ägyptens und Mesopotamiens. In der zweiten Phase – dem Mittelmeerraum – eroberten die Menschen das Meer und zogen von Kontinent zu Kontinent innerhalb Europas, Asiens und Afrikas. Die ozeanische Phase begann mit der Entdeckung Amerikas und seiner aktiven Entwicklung und vereinte alle Zivilisationen im Maßstab der Erde.
Die Vorstellungen von der Beziehung zwischen Umwelt und Gesellschaft spiegeln sich in den Arbeiten von V.I. Vernadsky, K.E. Ziolkowski, A. L. Tschischewski. Chizhevsky machte also auf die Beziehung der Sonnenaktivität zu biologischen und sozialen Prozessen auf der Erde aufmerksam. Auf der Grundlage einer großen Menge an Faktenmaterial entwickelte er ein Konzept, wonach kosmische Rhythmen das biologische (körperliche und geistige Befinden) und soziale (Kriege, Aufstände, Revolutionen) menschliche Leben beeinflussen. Nach Berechnungen von Chizhevsky treten während der minimalen Sonnenaktivität nicht mehr als 5% aller sozialen Manifestationen in der Gesellschaft auf, während ihr Anteil während des Höhepunkts der Sonnenaktivität 60% erreicht.
Bezüglich der Frage, ob das geografische Umfeld die Entstehung, Entwicklung und das Verschwinden bestimmter ethnischer Gruppen auf der Erde (Ethnogenese) beeinflusst, besteht kein Konsens. Aus der Sicht von Yu.V. Bromley, SA Tokarev und anderen heimischen Wissenschaftlern ist die Ethnogenese in erster Linie ein sozialer Prozess und die Bildung ethnischer Gruppen wird in erster Linie von sozioökonomischen Faktoren beeinflusst. Daher ist es ratsam, bei der Untersuchung den Bildungsansatz zu verwenden und intraethnische Prozesse zu analysieren.
Ein anderer Standpunkt wurde von L.N. Gumilev. Nach seiner Hypothese spielen biologische und psychologische Faktoren und folglich das geografische Umfeld die Hauptrolle bei der Bildung ethnischer Gruppen. Gumilyov glaubte, dass das einzige zuverlässige Kriterium zur Charakterisierung eines Ethnos und eines Superethnos (einer Gruppe ethnischer Gruppen) ein Verhaltensstereotyp sein kann, weshalb Ethnogenese nicht als sozialer, sondern als natürlicher Prozess betrachtet werden sollte. Die Mehrheit der ethnischen Gruppen (Superethnoi) durchläuft seiner Meinung nach Phasen der Entstehung, des Aufstiegs, des Zusammenbruchs, des Niedergangs und der Homöostase. Gumilev betrachtete die treibende Kraft der Ethnogenese Leidenschaft - ein unwiderstehliches inneres Verlangen nach Aktivität, das darauf abzielt, ein Ziel zu erreichen, und das für Einzelpersonen, Teams und ganze Völker charakteristisch ist, die in die Zone des sogenannten leidenschaftlichen Impulses geraten sind. Nach dieser Hypothese beruht Passionarität auf der zeitlichen und räumlichen Ungleichmäßigkeit der biochemischen Energie der lebenden Materie der Biosphäre.
Gegenwärtig hat sich eine andere originelle Idee verbreitet - die Lehre von Noosphäre(Bereich des Geistes). Diese Doktrin basiert auf Ideen, die zu Beginn des 20. Jahrhunderts geäußert wurden. E. Leroy und P. Teilhard de Chardin, die die Noosphäre als eine Art Idealgebilde betrachteten, eine außerbiosphärische Gedankenhülle, die die Erde umgibt. Die Grundlagen der modernen Doktrin der Noosphäre wurden von V.I. Wernadski. Er glaubte, dass die Noosphäre erstens der Zustand des Planeten ist, nachdem der Mensch zu einer großen transformativen Kraft geworden ist; zweitens der Bereich der aktiven Manifestation des wissenschaftlichen Denkens; drittens der Hauptfaktor der Umstrukturierung und Veränderung der Biosphäre. Es wird heute angenommen, dass die Noosphäre ein Bereich der Interaktion zwischen Mensch und Natur ist, in dem vernünftige menschliche Aktivitäten zum wichtigsten bestimmenden Faktor für die Entwicklung werden. Die Noosphäre ist die qualitativ höchste Stufe in der Entwicklung der Biosphäre, verbunden mit einer radikalen Transformation sowohl der Natur als auch des Menschen selbst, d.h. Die Noosphäre ist ein qualitativ neuer Zustand der Biosphäre, ihre nächste Transformation im Laufe der Evolution. Die Struktur der Noosphäre umfasst: Menschheit, soziale Systeme, Wissenschaft, Technik und Technologie in Einheit mit der Biosphäre.

Globale Probleme der Menschheit

Die Art der Wechselwirkung zwischen Gesellschaft und Natur wird maßgeblich durch den Grad der gesellschaftlichen Entwicklung bestimmt. Der Einfluss des geografischen Umfelds auf die Gesellschaft manifestiert sich in der sozialen Arbeitsteilung, dem Standort und der Entwicklung verschiedener Produktionszweige und folglich im Niveau der Arbeitsproduktivität, der Entwicklung menschlicher Fähigkeiten und dem Entwicklungstempo der Gesellschaft insgesamt die Entwicklung der Arbeitsbeziehungen, das sozialpsychologische Erscheinungsbild und die Stimmung der Gesellschaft, also z. auf seine Mentalität.
Der menschliche Einfluss auf die Natur lässt sich auf vier Haupttypen von Veränderungen zurückführen:
◊ Strukturen der Erdoberfläche (Pflügen von Steppen, Abholzung, Landgewinnung, Schaffung künstlicher Seen und Meere usw.);
◊ die Zusammensetzung der Biosphäre, der Kreislauf und das Gleichgewicht ihrer Bestandteile (die Freisetzung verschiedener Stoffe in die Atmosphäre und in Gewässer, die Entfernung von Fossilien, Änderungen in der Feuchtigkeitszirkulation usw.);
◊ energetische, insbesondere thermische, Bilanz einzelner Regionen der Erde und des gesamten Planeten;
◊ Biota (eine Gruppe lebender Organismen) als Ergebnis der Ausrottung einiger Arten lebender Organismen, der Schaffung neuer Tierrassen und Pflanzensorten und ihrer Verlagerung in neue Lebensräume.
Zwei Beispiele, die bereits zu Lehrbüchern geworden sind, veranschaulichen die Notwendigkeit, den gesamten Komplex natürlicher Faktoren im Prozess des Naturmanagements zu berücksichtigen: 1) Amerikanische Landwirte setzten massiv Herbizide ein, um die Begrünung von Wiesen zu verbessern. Aber das tötete die Weiden, die den Bibern als Nahrung dienten.
Die Biber verließen den Fluss, dessen hohes Niveau durch die von ihnen gebauten Dämme aufrechterhalten wurde. Die Dämme brachen allmählich zusammen, der Fluss wurde flach und die Fische, die darin lebten, starben. Dann sank der Grundwasserspiegel im gesamten Gebiet und reiche Auenwiesen, für die Phytonzide (Herbizide) eingesetzt wurden, vertrockneten und verloren ihren Wert. Das geplante Ereignis funktionierte nicht, weil die Menschen versuchten, nur ein Glied in der komplexen Kette von Ursachen und Wirkungen zu beeinflussen; 2) In China wurden alle Spatzen, die eine große Menge Getreide gefressen haben, zerstört. Aber Spatzen, die selbst Körnerfresser sind, füttern ihre Küken mit Insekten. Die Ausrottung der Spatzen verletzte daher das Gleichgewicht, das sich in der Natur entwickelt hatte: Die Raupen vermehrten sich unglaublich und fielen auf die Gärten und Maulbeerbäume.
Im XX Jahrhundert. Die Menschheit ist globalen Problemen nahe gekommen, die von keinem einzelnen Land gelöst werden können, sie erfordern die gemeinsamen Anstrengungen aller Staaten und Völker. Viele globale Probleme werden auf die Unvollkommenheit der Beziehung zwischen Gesellschaft und Natur reduziert, was zu einer Krise führt. Derzeit verfügt die Menschheit über ein solches technisches Potenzial, das das biologische Gleichgewicht erheblich stören kann. Aufgrund des starken Bevölkerungswachstums, der Industrialisierung und Urbanisierung begann der wirtschaftliche Druck die Fähigkeit der Ökosysteme zur Selbstreinigung und Regeneration zu übersteigen. Dies wiederum führt zu einer Verletzung der Stoffkreisläufe in der Biosphäre: Natürliche Ressourcen werden erschöpft, was zu Ressourcen- und Energieproblemen führt, und eine große Menge an Schadstoffen reichert sich an, was zu Umweltproblemen führt.
Ressourcen- und Energieprobleme damit zusammenhängt, dass die Notwendigkeit, der Natur Ressourcen zu entziehen, ab einiger Zeit die Regenerationsfähigkeit der Natur zu übersteigen beginnt, da viele natürliche Ressourcen endlich sind und die Erdbevölkerung ständig zunimmt. Die Lösung dieses Problems ist eng mit der Lösung anderer Probleme verbunden: rationelles Naturmanagement, die Suche nach alternativen Wegen zur Energiegewinnung, Bevölkerungsregulierung, das Ernährungsproblem usw.
Ökologische Probleme verbunden mit der Verschlechterung der Umweltqualität aufgrund der Verletzung des Stoffhaushalts im Prozess der Naturbewirtschaftung aus folgenden Gründen:
◊ Entwaldung. Dies macht sich besonders im Amazonas und in Südostasien bemerkbar, wo Wälder systematisch zerstört werden. Dies führt zu einer Verletzung des Wasserregimes und reduziert den Sauerstoffgehalt in der Atmosphäre;
◊ Der Prozess der Wüstenbildung, durch den eine große Menge landwirtschaftlicher und anderer Flächen aus dem Verkehr gezogen wird. Dies ist größtenteils auf die irrationale Bodennutzung und Überweidung zurückzuführen;
◊ Erschöpfung der Wasserressourcen und Verschlechterung ihrer Qualität;
◊ Belastung der Umwelt durch die Gewinnung von Mineralien und deren Verarbeitung zum Endprodukt, was zur Freisetzung von Schadstoffen in Böden, Wasser, Atmosphäre, Beeinträchtigung der Biosphäre führt, was letztendlich die Gesundheit der Menschen beeinträchtigt;
◊ Zerstörung der Ozonschicht der Atmosphäre, die die Erde vor übermäßiger UV-Strahlung schützt. Es wird angenommen, dass eine Zunahme des Volumens der anthropogenen Emissionen einer bestimmten Klasse flüchtiger Verbindungen in die Atmosphäre die Ozonschicht besonders stark abbaut;
◊ Treibhauseffekt durch übermäßigen Ausstoß von Kohlendioxid in die Atmosphäre.
Werfen wir einen genaueren Blick auf einige globale Probleme. Die Schärfe des Wasserproblems im Allgemeinen auf der Erde ist daher darauf zurückzuführen, dass gutes Wasser durch den Menschen durch seine Aktivitäten verdorben wird, der Wasserverbrauch wächst und die Wasserressourcen nicht zunehmen. Auf der Erdoberfläche gibt es viel Wasser - fast 1,5 Milliarden km2, aber es gibt wenig gutes Süßwasser, das für Menschen und Ausrüstung benötigt wird. Süßwasser (Eis, Seen, Flüsse) macht nur 1/2000 des gesamten Wassers aus, und fast alles davon ist in Gletschern konzentriert, hauptsächlich in der Antarktis. Der Anteil des verfügbaren flüssigen Frischwassers beträgt nicht mehr als 1/40 des gesamten Frischwassers; aber nicht alles flüssige Frischwasser kann verwendet werden, sondern nur sein Überschuss ist ein Abfluss, sonst wird Frischwasser aufgebraucht. Hinzu kommt, dass die Wasserressourcen ungleich verteilt sind: Viele Regionen und Staaten sind wasserarm.
Die Lösung des Nahrungsproblems hängt mit der Frage zusammen, ob die natürlichen Ressourcen der Erde erschöpft sind. Der Mensch nimmt mit der Nahrung hauptsächlich organische Stoffe auf. Jeder Mensch sollte pro Jahr etwa 40 kg Fleisch, etwa 20 kg Fisch und zusätzlich pflanzliche Lebensmittel zu sich nehmen. Vom Menschen verbrauchtes organisches Material ist Teil der Biomasse der Erde, die etwa 2,7 1012 Tonnen beträgt, und der Menschen 6 109. Daher gibt es etwa 50 Tonnen organisches Material pro Person. Aber um die Biomasse nicht zu erschöpfen, muss eine Person ihr Wachstum nutzen - eine Ernte, die von der Produktivität von Tieren und Pflanzen abhängt. Allerdings ernährt sich die Weltbevölkerung ungleichmäßig, schlimmer noch in Südamerika, Entwicklungsländern in Afrika und Südasien, wo es einen besonders großen Bevölkerungszuwachs gibt. In diesen Regionen liegen die Weizenerträge drei- bis viermal unter dem Weltdurchschnitt, und die Bevölkerung ist unterernährt. Um die Hungerzone zu beseitigen, muss die Nahrungsaufnahme um das Dreifache erhöht werden. Dafür sind enorme Mittel erforderlich, die den Staaten im Zweiten Weltkrieg an Kosten entsprachen.
Es wird allgemein angenommen, dass die Erdoberfläche durch den Treibhauseffekt von Überhitzung bedroht ist. Folgende Ursachen der anthropogenen Überhitzung werden unterschieden: die Akkumulation von Sonnenwärme durch menschliche Aktivitäten und eine Zunahme der vom Menschen produzierten Energie. Die Erdatmosphäre hält die Wärme von der Erdoberfläche in der gleichen Weise zurück, wie Glas die Wärme in einem Gewächshaus zurückhält. Der Treibhauseffekt nimmt mit zunehmendem Gehalt an Kohlendioxid und Wasserdampf in der Atmosphäre zu. Die Hauptquelle von Kohlendioxid - natürlich - die Atmung von Pflanzen (nachts) und Tieren - ist seit mehreren Milliarden Jahren in Betrieb. Die zweite anthropogene Quelle ist die weit verbreitete Nutzung brennbarer Mineralien durch den Menschen - Kohle, Öl und Gas (Methan), bei deren Verbrennung Kohlendioxid freigesetzt wird. Mit der Entwicklung der Industrie steigt die Kohlendioxidmenge in der Atmosphäre alle 10 Jahre um 10 %. Schon heute ist es doppelt so viel wie Ende des 19. Jahrhunderts in der Atmosphäre. Der Treibhauseffekt der Atmosphäre beeinflusst auch die Temperatur der Erdoberfläche. Einer Schätzung zufolge wird seine Temperatur im Jahr 3000 um 12 °C steigen.
Der zweite Grund für die Erwärmung der Erdoberfläche sind menschliche Aktivitäten, die in immer größeren Mengen Energie erzeugen. Diese Energie tritt in die geografische Hülle ein. Nach dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik werden alle Arten von Energie in Wärme umgewandelt, daher erwärmt sich die Erdoberfläche zunehmend.
Aktuell werden Maßnahmen ergriffen, um individuelle Widersprüche im Zusammenspiel von Natur und Gesellschaft zu beseitigen. Die Zukunft der Menschheit hängt davon ab, wie jeder von uns an diesem Prozess teilnimmt.
Somit wird das Wesen der modernen globalen Probleme der Menschheit auf die folgenden Hauptpunkte reduziert: die schnelle Erschöpfung der natürlichen Ressourcen - Rohstoffe, Energie; schnelle Verschmutzung der natürlichen Umwelt - Atmosphäre, Lithosphäre, Hydrosphäre. All dies wird überlagert von der rapiden Zunahme der menschlichen Bevölkerung. Um aus der Krise herauszukommen, ist daher eine vernünftige Selbstbeschränkung beim Verbrauch natürlicher Ressourcen, insbesondere Energieträger, notwendig; Aufrechterhaltung eines dynamischen Gleichgewichts zwischen Natur und Mensch; Bildung eines ökologischen Bewusstseins in der Gesellschaft. Dies erfordert die Entwicklung neuer methodischer und methodischer Ansätze, vor allem im naturwissenschaftlichen Rahmen, die es ermöglichen könnten, aus der aktuellen Umweltkrise herauszukommen und die globalen Probleme der Menschheit zu lösen.

FRAGEN ZUR SELBSTÜBERPRÜFUNG

1. Was ist ein geografischer Umschlag und wo liegen seine Grenzen? Was gibt Anlass, von der Einheit der geographischen Hülle zu sprechen?

1. Was ist geografischer Raum und in welcher Beziehung steht er zur geografischen Hülle?
2. Was ist der Unterschied zwischen den Begriffen „geografische Hülle“ und „Biosphäre“? Was ist die Essenz der Lehren von V.I. Vernadsky über die Biosphäre und Noosphäre?

4. Was ist Erde? Was sind seine Hauptmerkmale? Warum V.V. Dokuchaev nannte den Boden einen Spiegel der Landschaft?
5. Aus welchen Energiequellen besteht die geografische Hülle?

1. Was ist geografische Zonierung und wie äußert sie sich?
2. Welche Arten von Symmetrie innerhalb der geografischen Hülle kennen Sie? Auf welche Weise treten sie auf?
3. Was ist der Stoffkreislauf in der Natur? Welche Zyklen kennst du? Beschreibe sie kurz.
4. Welche rhythmischen Prozesse in der geographischen Hülle kennen Sie? Geben Sie ihre Eigenschaften an.
5. Wie hat sich die geografische Hülle entwickelt? Nennen Sie die wichtigsten Stationen dieser Entwicklung und beschreiben Sie sie.
6. Was ist geografischer Determinismus und was ist sein Wesen?
7. Welches Konzept wurde von L.I. Mechnikov in seinem Werk "Zivilisation und große historische Flüsse"? Was ist sein Wesen?
8. Was sind die wichtigsten Bestimmungen der Theorie der Entwicklung der ethnischen Gruppen L.N. Gumiljow?
9. Was sind die Widersprüche im System „Natur und Gesellschaft“?

15. Was sind die globalen Probleme der Menschheit und was sind ihre Ursachen? Welche Möglichkeiten gibt es, diese Probleme zu lösen?

LITERATUR

1. Armand D. L. Landschaftswissenschaft. M., 1975.
2. Balandin R. K., Bondarev L. G. Natur und Zivilisation. M., 1988.
3. Bokov V.A., Seliverstov Yu.P., Chervanev I.G. Allgemeine Geographie. SPb., 1999.
4. Bromley Yu.V. Moderne Probleme der Ethnographie. M., 1984.
5. Bunge W. Theoretische Geographie. M., 1967.
6. Wernadski V.I. Biosphäre. M., 1967.
7. Wernadski V.I. Wissenschaftliches Denken als planetarisches Phänomen. M., 1991.
8. Vronsky V.A., Voitkevich G.V. Grundlagen der Paläogeographie. Rostow n / a, 1997.

9. Geografisches Lexikon (Konzepte und Begriffe). M., 1988.

1. Gregor K. Geographie und Geographen. Physische Geographie. M., 1988.
2. Grigorjew A. A. Muster der Struktur und Entwicklung der geografischen Umgebung. M., 1966.
3. Grigorjew A. A.Ökologische Lehren aus historischer Vergangenheit und Gegenwart. L., 1991.
4. Grjadowoj D.I. Konzepte der modernen Naturwissenschaft. Aufbaukurs der naturwissenschaftlichen Grundlagen. M., 2000.
5. Gumilyov L.N. Geographie der Ethnos in der historischen Periode. L., 1990.
6. Zhekulin B.C. Einführung in die Geographie. L., 1989.
7. Zabelin I.M. Theorie der physischen Geographie. M, 1956.
8. Zabelin I.M. Physische Geographie in der modernen Naturwissenschaft. M., 1978.
9. Isachenko A.G. Landschaftswissenschaft und physikalisch-geographische Zonierung. M., 1991.
10. Kolesnik S.V. Allgemeine geographische Muster der Erde. M., 1970.
11. Der Stoffkreislauf der Natur und seine Veränderung durch menschliches Wirtschaften / Ed. BIN. Ryabchikov. M., 1980.
12. Lyamin BC Geographie und Gesellschaft. M., 1978.
13. Maksakovsky V.P. geografische Kultur. M., 1997.
14. Markov K.K. Paläogeographie. M, 1960.
15. Markov K.K., Dobrodeev O.P., Simonov Yu.G., Suetova I.A. Einführung in die Physische Geographie. M., 1973.
16. Mereste U.I., Nymmik S.Ya. Moderne Geographie. Fragen der Theorie. M., 1984.
17. Mechanikov L.I. Zivilisation und große historische Flüsse. M., 1995.
18. Milkov F. N. Allgemeine Geographie. M., 1990.
19. Welt der Geographie: Geographie und Geographen / Ed. GI Rychagov et al., M., 1984.
20. Neklyukova N.P., Dushina I.V., Rakovskaya E.M. usw. Erdkunde. M., 2001.
21. Odum Yu.Ökologie. M., 1986. T. 1-2.
22. Razumichin N.V. Natürliche Ressourcen und ihr Schutz. L., 1987.
23. Reimers N.F.Ökologie. M., 1994.
24. RyabchikovEIN. M. Struktur und Dynamik der Geosphäre. M., 1972.
25. Selivanov A. O. Natur, Geschichte, Kultur: Ökologische Aspekte der Kultur der Völker der Welt. M., 2000.
26. Sochava V.B. Einführung in die Geosystemlehre. Nowosibirsk, 1978.
27. Teilhard de ChardinP. Das menschliche Phänomen. M., 1987.
28. Chizhevsky A.L. Erdecho von Sonnenstürmen. M., 1976.