Учение о географической зональности как фундаментальном свойстве географической оболочке. Географические пояса, зоны и сектора.

Физическая география

 

1. Географическая оболочка: понятие, границы и внутренняя структура.

Ученые давно обратили внимание на то, что на поверхности Земли, в зоне соприкосновения и взаимопроникновения атмосферы, гидросферы и литосферы формируются особые условия, способствующие возникновению здесь живых организмов. Эта особая оболочка стала объектом исследования ф/г. По определению современной трактовки ГО – парадинамическая система взаимодействующих между собой её структурных элементов (Л, А и Г ярусов) и функциональных элементов (ландшафтный, биосферный и антропогенный яруса). При изучении ГО важным является вопрос определения её верхней и нижней границы.

А.А. Григорьев верхнюю границу географической оболочки проводит в стратосфере на высоте 20-25км, ниже слоя максимальной концентрации озона. Ниже этого слоя наблюдаются движения воздуха, связанные с взаимодействием атмосферы с сушей и океаном, выше движения атмосферы этого характера сходят на нет. Нижняя граница, по его мнению, проходит вверху подкорового слоя, несколько ниже поверхности Мохоровичича. На материке нижняя граница географической оболочки в среднем на глубине 30-40 км от дневной поверхности, понижаясь под горными системами до глубины 70-80 км, под океанами – всего 5-8 км.

Т.о. мощность географической оболочки, по А.А. Григорьеву, составляет 50-100 км на материках и 35-45 км на океанах.

С.В. Калесник понимал географическую оболочку более узко. Отодвигая её верхнюю границу в атмосфере на высоту 25-30 км, он ограничивал нижнюю границу географической оболочки в литосфере зоной гипергенеза, охватывающей самый верхний (до глубины 500-800м) слой литосферы.

Д.А. Арманд верхнюю границу проводит по тропопаузе, потому что только в тропосфере существуют вертикальные движения воздушных масс, обусловленные характером подстилающей поверхности, только в тропосфере реализуются свойства физико-географической оболочки взаимодействие поверхности Земли со слоями воздуха. Общая мощность тропосферы 15-16 км, нижняя граница, такая же как у Григорьева, она совпадает с поверхностью мохо.

А.Г. Исаченко в географическую оболочку включает воздушную тропосферу, гидросферу и верхнюю толщу (до 5-6 км глубины) литосферы. В отличиеот Арманда нижнюю границу проводил не по поверхности Мохоровичича, а по нижнему слою осадочных пород.

Ф.Н. Мильков проводит верхнюю границу по тропопаузе, а нижнюю – по поверхности Мохоровичича.

Подобное противоречие в выделении границ способствовало выделению различных свойств Г.О. При выделении границ необходимо помнить несколько моментов:

1. Осн. св-во Г.О. – взаимодействие. Именно оно должно быть положено в основу выделения границ.
2. В ходе своей эволюции Г.О. усложняла свою структуру, что сопровождалось расширением её границ и увеличением мощности.
3. На отдельных этапах развития в Г.О. выделяется ведущий фактор, который может быть положен в основу выделения границ.

Общая мощность Г.О. – 50-60 км. Именно в этих пределах осуществляется круговорот вещества, энергии и инф-ции.

В самом общем виде Г.О. прошла след. этапы развития: космический, геологический, биологический, антропогенный. Названия этапов отражают, ведущий фактор развития Г.О. Также произошло разделение ярусов на качественно различные группы: структурные, к-рые образовались последовательно один из другого на ранних этапах развития (литосфера, атмосфера, гидросфера) и функциональные, кот образовались в результате взаимодействия структурных ярусов (ландшафтный, биосферный, антропосферный).

2. Этапы эволюции географической оболочки.

Г.О. – это парадинамическая система взаимодействующих между собой её структурных (литосферного, атмосферного и гидросферного ярусов) и функциональных элементов (ландшафтного, биосферного и антропосферного ярусов).

На всем протяжении геологической истории от возникновения Земли до наших дней внутренняя структура Г.О. непрерывно усложнялась. Процесс усложнения её структуры протекал не только эволюционно (постепенно), но и революционно (скачкообразно). В ходе геологической истории можно назвать несколько этапов, когда происходит резкая перестройка отдельных составляющих Г.О.

Космический – наиболее ранний этап. Когда из протопланетного облака путем аккреции (слипания) образовалась протопланеты, в том числе и Земля. Затем в результате радиоактивного разогрева превзошло расплавление первичного вещ-ва и в результате образовалась протолитосфера, по своему химическому составу напоминающая верхний слой мантии и кору океанического типа. Т. е. эта протолитосфера имела основной (щелочной) состав с низким содержанием диоксида кремния. Она имела высокие температуры и при постепенном остывании отдавала часть газов в окружающее пространство. Это были в основном легкие газы (CH₃ ,NH_3, H₂S, N₂). Кислород как таковой очень быстро здесь поглощался реакциями окисления. При достижении температуры менее 100° из атмосферы выпадать первые порции жидкой воды, которая залегала в протогидросфере, сформировав первичный Мировой океан.

Т.о. в космический этап происходит последовательное образование протоярусов (литосфера, атмосфера, гидросфера). Т.о. Г.О., как самостоятельное природное тело на этом этапе отсутствовала, т.к. между ярусами не наблюдалось основное св-во Г.О. – взаимодействие. Временные рамки космического этапа ограничивались отрезком 4,6 млрд.лет – 4 млрд. лет.

Геологический этап: начинается с процесса взаимодействия исходных структурных элементов и приводит к образованию первичной ландшафтной сферы, основу которой составляет кора выветривания, т.е. в ходе взаимодействия протолитосферы, протоатмосферы и протогидросферы кора выветривания – осадочный чехол. Кроме того, в ходе этого взаимодействия структурные элементы испытывают качественную перестройку. В протолитосфере из-за процесса гранитанизации (выветривания) образовалась земная кора континентального типа, а продукты её разрушения. Затем протолитосфера переходит в первичную литосферу, протоатмосфера – в первичную атмосферу, и в последней резко падает содержание водяного пара. Начинают появляться первые порции свободного кислорода, т.е. создаются предпосылки для формирования озонового экрана и первых простейших живых существ. Протогидросфера переходит в первичную гидросферу, и исходные водные массы обогащаются разнообразными химическими элементами, поступающими в океан с поверхности суши. В целом РН океана был достаточно низок, т.е. воды первичного океана были кислыми. В этих условиях металлы были в подвижном состоянии, образовывались растворимые соединения. Структурно Г.О. усложнилась за счет появления ландшафтной сферы – первичного функционального элемента. Её основу составили: кора выветривания в приземные слои воздуха. Эта сфера в отличие от своего современного аналога была абиогенна, т.е. живое вещ-во в ней отсутствовало, а если оно и было, то не играло роли. В этот же этап появляются первые простейшие живые организмы. Возраст горных пород, в которых они обнаружены, составляет 3,5 – 3,9 млрд.лет. однако все эти простейшие живые организмы в процессах, протекающих в Г.О., играли подчиненную роль и входили в состав тех ярусов, которые служили для них окружающей средой. Временные рамки этого этапа охватывают отрезок времени 4 млрд.-570 млн.лет. В геохронологической шкале это соответствует наиболее древним эрам – Архейской и Протерозойской. Весь этот период исторически назывался Докембрийский.

Биогенный этап: Его начало совпадает с появлением значительных порций кислорода. Это приводит к формированию озонового экрана. Его появление приводит к бурному развитию живого вещ-ва. Живые организмы выходят из под защиты океана. При выходе живых организмов сформировался биосферный ярус, что привело к увеличению кол-ва свободного кислорода, изменению величины РН Мирового океана, его воды стали слабощелочными, нейтральными. Металлы, входящие в состав растворимых соединений в этой среде стали малоподвижными, образовались мощные толщи полезных ископаемых. Кора выветривания перешла в разряд биокосных природных систем, в биосфере появляются почвы, а сама ландшафтная сфера стала биогенным образованием. Особенно активно в этот этап шло развитие живого вещ-ва. И это развитие протекало как эволюционно, так и революционно. На протяжении этапа происходят резкие изменения видового и численного состава живых организмов – великие массовые вымирания. Первое из них произошло 480 млн. лет назад, следующее было 240млн.лет назад, 195 и 65 млн.лет назад. Причины таких изменений достаточно дискуссионные, от космической пыли и до падения астероида.

Антропогенный этап: Начался 40 лет тому назад. Появляется человек разумный. Он становится ведущим фактором развития Г.О., формирует своей деятельностью особую сферу (антропосферу). Г.О. характеризуется в это время целым набором глобальных геоэкологич. проблем (потепление, увеличение содержания диоксида углерода и т.д.). Все они возникли в результате незнания и неумения человека управлять природными процессами. Без разрешения этих проблем невозможен переход Г.О. с антропогенного этапа развития к ноосферному, последний предполагает управление глобальными процессами.

Физическая география

 

1. Географическая оболочка: понятие, границы и внутренняя структура.

Ученые давно обратили внимание на то, что на поверхности Земли, в зоне соприкосновения и взаимопроникновения атмосферы, гидросферы и литосферы формируются особые условия, способствующие возникновению здесь живых организмов. Эта особая оболочка стала объектом исследования ф/г. По определению современной трактовки ГО – парадинамическая система взаимодействующих между собой её структурных элементов (Л, А и Г ярусов) и функциональных элементов (ландшафтный, биосферный и антропогенный яруса). При изучении ГО важным является вопрос определения её верхней и нижней границы.

А.А. Григорьев верхнюю границу географической оболочки проводит в стратосфере на высоте 20-25км, ниже слоя максимальной концентрации озона. Ниже этого слоя наблюдаются движения воздуха, связанные с взаимодействием атмосферы с сушей и океаном, выше движения атмосферы этого характера сходят на нет. Нижняя граница, по его мнению, проходит вверху подкорового слоя, несколько ниже поверхности Мохоровичича. На материке нижняя граница географической оболочки в среднем на глубине 30-40 км от дневной поверхности, понижаясь под горными системами до глубины 70-80 км, под океанами – всего 5-8 км.

Т.о. мощность географической оболочки, по А.А. Григорьеву, составляет 50-100 км на материках и 35-45 км на океанах.

С.В. Калесник понимал географическую оболочку более узко. Отодвигая её верхнюю границу в атмосфере на высоту 25-30 км, он ограничивал нижнюю границу географической оболочки в литосфере зоной гипергенеза, охватывающей самый верхний (до глубины 500-800м) слой литосферы.

Д.А. Арманд верхнюю границу проводит по тропопаузе, потому что только в тропосфере существуют вертикальные движения воздушных масс, обусловленные характером подстилающей поверхности, только в тропосфере реализуются свойства физико-географической оболочки взаимодействие поверхности Земли со слоями воздуха. Общая мощность тропосферы 15-16 км, нижняя граница, такая же как у Григорьева, она совпадает с поверхностью мохо.

А.Г. Исаченко в географическую оболочку включает воздушную тропосферу, гидросферу и верхнюю толщу (до 5-6 км глубины) литосферы. В отличиеот Арманда нижнюю границу проводил не по поверхности Мохоровичича, а по нижнему слою осадочных пород.

Ф.Н. Мильков проводит верхнюю границу по тропопаузе, а нижнюю – по поверхности Мохоровичича.

Подобное противоречие в выделении границ способствовало выделению различных свойств Г.О. При выделении границ необходимо помнить несколько моментов:

1. Осн. св-во Г.О. – взаимодействие. Именно оно должно быть положено в основу выделения границ.
2. В ходе своей эволюции Г.О. усложняла свою структуру, что сопровождалось расширением её границ и увеличением мощности.
3. На отдельных этапах развития в Г.О. выделяется ведущий фактор, который может быть положен в основу выделения границ.

Общая мощность Г.О. – 50-60 км. Именно в этих пределах осуществляется круговорот вещества, энергии и инф-ции.

В самом общем виде Г.О. прошла след. этапы развития: космический, геологический, биологический, антропогенный. Названия этапов отражают, ведущий фактор развития Г.О. Также произошло разделение ярусов на качественно различные группы: структурные, к-рые образовались последовательно один из другого на ранних этапах развития (литосфера, атмосфера, гидросфера) и функциональные, кот образовались в результате взаимодействия структурных ярусов (ландшафтный, биосферный, антропосферный).

2. Этапы эволюции географической оболочки.

Г.О. – это парадинамическая система взаимодействующих между собой её структурных (литосферного, атмосферного и гидросферного ярусов) и функциональных элементов (ландшафтного, биосферного и антропосферного ярусов).

На всем протяжении геологической истории от возникновения Земли до наших дней внутренняя структура Г.О. непрерывно усложнялась. Процесс усложнения её структуры протекал не только эволюционно (постепенно), но и революционно (скачкообразно). В ходе геологической истории можно назвать несколько этапов, когда происходит резкая перестройка отдельных составляющих Г.О.

Космический – наиболее ранний этап. Когда из протопланетного облака путем аккреции (слипания) образовалась протопланеты, в том числе и Земля. Затем в результате радиоактивного разогрева превзошло расплавление первичного вещ-ва и в результате образовалась протолитосфера, по своему химическому составу напоминающая верхний слой мантии и кору океанического типа. Т. е. эта протолитосфера имела основной (щелочной) состав с низким содержанием диоксида кремния. Она имела высокие температуры и при постепенном остывании отдавала часть газов в окружающее пространство. Это были в основном легкие газы (CH₃ ,NH_3, H₂S, N₂). Кислород как таковой очень быстро здесь поглощался реакциями окисления. При достижении температуры менее 100° из атмосферы выпадать первые порции жидкой воды, которая залегала в протогидросфере, сформировав первичный Мировой океан.

Т.о. в космический этап происходит последовательное образование протоярусов (литосфера, атмосфера, гидросфера). Т.о. Г.О., как самостоятельное природное тело на этом этапе отсутствовала, т.к. между ярусами не наблюдалось основное св-во Г.О. – взаимодействие. Временные рамки космического этапа ограничивались отрезком 4,6 млрд.лет – 4 млрд. лет.

Геологический этап: начинается с процесса взаимодействия исходных структурных элементов и приводит к образованию первичной ландшафтной сферы, основу которой составляет кора выветривания, т.е. в ходе взаимодействия протолитосферы, протоатмосферы и протогидросферы кора выветривания – осадочный чехол. Кроме того, в ходе этого взаимодействия структурные элементы испытывают качественную перестройку. В протолитосфере из-за процесса гранитанизации (выветривания) образовалась земная кора континентального типа, а продукты её разрушения. Затем протолитосфера переходит в первичную литосферу, протоатмосфера – в первичную атмосферу, и в последней резко падает содержание водяного пара. Начинают появляться первые порции свободного кислорода, т.е. создаются предпосылки для формирования озонового экрана и первых простейших живых существ. Протогидросфера переходит в первичную гидросферу, и исходные водные массы обогащаются разнообразными химическими элементами, поступающими в океан с поверхности суши. В целом РН океана был достаточно низок, т.е. воды первичного океана были кислыми. В этих условиях металлы были в подвижном состоянии, образовывались растворимые соединения. Структурно Г.О. усложнилась за счет появления ландшафтной сферы – первичного функционального элемента. Её основу составили: кора выветривания в приземные слои воздуха. Эта сфера в отличие от своего современного аналога была абиогенна, т.е. живое вещ-во в ней отсутствовало, а если оно и было, то не играло роли. В этот же этап появляются первые простейшие живые организмы. Возраст горных пород, в которых они обнаружены, составляет 3,5 – 3,9 млрд.лет. однако все эти простейшие живые организмы в процессах, протекающих в Г.О., играли подчиненную роль и входили в состав тех ярусов, которые служили для них окружающей средой. Временные рамки этого этапа охватывают отрезок времени 4 млрд.-570 млн.лет. В геохронологической шкале это соответствует наиболее древним эрам – Архейской и Протерозойской. Весь этот период исторически назывался Докембрийский.

Биогенный этап: Его начало совпадает с появлением значительных порций кислорода. Это приводит к формированию озонового экрана. Его появление приводит к бурному развитию живого вещ-ва. Живые организмы выходят из под защиты океана. При выходе живых организмов сформировался биосферный ярус, что привело к увеличению кол-ва свободного кислорода, изменению величины РН Мирового океана, его воды стали слабощелочными, нейтральными. Металлы, входящие в состав растворимых соединений в этой среде стали малоподвижными, образовались мощные толщи полезных ископаемых. Кора выветривания перешла в разряд биокосных природных систем, в биосфере появляются почвы, а сама ландшафтная сфера стала биогенным образованием. Особенно активно в этот этап шло развитие живого вещ-ва. И это развитие протекало как эволюционно, так и революционно. На протяжении этапа происходят резкие изменения видового и численного состава живых организмов – великие массовые вымирания. Первое из них произошло 480 млн. лет назад, следующее было 240млн.лет назад, 195 и 65 млн.лет назад. Причины таких изменений достаточно дискуссионные, от космической пыли и до падения астероида.

Антропогенный этап: Начался 40 лет тому назад. Появляется человек разумный. Он становится ведущим фактором развития Г.О., формирует своей деятельностью особую сферу (антропосферу). Г.О. характеризуется в это время целым набором глобальных геоэкологич. проблем (потепление, увеличение содержания диоксида углерода и т.д.). Все они возникли в результате незнания и неумения человека управлять природными процессами. Без разрешения этих проблем невозможен переход Г.О. с антропогенного этапа развития к ноосферному, последний предполагает управление глобальными процессами.

Учение о географической зональности как фундаментальном свойстве географической оболочке. Географические пояса, зоны и сектора.

Географическая зональность является следствием шарообразной формы Земли и связанна с нею неравномерным распределением солнечной радиации. Источники учения о зональности можно наблюдать в работах римских и греческих учёных, которые знали уже о тепловых поясах, выделяя жаркую (тропическую) зону, умеренную и холодную. Границами этих тепловых поясов выступали тропики и полярные круги. К современному пониманию географической зональности подошёл А. Гумбольдт. Зоны Гумбольдта являются биоклиматическими, где зональному изменению подвергаются все его компоненты от горных пород до живых организмов.

Современное понимание географической зональности было установлено В.В. Докучаевым. Докучаев впервые установил, что природные (естественно-исторические) зоны представляют собой целую систему, возникшую в результате закономерного взаимодействия отдельных природных тел. Географическая зона представляет собой природный комплекс, а в своем размещении подчиняется закону зональности. Додвоем размещении подчиняется закону зональностию в результате закономерного взаимодействия отдельных природных тел.комплекс, гдкучаевым было выделено 5 географических зон: бореальная зона – самая северная; таёжная; чернозёмная; аэральная, латеритная. В дальнейшем учении о географической зональности развивалось др. ученными: Сибирцевым, Глинкой, Танфильевым, Красновым, Бергом.

Современные представления о географической зональности сложились благодаря работам Милькова – вся географическая зональность представлена двумя группами природных тел: компонентами и комплексами. Зональность компонентная (отдельных природных тел) и зональность ландшафтная (природных комплексов).

Зональность ландшафтная распадается на следующие виды: широтную, орогенетическую, парадинамическую и вертикальную. Зональность широтная представляет собой закономерные изменения от экватора к полюсам географических поясов. Именно географические пояса являются носителями широтной зональности. В основе выделения лежит изменение кол-ва солнечной радиации. В зависимости от ее величины выделяются пояса: экваториальный, тропический, умеренный, арктич. (антарктич.). между ними часто располагаются пояса переходные: субэкватор., субтропич. Зональность орогенетическая возникла благодаря рельефу (неровностям земной поверхности) и представлена зональной высотной (в горных системах), зональной глубинной (рельеф морского дна) и склоновой микрозональностью (неровностью рельефа равнин). Парадинамическая зональность основана на взаимных связях географических объектов, расположенных смежно по отношению друг к другу. Проявляется в виде циркумконтинентальной и циркумокеанической зональностей. В основе циркумконтинентальной зональности лежит постепенное изменение отдельных компонентов по мере движения от континентов вглубь океана. Зональность циркумокеаническая проявляется на континентах и наиболее ярко выражается в увеличении степени континентальности (чем дальше от морского побережья вглубь континента, тем климат континентальнее). Вертикальная зональность обусловлена изменением природных условий как в Г.О., так и в ландшафтной сфере по вертикали. В Г.О. хорошо выделяется литосферный, гидросферный, биосферный и воздушный яруса. В ландшафтной сфере – кора выветривания, грунтовые почвы, поверхностные воды, почвы (илы), биостром, приземные слои воздуха.

При делении географических поясов на секторы необходимо учитывать общие черты циркуляции атмосферы, управляющие переносом влаги. Выделяют три сектора: два океанических и один континентальный, или западный, центральный и восточный. В холодном поясе секторы не выделяют, т.к. морская и континентальная области не имеют резких различий. По классификации Исаченко выделяется 5 секторов: западный приокеанический, восточный приокеанический, слабо и умеренно континентальный, континентально, резко континентальный.