“Envelope geográfico. A estrutura da concha geográfica do planeta Terra

21.1. O conceito de envelope geográfico

O envelope geográfico é uma parte integral e contínua próxima à superfície da Terra, dentro da qual a litosfera, a hidrosfera, a atmosfera e a matéria viva se tocam e interagem. Este é o sistema material mais complexo e diversificado do nosso planeta. O envelope geográfico inclui toda a hidrosfera, a camada inferior da atmosfera, parte superior litosfera e biosfera, que são suas partes estruturais.

O envelope geográfico não tem limites claros, por isso os cientistas os traçam de maneiras diferentes. Normalmente, o limite superior é considerado a tela de ozônio, localizada a uma altitude de cerca de 25 a 30 km, onde é retida a maior parte da radiação solar ultravioleta, que tem um efeito prejudicial sobre os organismos vivos. Ao mesmo tempo, os principais processos que determinam o tempo e o clima, e consequentemente a formação das paisagens, ocorrem na troposfera, cuja altura varia entre as latitudes de 16-18 km no equador até 8 km acima dos pólos. O limite inferior em terra é mais frequentemente considerado a base da crosta meteorológica. Esta parte da superfície terrestre está sujeita às mudanças mais dramáticas sob a influência da atmosfera, da hidrosfera e dos organismos vivos. Sua potência máxima é de cerca de um quilômetro. Assim, a espessura total da envolvente geográfica terrestre é de cerca de 30 km. No oceano, o fundo do oceano é considerado o limite inferior do envelope geográfico.

Deve-se notar, entretanto, que as maiores discrepâncias entre os cientistas existem em relação à posição do limite inferior do envelope geográfico. Você pode apresentar cinco ou seis pontos de vista sobre esta questão com justificativas apropriadas. Neste caso, a fronteira é traçada em profundidades de várias centenas de metros a dezenas e até centenas de quilómetros, e de diferentes maneiras dentro dos continentes e oceanos, bem como em diferentes partes dos continentes.

Também não há unidade quanto ao nome do envelope geográfico. Os seguintes termos foram propostos para denotá-lo: concha ou esfera da paisagem, esfera ou ambiente geográfico, biogenosfera, epigeosfera e vários outros. No entanto, atualmente, a maioria dos geógrafos adere aos nomes e limites do envelope geográfico que fornecemos.

A ideia do envelope geográfico como uma formação natural especial foi formulada na ciência no século XX. O principal mérito no desenvolvimento deste conceito pertence ao Acadêmico A. A. Grigoriev. Ele também revelou as principais características da concha geográfica, que se resumem ao seguinte:

Em comparação com o interior da Terra e o resto da atmosfera, o envelope geográfico é caracterizado por uma maior diversidade de composição material, bem como pela energia que entra nas não espécies e pelas formas de sua transformação.

A substância na concha geográfica está localizada em três estados de agregação(além de seus limites predomina um estado da matéria).

Todos os processos aqui ocorrem devido à energia solar e interna fontes terrenas energia (fora do envelope geográfico - principalmente devido a um deles), e energia solar absolutamente prevalece.

A substância na concha geográfica possui uma ampla gama de características físicas (densidade, condutividade térmica, capacidade térmica, etc.). Só aqui há vida. Envelope geográfico- arena da vida e atividade humana.

5. O processo geral de ligação das esferas que constituem a envolvente geográfica é o movimento da matéria e da energia, que ocorre na forma de circulação da matéria e nas alterações dos componentes dos balanços energéticos. Todos os ciclos da matéria ocorrem em diferentes velocidades e em diferentes níveis de organização da matéria (nível macro, microníveis de transições de fase e transformações químicas). Parte da energia que entra no envelope geográfico é nele conservada, a outra parte, no processo de circulação das substâncias, sai do planeta, tendo previamente passado por uma série de transformações.

O envelope geográfico consiste em componentes. Estas são certas formações materiais: pedras, água, ar, plantas, animais, solo. Os componentes diferem em estado físico (sólido, líquido, gasoso), nível de organização (não vivo, vivo, bioinerte - uma combinação de vivo e não vivo, que inclui o solo), composição química, bem como pelo grau de atividade. De acordo com o último critério, os componentes são divididos em estáveis ​​​​(inertes) - rochas e solos, móveis - água e ar, e ativos - matéria viva.

Às vezes, os componentes da concha geográfica são considerados conchas particulares - a litosfera, a atmosfera, a hidrosfera e a biosfera. Esta não é uma ideia totalmente correta, porque nem toda a litosfera e a atmosfera fazem parte da concha geográfica, e a biosfera não forma uma concha espacialmente isolada: é uma área de distribuição de matéria viva dentro de parte de outras conchas.

O envelope geográfico quase coincide territorialmente e em volume com a biosfera. No entanto, não existe um ponto de vista único sobre a relação entre a biosfera e o envelope geográfico. Alguns cientistas acreditam que os conceitos de “biosfera” e “envoltório geográfico” são muito próximos ou mesmo idênticos. A este respeito, foram feitas propostas para substituir o termo “envelope geográfico” pelo termo “biosfera”, por ser mais comum e familiar às grandes massas populares. Outros geógrafos consideram a biosfera como uma determinada etapa no desenvolvimento do envelope geográfico (existem três etapas principais em sua história: geológica, biogênica e antropogênica moderna). Segundo outros, os termos “biosfera” e “envelope geográfico” não são idênticos, uma vez que o conceito de “biosfera” centra-se no papel activo da matéria viva no desenvolvimento deste envelope e este termo tem uma orientação biocêntrica especial. Aparentemente, deveríamos concordar com a última abordagem.

O envelope geográfico é agora considerado como um sistema, e o sistema é complexo (consistindo de muitos corpos materiais), dinâmico (mudando continuamente), auto-regulado (tendo um certo

estável) e aberto (trocando continuamente matéria, energia e informação com o meio ambiente).

O envelope geográfico é heterogêneo. Possui uma estrutura vertical em camadas composta por esferas individuais. A substância é distribuída nele de acordo com a densidade: quanto maior a densidade da substância, mais baixa ela está localizada. Ao mesmo tempo, a estrutura mais complexa da concha geográfica está no contato das esferas: atmosfera e litosfera (superfície terrestre), atmosfera e hidrosfera (camadas superficiais do Oceano Mundial), hidrosfera e litosfera (fundo do Oceano Mundial) , bem como na zona costeira do oceano, onde se encontram a hidrosfera, a litosfera e a atmosfera. Ao se afastar dessas zonas de contato, a estrutura da concha geográfica torna-se mais simples.

A diferenciação vertical da concha geográfica serviu de base para o famoso geógrafo F. N. Milkov destacar a esfera da paisagem dentro desta concha - uma fina camada de contato direto e interação ativa crosta terrestre, atmosfera e concha de água. A esfera da paisagem é o foco biológico do envelope geográfico. Sua espessura varia de várias dezenas de metros a 200 - 300 m. A esfera paisagística é dividida em cinco opções: terrestre (em terra), anfíbia (mares rasos, lagos, rios), água-superficial (no oceano), gelo e. fundo (fundo do oceano). O mais comum deles é a superfície da água. Inclui uma camada superficial de água de 200 metros e uma camada de ar de 50 m de altura. A composição da versão terrestre da esfera da paisagem, que foi melhor estudada do que outras, inclui uma camada de ar terrestre com 30-50 m de altura, vegetação com a fauna que a habita, solo e crosta de intemperismo moderno. Assim, a esfera da paisagem é o núcleo ativo da concha geográfica.

A envolvente geográfica é heterogénea não só na vertical, mas também na horizontal. A este respeito, está dividido em complexos naturais separados. A diferenciação da concha geográfica em complexos naturais deve-se à distribuição desigual do calor nas suas diferentes partes e à heterogeneidade da superfície terrestre (presença de continentes e bacias oceânicas, montanhas, planícies, colinas, etc.). O maior complexo natural é a própria envolvente geográfica. Os complexos geográficos também incluem continentes e oceanos, zonas naturais (tundra, florestas, estepes, etc.), bem como formações naturais regionais, como a planície do Leste Europeu, o deserto do Saara, a planície amazônica, etc. colinas individuais, suas encostas, vales fluviais e suas áreas individuais(leito, várzea, terraços acima da várzea) e outras meso e microformas de relevo. Quanto menor o complexo natural, mais homogêneas são as condições naturais dentro dos seus limites. Assim, toda a envolvente geográfica apresenta uma estrutura em mosaico complexa, constituída por complexos naturais de diferentes categorias;

A envolvente geográfica passou por uma longa e complexa história de desenvolvimento, que pode ser dividida em várias etapas. Acredita-se que a Terra fria primordial foi formada, como outros planetas, a partir de poeira e gases interestelares há cerca de 5 bilhões de anos. No período pré-geológico do desenvolvimento da Terra, que terminou há 4,5 mil milhões de anos, ocorreu a sua acreção, a superfície foi bombardeada por meteoritos e sofreu poderosas flutuações de maré da Lua próxima. O envelope geográfico como um complexo de esferas não existia então.

A primeira, a fase geológica do desenvolvimento da concha geográfica, começou junto com a fase geológica inicial do desenvolvimento da Terra (4,6 bilhões de anos atrás) e capturou toda a sua história pré-cambriana, continuando até o início do Fanerozóico ( 570 milhões de anos atrás). Este foi o período de formação da hidrosfera e da atmosfera durante a desgaseificação do manto. A concentração de elementos pesados ​​(ferro, níquel) no centro da Terra e sua rápida rotação provocaram o surgimento de um poderoso campo magnético, protegendo a superfície da Terra da radiação cósmica. Estratos espessos da crosta continental surgiram junto com a crosta oceânica primária e, no final do estágio, a crosta continental começou a se dividir em placas e, junto com a jovem crosta oceânica emergente, começou a derivar ao longo da astenosfera viscosa.

Nesta fase, há 3,6-3,8 mil milhões de anos, surgiram os primeiros sinais de vida no ambiente aquático, que, ao final da fase geológica, conquistou os espaços oceânicos da Terra. Naquela época, a matéria orgânica ainda não desempenhava um papel importante no desenvolvimento da envolvente geográfica, como acontece agora.

A segunda fase de desenvolvimento da envolvente geográfica (de 570 milhões a 40 mil anos atrás) inclui o Paleozóico, o Mesozóico e quase todo o Cenozóico. Esta fase é caracterizada pela formação da tela de ozônio, pela formação da atmosfera e hidrosfera modernas, por um forte salto qualitativo e quantitativo no desenvolvimento do mundo orgânico e pelo início da formação do solo. Além disso, como no estágio anterior, períodos de desenvolvimento evolutivo alternaram-se com períodos de natureza catastrófica. Isso se aplica tanto à natureza inorgânica quanto à orgânica. Assim, períodos de evolução tranquila dos organismos vivos (homeostase) foram seguidos por períodos de extinção em massa de plantas e animais (quatro desses períodos foram registrados durante o estágio em consideração).

A terceira fase (há 40 mil anos – o nosso tempo) começa com o surgimento do moderno Homo sapiens, ou mais precisamente, com o início de um impacto humano perceptível e cada vez maior no ambiente natural que o rodeia 1 .

Concluindo, importa dizer que o desenvolvimento da concha geográfica seguiu a linha da crescente complexidade da sua estrutura, acompanhado de processos e fenómenos que ainda estavam longe de serem conhecidos pelo homem. Como um dos geógrafos observou acertadamente a esse respeito, o envelope geográfico é um objeto único e único com um passado misterioso e um futuro imprevisível.

21.2. Padrões básicos do envelope geográfico

O envelope geográfico apresenta vários padrões gerais. Estes incluem: integridade, desenvolvimento rítmico, zonalidade horizontal, azonalidade, assimetria polar.

Integridade é a unidade da concha geográfica, devido à estreita interligação dos seus componentes. Além disso, a concha geográfica não é uma soma mecânica de componentes, mas uma formação qualitativamente nova, que tem características próprias e se desenvolve como um todo. Como resultado da interação de componentes em complexos naturais, a matéria viva é produzida e o solo é formado. Uma mudança no complexo natural de um dos componentes leva a uma mudança nos outros e no complexo natural como um todo.

Muitos exemplos podem ser dados para confirmar isso. O mais marcante deles para a concha geográfica é o exemplo do aparecimento da corrente El Niño na parte equatorial do Oceano Pacífico.

Normalmente, os ventos alísios sopram aqui e as correntes marítimas se movem da costa da América para a Ásia. No entanto, com um intervalo de 4 a 7 anos a situação muda. Por razões desconhecidas, os ventos estão mudando de direção para o sentido oposto, rumo ao litoral da América do Sul. Sob sua influência surge a corrente quente El Niño, empurrando as águas frias da Corrente Peruana, rica em plâncton, para longe da costa do continente. Esta corrente aparece na costa do Equador na faixa 5 - 7° S. sh., lava a costa do Peru e norte do Chile, penetrando até 15° sul. sh., e às vezes mais ao sul. Isso geralmente ocorre no final do ano (o nome da corrente, que geralmente ocorre perto do Natal, significa “bebê” em espanhol e vem do menino Jesus), dura de 12 a 15 meses e é acompanhado de consequências catastróficas para a América do Sul. : chuvas fortes na forma de chuvas, inundações, fluxos de lama, deslizamentos de terra, erosão, reprodução insetos nocivos, retirada de peixes da costa devido à chegada de águas quentes, etc. Até o momento, foi revelada a dependência das condições climáticas em muitas regiões do nosso planeta da corrente El Niño: chuvas excepcionalmente fortes no Japão, secas severas no Sul África, secas e incêndios florestais na Austrália, inundações violentas em Inglaterra, fortes chuvas de Inverno em zonas do Mediterrâneo Oriental. A sua ocorrência afecta também a economia de muitos países, principalmente a produção de culturas agrícolas (café, cacau, chá, cana-de-açúcar, etc.) e a pesca. O El Niño mais intenso do século passado ocorreu em 1982-1983. Estima-se que durante este período a corrente causou danos materiais à economia mundial no valor de cerca de 14 mil milhões de dólares e levou à morte de 20 mil pessoas.

Outros exemplos da manifestação da integridade da envolvente geográfica são apresentados no Diagrama 3.

A integridade do envelope geográfico é alcançada pela circulação de energia e matéria. Os ciclos energéticos são expressos por saldos. Para o envelope geográfico, os balanços de radiação e calor são os mais típicos. Quanto aos ciclos da matéria, envolvem matéria de todas as esferas do envoltório geográfico.

Os giros no envelope geográfico variam em sua complexidade. Alguns deles, por exemplo, a circulação da atmosfera, o sistema de correntes marítimas ou o movimento de massas nas entranhas da Terra, são movimentos mecânicos, outros (o ciclo da água) são acompanhados por uma mudança no estado agregado de matéria, e outros (o ciclo biológico e as mudanças na matéria na litosfera) são acompanhados por transformações químicas.

Como resultado dos ciclos na concha geográfica, ocorre interação entre conchas específicas, durante as quais elas trocam matéria e energia. Às vezes argumenta-se que a atmosfera, a hidrosfera e a litosfera penetram uma na outra. Na verdade, não é assim: não são as geosferas que se penetram, mas sim os seus componentes. Assim, as partículas sólidas da litosfera entram na atmosfera e na hidrosfera, o ar penetra na litosfera e na hidrosfera, etc. Partículas de matéria que caem de uma esfera para outra tornam-se parte integrante desta última. A água e as partículas sólidas da atmosfera são seus componentes, assim como os gases e as partículas sólidas encontradas nos corpos d'água pertencem à hidrosfera. A presença de substâncias que passaram de uma casca para outra molda, de uma forma ou de outra, as propriedades dessa casca.

Um exemplo típico de ciclo que conecta todas as partes estruturais do envelope geográfico é o ciclo da água. São conhecidos o ciclo geral, global e particular: oceano - atmosfera, continente - atmosfera, intra-oceânico, intra-atmosférico, intra-terrestre, etc. Todos os ciclos da água ocorrem devido ao movimento mecânico de enormes massas de água, mas muitos deles estão entre diferentes esferas e são acompanhados por transições de fase da água ou ocorrem com a participação de algumas forças específicas, como a tensão superficial. O ciclo global da água, abrangendo todas as esferas, é acompanhado, além disso, pelas transformações químicas da água - a entrada de suas moléculas em minerais e organismos. O ciclo completo (global) da água com todos os seus componentes particulares está bem representado no diagrama de L. S. Abramov (Fig. 146). No total, existem 23 ciclos de umidade representados ali.

A integridade é o padrão geográfico mais importante, em cujo conhecimento se baseia a teoria e a prática da gestão ambiental racional. Levar esse padrão em consideração nos permite prever possíveis mudanças na natureza, fazer uma previsão geográfica dos resultados do impacto humano na natureza, realizar um exame geográfico de projetos relacionados com o desenvolvimento económico de determinados territórios.

arroz. 146. Ciclos completos e parciais da água na natureza

A envolvente geográfica é caracterizada pelo desenvolvimento rítmico - a repetição de certos fenômenos ao longo do tempo. Existem duas formas de ritmo: periódico e cíclico. Os períodos são entendidos como ritmos de igual duração, enquanto os ciclos são ritmos de duração variável. Na natureza existem ritmos de diferentes durações - diários, intra-séculos, centenários e super-séculos, que também têm origens diferentes. Aparecendo simultaneamente, os ritmos se sobrepõem, em alguns casos fortalecendo-se, em outros enfraquecendo-se.

O ritmo diário, causado pela rotação da Terra em torno de seu eixo, se manifesta nas mudanças de temperatura, pressão, umidade do ar, nebulosidade, força do vento, nos fenômenos de vazante e fluxo, na circulação das brisas, no funcionamento dos organismos vivos e em vários outros fenômenos. O ritmo diário em diferentes latitudes tem especificidades próprias. Isto se deve à duração da iluminação e à altura do Sol acima do horizonte.

O ritmo anual manifesta-se na mudança das estações, na formação das monções, nas mudanças na intensidade dos processos exógenos, bem como nos processos de formação do solo e destruição de rochas, e na sazonalidade da atividade económica humana. Diferentes regiões naturais têm diferentes números de estações. Assim, na zona equatorial existe apenas uma estação do ano - quente e úmida, nas savanas há duas estações: seca e chuvosa; Nas latitudes temperadas, os climatologistas propõem distinguir até seis estações do ano: além das quatro conhecidas, mais duas - pré-inverno e pré-primavera. O pré-inverno é o período a partir do momento em que a temperatura média diária no outono passa de 0°C até que a cobertura de neve estável seja estabelecida. A pré-primavera começa com o início do derretimento da cobertura de neve até seu desaparecimento completo. Como você pode ver, o ritmo anual é melhor expresso na zona temperada e muito fracamente na zona equatorial. Estações do ano diferentes regiões podem ter nomes diferentes. Não é certo destacar temporada de inverno em baixas latitudes. Deve-se ter em mente que nas diferentes regiões naturais as razões do ritmo anual são diferentes. Assim, nas latitudes subpolares é determinado pelo regime de luz, nas latitudes temperadas - pela evolução das temperaturas, nas latitudes subequatoriais - pelo regime de umidificação.

Dos ritmos intra-séculos, os mais claramente expressos são os ritmos de 11 anos associados a mudanças na atividade solar. Tem grande influência no campo magnético e na ionosfera da Terra e, por meio deles, em diversos processos do envelope geográfico. Isto leva a mudanças periódicas nos processos atmosféricos, em particular ao aprofundamento dos ciclones e intensificação dos anticiclones, flutuações no fluxo dos rios e mudanças na intensidade da sedimentação nos lagos. Os ritmos da atividade solar afetam o crescimento das plantas lenhosas, o que se reflete na espessura dos seus anéis de crescimento, contribuem para surtos periódicos de doenças epidêmicas, bem como para a reprodução em massa de pragas florestais e agrícolas, incluindo gafanhotos. Como acreditava o famoso heliobiólogo A.L. Chizhevsky, os ritmos de 11 anos afetam não apenas o desenvolvimento de muitos processos naturais, mas também o organismo dos animais e humanos, bem como sua vida e atividade. É interessante notar que alguns geólogos associam agora a atividade tectônica à atividade solar. Uma declaração sensacional sobre este tema foi feita no Congresso Geológico Internacional, realizado em 1996 em Pequim. Funcionários do Instituto de Geologia da China identificaram a natureza cíclica dos terremotos na parte oriental do seu país. Exatamente a cada 22 anos (o dobro do ciclo solar) ocorre uma perturbação da crosta terrestre nesta área. É precedido pela atividade das manchas solares. Os cientistas estudam crônicas históricas desde 1888 e encontraram confirmação completa de suas conclusões sobre os ciclos de atividade de 22 anos da crosta terrestre, que levam a terremotos.

Ritmos centenários se manifestam apenas em processos e fenômenos individuais. Entre eles, o ritmo com duração de 1.800 a 1.900 anos, estabelecido por A.V., é melhor demonstrado do que outros. Schnitnikov. Tem três fases: transgressiva (clima frio-úmido), de desenvolvimento rápido, mas curto (300–500 anos); regressivo (clima seco e quente), desenvolvendo-se lentamente (600 - 800 anos); transitório (700–800 anos). Durante a fase transgressiva, a glaciação na Terra se intensifica, o fluxo dos rios aumenta e o nível dos lagos aumenta. Na fase regressiva, ao contrário, as geleiras recuam, os rios tornam-se rasos e o nível da água nos lagos diminui.

O ritmo em questão está associado a mudanças nas forças das marés. Aproximadamente a cada 1.800 anos, o Sol, a Lua e a Terra encontram-se no mesmo plano e na mesma linha reta, e a distância entre a Terra e o Sol torna-se mínima. As forças das marés atingem o seu valor máximo. No Oceano Mundial, o movimento da água na direção vertical aumenta ao máximo - águas profundas e frias atingem a superfície, o que leva ao resfriamento da atmosfera e à formação de uma fase transgressiva. Com o tempo, o “desfile da Lua, Terra e Sol” é interrompido e a umidade volta ao normal.

Os ciclos superseculares incluem três ciclos associados a mudanças nas características orbitais da Terra: precessão (26 mil anos), uma oscilação completa do plano da eclíptica em relação ao eixo da Terra (42 mil anos), uma mudança completa na excentricidade do órbita (92 - 94 mil anos).

Os ciclos mais longos no desenvolvimento do nosso planeta são ciclos tectônicos que duram cerca de 200 milhões de anos, conhecidos por nós como as épocas de dobramento Baikal, Caledoniana, Hercínica e Mesozóico-Alpina. Eles são determinados por razões cósmicas, principalmente pelo início do verão galáctico no ano galáctico. O ano galáctico é entendido como a revolução do sistema Solar em torno do centro da Galáxia, durando o mesmo número de anos. À medida que o sistema se aproxima do centro da Galáxia, na perigalactia, ou seja, “verão galáctico”, a gravidade aumenta 27% em comparação com a apogalactia, o que leva a um aumento da atividade tectónica na Terra.

Há também inversões no campo magnético da Terra com duração de 145 a 160 milhões de anos.

Os fenômenos rítmicos não repetem completamente no final do ritmo o estado de natureza que estava no seu início. É precisamente isso que explica o desenvolvimento direcionado dos processos naturais, que, quando o ritmo se sobrepõe à progressão, acaba por se mover em espiral.

O estudo dos fenômenos rítmicos tem ótimo valor para desenvolver previsões geográficas.

O padrão geográfico planetário estabelecido pelo grande cientista russo V.V. Dokuchaev é o zoneamento - uma mudança natural nos componentes naturais e nos complexos naturais na direção do equador aos pólos. O zoneamento se deve à quantidade desigual de calor que chega em diferentes latitudes devido à forma esférica da Terra. A distância da Terra ao Sol também é de considerável importância. O tamanho da Terra também é importante: sua massa permite que ela mantenha um envelope de ar ao seu redor, sem o qual não haveria zoneamento. Finalmente, a zonalidade é complicada por uma certa inclinação do eixo da Terra em relação ao plano da eclíptica.

Na Terra, o clima, as águas terrestres e oceânicas, os processos de intemperismo, algumas formas de relevo formadas sob a influência de forças externas (águas superficiais, ventos, geleiras), vegetação, solos e fauna são zonais. A zonalidade dos componentes e partes estruturais predetermina a zonalidade de todo o envelope geográfico, ou seja, zonalidade geográfica ou paisagística. Os geógrafos distinguem entre zoneamento componente (clima, vegetação, solo, etc.) e complexo (geográfico ou paisagístico). A ideia de zoneamento de componentes se desenvolveu desde os tempos antigos. O zoneamento complexo foi descoberto por V.V. Dokuchaev.

As maiores divisões zonais do envelope geográfico são zonas geográficas. Eles diferem entre si nas condições de temperatura e nas características gerais da circulação atmosférica. Em terra, distinguem-se as seguintes zonas geográficas: equatorial e em cada hemisfério - subequatorial, tropical, subtropical, temperada, bem como no hemisfério norte - subártico e ártico, e no sul - subantártico e antártico. No total, portanto, existem 13 zonas naturais em terra. Cada um deles possui características próprias para a vida humana e a atividade econômica. Essas condições são mais favoráveis ​​​​em três zonas: subtropical, temperada e subequatorial (aliás, todas as três têm um ritmo sazonal bem definido no desenvolvimento da natureza). Eles são dominados mais intensamente pelos humanos do que outros.

Cinturões semelhantes em nome (com exceção dos subequatoriais) também foram identificados no Oceano Mundial. A zonação do Oceano Mundial é expressa em mudanças sublatitudinais de temperatura, salinidade, densidade, composição gasosa da água, na dinâmica da coluna d'água superior, bem como no mundo orgânico. D. V. Bogdanov identifica cinturões oceânicos naturais - “vastos espaços de água cobrindo a superfície do oceano e as camadas superiores adjacentes a uma profundidade de várias centenas de metros, nos quais as características da natureza dos oceanos são claramente visíveis (temperatura e salinidade da água, correntes, condições do gelo, indicadores biológicos e alguns hidroquímicos), causados ​​direta ou indiretamente pela influência da latitude do local” (Fig. 147). Ele traçou os limites dos cinturões ao longo das frentes oceanológicas - os limites da distribuição e interação das águas com propriedades diferentes. Os cinturões oceânicos combinam muito bem com os cinturões fisiográficos terrestres; a exceção é o cinturão terrestre subequatorial, que não possui seu análogo oceânico.

Dentro das zonas terrestres, de acordo com a relação entre calor e umidade, distinguem-se as zonas naturais, cujos nomes são determinados pelo tipo de vegetação nelas predominante. Por exemplo, na zona subártica existem zonas de tundra e floresta-tundra, na zona temperada existem zonas de florestas, estepes florestais, estepes, semidesertos e desertos, na zona tropical existem zonas de florestas perenes, semidesertos e desertos.

Arroz. 147. Zoneamento geográfico do Oceano Mundial (em conjunto com zonas geográficas de terra) (de acordo com D.V. Bogdanov)

As zonas geográficas são divididas em subzonas de acordo com a gravidade das características zonais. Teoricamente, podem ser distinguidas três subzonas em cada zona: uma central, com as características mais típicas da zona, e

marginal, apresentando algumas características características de zonas adjacentes. Um exemplo é a zona florestal da zona temperada, na qual se distinguem subzonas de taiga norte, média e sul, bem como subtaiga (coníferas-caducifólias) e florestas de folhas largas.

Devido à heterogeneidade da superfície terrestre e, portanto, às condições de umidade em diferentes partes dos continentes, as zonas e subzonas nem sempre têm extensão latitudinal. Às vezes, estendem-se quase numa direção meridional, como, por exemplo, na metade sul da América do Norte ou no leste da Ásia. Portanto, é mais correto chamar a zonalidade não de latitudinal, mas de horizontal. Além disso, muitas zonas não estão espalhadas pelo globo como cinturões; alguns deles são encontrados apenas no oeste dos continentes, no leste ou no centro. Isso se explica pelo fato de as zonas terem sido formadas como resultado da diferenciação hidrotérmica, e não da radiação, da concha geográfica, ou seja, devido a uma proporção diferente de calor e umidade. Neste caso, apenas a distribuição de calor é zonal; a distribuição da umidade depende da distância do território às fontes de umidade, ou seja, dos oceanos.

Em 1956, A.A. Grigoriev e M.I. Budyko formulou a chamada lei periódica de zoneamento geográfico, onde cada zona natural é caracterizada por suas próprias relações quantitativas de calor e umidade. Nesta lei, o calor é avaliado pelo balanço de radiação, e o grau de umidade é avaliado pelo índice de secura por radiação KB (ou RIS) = B / (Z x r), onde B é o balanço de radiação anual, r é a quantidade anual de precipitação, L é o calor latente de vaporização.

O índice de secura por radiação mostra que proporção do balanço de radiação é gasta na evaporação da precipitação: se a evaporação da precipitação requer mais calor do que vem do Sol, e parte da precipitação permanece na Terra, então a umidade de tal área é suficiente ou excessiva. Se entrar mais calor do que é gasto na evaporação, então o excesso de calor aquece a superfície da Terra, que está com falta de umidade: K B< 0,45 – климат избыточно влажный, К Б = 0,45-Н,0 – влажный, К Б = 1,0-^3,0 – недостаточно влажный, К Б >3,0 – seco.

Descobriu-se que embora a zonalidade seja baseada em um aumento no balanço de radiação de latitudes altas para baixas, a aparência da paisagem de uma zona natural é mais determinada pelas condições de umidade. Este indicador determina o tipo de zona (floresta, estepe, deserto, etc.), e o balanço de radiação determina sua aparência específica (latitudes temperadas, subtropicais, tropicais, etc.). Portanto, em cada zona geográfica, dependendo do grau de umidade, formaram-se suas próprias zonas naturais úmidas e áridas, que podem ser substituídas na mesma latitude dependendo do grau de umidade. É característico que em todas as zonas condições ideais para o desenvolvimento da vegetação, são criados com índice de secura por radiação próximo da unidade.

Arroz. 148. Lei periódica de zoneamento geográfico. K B – índice de secura por radiação. (Os diâmetros dos círculos são proporcionais à produtividade biológica das paisagens)

A lei periódica do zoneamento geográfico é escrita na forma de uma tabela matricial, na qual o índice de secura por radiação é medido horizontalmente e os valores do balanço anual de radiação são medidos verticalmente (Fig. 148).

Ao falar sobre a zonalidade como um padrão universal, deve-se ter em mente que ela não se expressa igualmente em todos os lugares. Manifesta-se mais claramente nas latitudes polares, quase equatoriais e equatoriais, bem como no interior: condições planas de latitudes temperadas e subtropicais. Estes últimos incluem, em primeiro lugar, os maiores em tamanho da Europa Oriental e Planície da Sibéria Ocidental. Aparentemente, isso ajudou V.V. Dokuchaev a identificar o padrão em questão, já que ele o estudou na planície do Leste Europeu. O fato de V.V. Dokuchaev ser um cientista do solo também desempenhou um papel na determinação do zoneamento complexo, e o solo, como se sabe, é um indicador integral das condições naturais do território.

Alguns cientistas (O.K. Leontiev, A.P. Lisitsyn) localizam zonas naturais nas profundezas e no fundo dos oceanos. No entanto, os complexos naturais aqui identificados não podem ser chamados de zonas fisiográficas no sentido geralmente aceito, ou seja, seu isolamento não é afetado pela distribuição zonal da radiação - a principal causa do zoneamento na superfície da Terra. Aqui podemos falar sobre as propriedades zonais das massas de água e sedimentos de fundo da flora e da fauna, adquiridas indiretamente, através da troca de água com a massa de água próxima à superfície, da redeposição de sedimentos terrígenos e biogênicos determinados zonalmente e da dependência trófica da fauna de fundo de mortos restos orgânicos chegando de cima.

A zonalidade do envelope geográfico como fenômeno planetário é violada pela propriedade oposta - azonalidade.

A azonalidade de uma envolvente geográfica é entendida como a distribuição de algum objeto ou fenômeno sem ligação com as características zonais de um determinado território. A razão da azonalidade é a heterogeneidade da superfície terrestre: a presença de continentes e oceanos, montanhas e planícies nos continentes, a singularidade das condições de umidade e outras propriedades da concha geográfica. Existem duas formas principais de manifestação da azonalidade - a setorialidade das zonas geográficas e a zonalidade altitudinal.

A setorialidade, ou diferenciação longitudinal, das zonas geográficas é determinada pela umidade (em contraste com as zonas latitudinais, onde não apenas a umidade, mas também o fornecimento de calor desempenha um papel importante). A setorialidade se manifesta principalmente na formação de três setores dentro dos cinturões - continentais e dois oceânicos. No entanto, não se expressam igualmente em todos os lugares, o que depende da localização geográfica do continente, da sua dimensão e configuração, bem como da natureza da circulação atmosférica.

A setorialidade geográfica é mais plenamente expressa no maior continente da Terra - na Eurásia, do Ártico ao cinturão equatorial inclusive. A diferenciação longitudinal mais pronunciada é aqui apresentada nas zonas temperadas e subtropicais, onde todos os três setores são claramente expressos. Existem dois setores na zona tropical. A diferenciação longitudinal nas zonas equatorial e subpolar é fracamente expressa.

Outra razão para a azonalidade da concha geográfica, que viola a zonalidade e a setorialidade, é a localização dos sistemas montanhosos, que podem impedir que as massas de ar que transportam umidade e calor penetrem profundamente nos continentes. Isto é especialmente verdadeiro para as cristas da zona temperada que estão localizadas submeridionalmente na trajetória dos ciclones vindos do oeste.

A azonalidade das paisagens é muitas vezes determinada pelas características das rochas que as compõem. Assim, a ocorrência de rochas solúveis próximas à superfície leva à formação de paisagens cársticas únicas, muito diferentes dos complexos naturais zonais circundantes. Nas áreas onde se espalham as areias fluvio-glaciais, formam-se paisagens do tipo Polesie. A Figura 149 mostra a localização das zonas geográficas e dos setores dentro delas num hipotético continente plano, construído com base na distribuição real da terra no globo em diferentes latitudes. A mesma figura ilustra claramente a assimetria da envolvente geográfica.

Concluindo, notamos que a azonalidade, assim como a zonalidade, é um padrão universal. Cada seção da superfície terrestre, devido à sua heterogeneidade, reage à sua maneira à energia solar que chega e, portanto, adquire características específicas que se formam no contexto zonal geral. Essencialmente, a azonalidade é uma forma específica de manifestação da zonalidade. Portanto, qualquer parte da superfície terrestre é simultaneamente zonal e azonal.

A zonação altitudinal é uma mudança natural nos componentes naturais e complexos naturais com uma subida às montanhas desde o sopé até os picos. É causada pelas alterações climáticas com a altitude: diminuição da temperatura e aumento da precipitação até uma certa altura (até 2 - 3 km) nas encostas de barlavento.

A zonalidade altitudinal tem muito em comum com a zonalidade horizontal: a mudança de zonas ao escalar montanhas ocorre na mesma sequência que nas planícies, ao passar do equador para os pólos. No entanto, as zonas naturais nas montanhas mudam muito mais rapidamente do que as zonas naturais nas planícies. No hemisfério norte, no sentido do equador aos pólos, a temperatura diminui aproximadamente 0,5 °C para cada grau de latitude (111 km), enquanto nas montanhas cai em média 0,6 °C para cada 100 m.

Arroz. 149. Esquema de zonas geográficas e principais tipos zonais de paisagens em um continente hipotético (as dimensões do continente representado correspondem a metade da área terrestre do globo na escala de 1: 90.000.000), configuração - sua localização ao longo das latitudes, superfície - uma planície baixa (de acordo com A. M. Ryabchikov e etc.)

Existem outras diferenças: nas montanhas em todas as zonas com quantidade suficiente calor e umidade, existe uma zona especial de prados subalpinos e alpinos, que não existe nas planícies. Além disso, cada cinturão montanhoso, de nome semelhante ao da planície, difere significativamente dele, pois recebe radiação solar de composição diferente e possui condições de iluminação diferentes.

A zonação altitudinal nas montanhas é formada não apenas sob a influência das mudanças de altitude, mas também das características da topografia montanhosa. Um papel importante é desempenhado pela exposição das encostas, tanto de insolação como de circulação. Sob certas condições, observa-se uma inversão da zonação altitudinal nas montanhas: quando o ar frio estagna nas bacias intermontanas, o cinturão de florestas de coníferas, por exemplo, pode ocupar uma posição inferior em comparação com o cinturão de florestas decíduas. Em geral, o zoneamento altitudinal é significativamente mais diversificado em comparação com o zoneamento horizontal e também se manifesta em distâncias próximas.

No entanto, existe também uma estreita relação entre a zonalidade horizontal e a zonação altitudinal. A zonação altitudinal começa nas montanhas com um análogo da zona horizontal dentro da qual as montanhas estão localizadas. Então, nas montanhas localizadas em zona de estepe, a zona inferior é a estepe montanhosa, na floresta - floresta montanhosa, etc. O zoneamento horizontal determina o tipo de zoneamento altitudinal. Em cada zona horizontal, as montanhas têm seu próprio espectro (conjunto) de zonas de altitude. O número de zonas de altitude depende da altura das montanhas e da sua localização. Quanto mais altas as montanhas e mais próximas do equador elas estão localizadas, mais rica é a sua gama de zonas.

A natureza da zonação altitudinal também é influenciada pela natureza setorial do envelope geográfico: a composição dos cinturões verticais varia dependendo do setor em que uma determinada cordilheira está localizada. A estrutura generalizada da zonação altitudinal das paisagens em diferentes zonas geográficas (em diferentes latitudes) e em vários setores é mostrada na Figura 150. Semelhante à zonação altitudinal nas montanhas em terra, podemos falar da zonação profunda no oceano.

A assimetria polar deve ser considerada uma das principais (e segundo o Acadêmico K.K. Markov, a principal) regularidades do envelope geográfico. A razão para este padrão é principalmente a assimetria da figura da Terra. Como se sabe, o semieixo norte da Terra é 30 m mais longo que o semieixo sul, portanto a Terra é mais achatada no Pólo Sul. A localização das massas continentais e oceânicas na Terra é assimétrica. No hemisfério norte, as terras ocupam 39% da área, e no hemisfério sul - apenas 19%. Existe um oceano ao redor do Pólo Norte e o continente da Antártica ao redor do Pólo Sul. Nos continentes do sul, as plataformas ocupam de 70 a 95% da sua área, nos continentes do norte – 30–50%. No hemisfério norte existe um cinturão de estruturas dobradas jovens (Alpino-Himalaia), que se estende na direção latitudinal. Não há análogo no hemisfério sul. No hemisfério norte, entre 50 e 70° estão localizadas as áreas terrestres mais elevadas geoestruturalmente (escudos canadense, báltico, Anabar, Aldan). No hemisfério sul, nessas latitudes, existe uma cadeia de bacias oceânicas. No hemisfério norte existe um anel continental que faz fronteira com o oceano polar, no hemisfério sul existe um anel oceânico que faz fronteira com o continente polar.

A assimetria entre terra e mar acarreta a assimetria de outros componentes do envelope geográfico. Assim, na oceanosfera, os sistemas de correntes marítimas dos hemisférios norte e sul não se repetem; Além disso, as correntes quentes no hemisfério norte estendem-se até às latitudes árticas, enquanto no hemisfério sul estendem-se apenas até uma latitude de 35°. As temperaturas da água no hemisfério norte são 3° mais altas do que no hemisfério sul.

O clima do hemisfério norte é mais continental do que o do hemisfério sul (a variação anual da temperatura do ar é de 14 e 6 °C, respectivamente). No hemisfério norte há fraca glaciação continental, forte glaciação marinha e uma grande área de permafrost. No hemisfério sul, estes indicadores são exatamente o oposto. No hemisfério norte, uma enorme área é ocupada pela zona da taiga; no hemisfério sul, não tem análogo; Além disso, nas latitudes onde predominam as florestas de folhas largas e mistas no hemisfério norte (~50°), os desertos árticos estão localizados nas ilhas do hemisfério sul. A fauna dos hemisférios também é diferente. No hemisfério sul não existem zonas de tundra, floresta-tundra, floresta-estepe ou desertos temperados. A fauna dos hemisférios também é diferente. No hemisfério sul não existem camelos bactrianos, morsas, ursos polares e muitos outros animais, mas existem, por exemplo, pinguins, mamíferos marsupiais e alguns outros animais que não são encontrados no hemisfério norte. Em geral, as diferenças na composição de espécies de plantas e animais entre os hemisférios são bastante significativas.

Esses são os padrões básicos da concha geográfica, alguns deles às vezes são chamados de leis. No entanto, como D. L. Armand provou de forma convincente, a geografia física não lida com leis, mas com padrões - relações constantemente repetidas entre fenômenos da natureza, mas tendo uma classificação inferior às leis.

arroz. 150. Estrutura generalizada de zoneamento altitudinal de paisagens em diferentes zonas geográficas (de acordo com A.A. Ryabchikov)

Ao caracterizar a envoltória geográfica, é necessário enfatizar mais uma vez que ela está intimamente ligada ao espaço exterior que a rodeia e às partes internas da Terra. Em primeiro lugar, recebe do Espaço a energia de que necessita. As forças gravitacionais mantêm a Terra em uma órbita quase solar e causam perturbações periódicas das marés no corpo do planeta. Fluxos corpusculares (“vento solar”), raios X e raios ultravioleta, ondas de rádio e energia radiante visível são direcionados do Sol para a Terra. Das profundezas do Universo, os raios cósmicos são direcionados para a Terra. Os fluxos desses raios e partículas provocam a formação de tempestades magnéticas, auroras, ionização do ar e outros fenômenos próximos à Terra. A massa da Terra está aumentando constantemente devido à queda de meteoritos e poeira cósmica. Mas a Terra percebe a influência do Cosmos de forma não passiva. Ao redor da Terra, como um planeta com campo magnético e cinturões de radiação, é criado um sistema natural específico, denominado espaço geográfico. Ela se estende desde a magnetopausa - o limite superior do campo magnético da Terra, que está localizado a uma altitude de pelo menos 10 raios terrestres, até o limite inferior da crosta terrestre - a chamada superfície Mohorovicic (Moho). O espaço geográfico é dividido em quatro partes (de cima para baixo):

Perto do espaço. Seu limite inferior corre ao longo do limite superior da atmosfera a uma altitude de 1.500 a 2.000 km acima da Terra. Aqui ocorre a principal interação dos fatores cósmicos com os campos magnéticos e gravitacionais da Terra. A radiação corpuscular do Cosmos, que é prejudicial aos organismos vivos, é retida aqui.

Atmosfera elevada. Abaixo é limitado pela estratopausa, que neste caso também é tida como o limite superior do envelope geográfico. Aqui ocorre a inibição dos raios cósmicos primários, sua transformação e o aquecimento da termosfera.

Envelope geográfico. Seu limite inferior é a base da crosta meteorológica na litosfera.

Casca subjacente. O limite inferior é a superfície Moho. Esta é a área de manifestação dos fatores endógenos que constituem o relevo primário do planeta.

O conceito de espaço geográfico esclarece a posição da envolvente geográfica do nosso planeta.

Concluindo, notamos que as pessoas têm atualmente uma grande influência no ambiente geográfico no processo das suas atividades económicas.

Antes do aparecimento da vida na Terra, sua camada externa única era composta por três camadas interconectadas: a litosfera, a atmosfera e a hidrosfera. Com o advento dos organismos vivos - a biosfera, esta camada externa mudou significativamente. Todos os seus componentes - componentes - também mudaram. A concha da Terra, dentro da qual as camadas inferiores da atmosfera, as partes superiores da litosfera, toda a hidrosfera e a biosfera se penetram e interagem mutuamente, é chamada de concha geográfica (terrestre). Todos os componentes da concha geográfica não existem isoladamente; eles interagem entre si. Assim, a água e o ar, penetrando profundamente nas rochas através de fissuras e poros, participam dos processos de intemperismo, alteram-nos e ao mesmo tempo mudam a si mesmos. Rios e águas subterrâneas, movimentando minerais, participam das mudanças no relevo. Partículas de rocha sobem alto na atmosfera durante erupções vulcânicas, ventos fortes. Muitos sais estão contidos na hidrosfera. Água e minerais fazem parte de todos os organismos vivos. Os organismos vivos, morrendo, formam enormes estratos de rochas. Diferentes cientistas traçam os limites superior e inferior do envelope geográfico de maneiras diferentes. Não tem limites nítidos. Muitos cientistas acreditam que sua espessura é em média de 55 km. Comparado ao tamanho da Terra, é uma película fina.

Como resultado da interação dos componentes, a concha geográfica possui propriedades que lhe são inerentes.

Só aqui estão as substâncias presentes nos estados sólido, líquido e gasoso, o que é de grande importância para todos os processos que ocorrem no envelope geográfico e, sobretudo, para o surgimento da vida. Só aqui, perto da superfície sólida da Terra, surgiu primeiro a vida, e depois surgiram o homem e a sociedade humana, para cuja existência e desenvolvimento existem todas as condições: ar, água, rochas e minerais, calor e luz solar, solo , vegetação, vida bacteriana e animal.

Todos os processos no envelope geográfico ocorrem sob a influência da energia solar e, em menor grau, de fontes internas de energia terrestre. Mudanças na atividade solar afetam todos os processos do envelope geográfico. Por exemplo, durante períodos de aumento da atividade solar, as tempestades magnéticas aumentam, a taxa de crescimento das plantas, a reprodução e a migração dos insetos muda e a saúde das pessoas, especialmente das crianças e dos idosos, piora. A conexão entre os ritmos da atividade solar e os organismos vivos foi demonstrada pelo biofísico russo Alexander Leonidovich Chizhevsky na década de 20-30. Século XX

O envelope geográfico é às vezes chamado ambiente natural ou simplesmente por natureza, significando principalmente a natureza dentro dos limites do envelope geográfico.

Todos os componentes da concha geográfica estão conectados em um único todo através da circulação de substâncias e energia, por meio da qual ocorre a troca de substâncias entre as conchas. A circulação de substâncias e energia é o mecanismo mais importante dos processos naturais do envelope geográfico. Existem vários ciclos de substâncias e energia: ciclos do ar na atmosfera, na crosta terrestre, ciclos da água, etc. Para a envolvente geográfica, o ciclo da água, que ocorre devido ao movimento das massas de ar, é de grande importância. A água, um dos mais substâncias incríveis natureza, caracterizada por grande mobilidade. A capacidade de passar do estado líquido para o estado sólido ou gasoso com pequenas mudanças de temperatura permite que a água acelere vários processos naturais. Sem água não pode haver vida. A água, estando no ciclo, entra em estreita interação com outros componentes, conecta-os entre si e é um fator importante na formação do envelope geográfico.

O ciclo biológico desempenha um papel importante na vida do envelope geográfico. Nas plantas verdes, como se sabe, à luz de dióxido de carbono e água, formam-se substâncias orgânicas que servem de alimento aos animais. Animais e plantas, após morrerem, são decompostos por bactérias e fungos até minerais, que são então reabsorvidos pelas plantas verdes. Os mesmos elementos formam repetidamente as substâncias orgânicas dos organismos vivos e retornam repetidamente ao estado mineral.

O protagonismo em todas as circulações pertence à circulação do ar na troposfera, que inclui todo o sistema de ventos e movimento vertical do ar. O movimento do ar na troposfera atrai a hidrosfera para o ciclo global, formando o ciclo global da água. A intensidade de outros ciclos também depende disso. Os ciclos mais ativos ocorrem nas zonas equatoriais e subequatoriais. Nas regiões polares, pelo contrário, avançam de forma especialmente lenta. Todos os ciclos estão interligados.

Cada ciclo subsequente é diferente dos anteriores. Não forma um círculo vicioso. As plantas, por exemplo, retiram nutrientes do solo e, quando morrem, devolvem muito mais, pois a massa orgânica das plantas é criada principalmente pelo dióxido de carbono atmosférico, e não por substâncias provenientes do solo. Graças aos ciclos, ocorre o desenvolvimento de todos os componentes da natureza e do envelope geográfico como um todo.

O que torna nosso planeta único? Vida! É difícil imaginar nosso planeta sem plantas e animais. Em uma ampla variedade de formas, ele permeia não apenas os elementos água e ar, mas também as camadas superiores da crosta terrestre. O surgimento da biosfera é uma etapa de fundamental importância no desenvolvimento da envolvente geográfica e de toda a Terra como planeta. O principal papel dos organismos vivos é garantir o desenvolvimento de todos os processos vitais, que se baseiam na energia solar e no ciclo biológico de substâncias e energia. Processos vitais consistem em três etapas principais: a criação da produção primária a partir da fotossíntese da matéria orgânica; transformação de produtos primários (vegetais) em produtos secundários (animais); destruição de produtos biológicos primários e secundários por bactérias e fungos. Sem esses processos a vida é impossível. Os organismos vivos incluem: plantas, animais, bactérias e fungos. Cada grupo (reino) de organismos vivos desempenha um papel específico no desenvolvimento da natureza.

A vida em nosso planeta surgiu há 3 bilhões de anos. Ao longo de bilhões de anos, todos os organismos se desenvolveram, se estabeleceram, mudaram no processo de desenvolvimento e, por sua vez, influenciaram a natureza da Terra - seu habitat.

Sob a influência dos organismos vivos, há mais oxigênio no ar e uma diminuição no teor de dióxido de carbono. As plantas verdes são a principal fonte de oxigênio atmosférico. Outra coisa foi a composição do Oceano Mundial. Rochas de origem orgânica surgiram na litosfera. Depósitos de carvão e petróleo, a maioria dos depósitos de calcário são o resultado da atividade de organismos vivos. O resultado da atividade dos organismos vivos é também a formação de solos, graças à fertilidade da qual a vida vegetal é possível. Assim, os organismos vivos são um fator poderoso na transformação e desenvolvimento do envelope geográfico. O brilhante cientista russo V.I. Vernadsky considerou os organismos vivos a força mais poderosa da superfície terrestre em termos de resultados finais, transformando a natureza.

Envelope geográfico- esta é uma casca integral e contínua da Terra, o ambiente da atividade humana, dentro do qual as camadas inferiores da atmosfera, as camadas superficiais da litosfera, toda a hidrosfera e a biosfera entram em contato, penetram-se mutuamente e interagem . Todas as esferas do envelope geográfico trocam continuamente matéria e energia, formando um sistema natural integral e lógico.

A maior espessura da concha geográfica é de cerca de 55 km. Os limites da envolvente geográfica não estão claramente definidos. Estende-se em média desde uma altura de 10 km na atmosfera até uma profundidade de 35-70 km sob os continentes e 5-10 km sob o fundo do oceano. Normalmente a tela de ozônio (20-28 km) é considerada o limite superior. A substância da casca pode estar simultaneamente em três estados: sólido, líquido, gasoso, o que é de grande importância para o desenvolvimento da vida na Terra. (Fig. 1)

No envelope geográfico, as camadas inferiores da atmosfera, a parte superior da litosfera, toda a hidrosfera e a biosfera interagem, penetrando-se mutuamente (Fig. 1). Todos os processos no envelope geográfico ocorrem simultaneamente devido a fontes de energia cósmica e terrestre. Foi formado na intersecção de influências cósmicas e terrestres. A concha geográfica é capaz de autodesenvolvimento. Foi nele que todo o conjunto de condições levou ao surgimento da vida e da sua forma mais elevada - a sociedade humana.

A estrutura e o desenvolvimento da concha geográfica têm padrões próprios. Padrões gerais do envelope geográfico: integridade, ritmo, circulação de matéria e energia, zonalidade, azonalidade. O conhecimento dos padrões geográficos gerais permite que uma pessoa utilize os recursos naturais com mais cuidado, sem causar danos ao meio ambiente.

Integridade– esta é a unidade da concha geográfica, a interligação e interdependência dos seus componentes. A interação e interpenetração de todos os componentes da concha geográfica os conecta em um único todo. Uma mudança num componente da natureza implica inevitavelmente uma mudança nos outros e no ambiente geográfico como um todo. Graças a estes processos, o equilíbrio natural é mantido.

O conhecimento da lei da integridade do envelope geográfico é de grande importância significado prático. Se atividade econômica uma pessoa não levará em conta a integridade do envelope geográfico, ocorrerão consequências indesejáveis. Por exemplo, drenar pântanos ou irrigar áreas secas afeta toda a natureza circundante. Assim, ao irrigar terras, pode ocorrer salinização do solo. Um aumento na temperatura em uma determinada área acarreta mudanças nos solos, na vegetação e na vida selvagem. Orientação incorreta agricultura leva à transformação de terras férteis em desertos. Também é necessário um estudo aprofundado do território onde se propõe a construção de grandes centrais térmicas e nucleares, fábricas e outras. instalações industriais. A compreensão da integridade da envolvente geográfica permite-nos antever possíveis alterações na natureza decorrentes da sua construção.

Ritmoé a repetibilidade de fenômenos semelhantes ao longo do tempo. Na natureza, todos os processos e fenômenos estão sujeitos a certos ritmos. Na natureza existem ritmos de diferentes durações. Ritmos diários e anuais mais curtos (mudança de dia e noite, mudança de estações). Existem ritmos na vida da Terra que abrangem séculos, milênios e muitos milhões de anos. Sua duração chega a 150-240 milhões de anos. Associados a eles, por exemplo, estão períodos de formação ativa de montanhas e relativa calma da crosta terrestre, resfriamento e aquecimento do clima.

Ciclo de matéria e energia– o mecanismo mais importante dos processos naturais da concha geográfica. O ciclo da água na natureza é bem conhecido. Na vida do envelope geográfico, um grande papel pertence ao ciclo de substâncias que ocorrem na natureza viva. Nas plantas verdes, as substâncias orgânicas são formadas a partir do dióxido de carbono e da água, enquanto o oxigênio é liberado na atmosfera. Após a morte de animais e plantas, as substâncias orgânicas são decompostas pelos micróbios em compostos minerais, que são reabsorvidos pelas plantas, animais e microrganismos. Os mesmos elementos formam repetidamente compostos orgânicos de organismos vivos e passam novamente para o estado mineral.

A circulação de substâncias também ocorre na crosta terrestre. O magma em erupção forma rochas ígneas. Sob a influência processos externos eles se decompõem e se transformam em rochas sedimentares. Então, mergulhando em grandes profundidades e experimentando altas temperaturas e pressões, as rochas sedimentares se transformam em rochas metamórficas. Em temperaturas muito altas, as rochas derretem e voltam ao estado de magma.

Deve-se ter em mente que cada ciclo subsequente na natureza é diferente dos anteriores. Pelo fato dos ciclos não serem fechados, ocorre o desenvolvimento de todos os componentes da natureza e do envelope geográfico como um todo. Esses processos ajudam a manter um certo equilíbrio entre os componentes naturais e por isso a natureza é capaz de se restaurar de forma surpreendente, autolimpando-se até certo limite.

A principal regularidade do envelope geográfico é a manifestação da zonalidade geográfica. Zoneamento geográfico - a lei básica da distribuição dos complexos naturais na superfície da Terra, que se manifesta na forma de zonalidade latitudinal (mudança consecutiva de zonas geográficas e zonas naturais). Zoneamento latitudinal- uma mudança natural nas condições naturais da superfície da Terra, do equador aos pólos, associada a uma mudança no ângulo de incidência dos raios solares (ver Fig. 2 na pág. 14). Um envelope geográfico único e integral é heterogêneo em diferentes latitudes. Devido à distribuição desigual do calor solar com a latitude no globo, não apenas o clima, mas também os processos de formação do solo, a vegetação, a fauna e o regime hidrológico dos rios e lagos mudam naturalmente do equador para os pólos. As maiores divisões zonais do envelope geográfico são zonas geográficas. Eles, via de regra, se estendem na direção latitudinal, substituindo-se na terra e no oceano do equador aos pólos e se repetem em ambos os hemisférios: equatorial, subequatorial, tropical, subtropical, temperado, subártico e subantártico, ártico e Antártica. As zonas geográficas diferem umas das outras nas massas de ar, clima, solos, vegetação e vida selvagem.

Arroz. 2. Distribuição de zonas naturais (zonalidade latitudinal) e zonas altitudinais nas montanhas (zonalidade altitudinal)

Cada zona geográfica possui seu próprio conjunto de zonas naturais. Área natural- um complexo natural zonal dentro de uma zona geográfica, caracterizado por semelhanças condições de temperatura, umidade, solos semelhantes, flora e fauna.

De acordo com a mudança nas condições climáticas de sul para norte, em latitude, as zonas naturais também mudam. A mudança de áreas naturais de latitude geográficaé uma manifestação da lei geográfica do zoneamento latitudinal. As condições climáticas, especialmente as amplitudes de umidade e temperatura, também mudam com a distância do oceano para o interior dos continentes. É por isso razão principal a formação de várias zonas naturais dentro de uma zona geográfica é a relação entre calor e umidade.

(Use o mapa atlas para analisar a correspondência das zonas naturais com as zonas geográficas.)

Cada zona natural é caracterizada por um determinado clima, tipo de solo, vegetação e fauna. As zonas naturais mudam naturalmente do equador para os pólos e das costas oceânicas para o interior dos continentes, seguindo as mudanças nas condições climáticas. A natureza do relevo afecta o regime de humidade dentro da zona natural e pode perturbar a sua extensão latitudinal. Junto com a zonalidade, a regularidade mais importante do envelope geográfico é a azonalidade. Azonalidade - é a formação de complexos naturais associados à manifestação processos internos Terras que determinam a heterogeneidade da superfície terrestre (presença de continentes e oceanos, montanhas e planícies nos continentes, etc.). A azonalidade se manifesta mais claramente nas montanhas na forma de zonalidade altitudinal. Zona altitudinal - mudança natural dos complexos naturais (cinturões) desde o sopé das montanhas até aos seus picos (ver Fig. 2). A zonalidade altitudinal tem muito em comum com a zonalidade latitudinal: a mudança de zonas ao escalar montanhas ocorre aproximadamente na mesma sequência que nas planícies ao passar do equador para os pólos. A primeira zona altitudinal corresponde sempre àquelaárea natural

, onde estão localizadas as montanhas.

Referências 1. Geografia 8ª série. Tutorial

para instituições do 8º ano do ensino secundário geral com o russo como língua de instrução / Editado pelo Professor P. S. Lopukh - Minsk “People's Asveta” 2014

O conceito de “envelope geográfico”

Nota 1

O limite superior do envelope geográfico é a estratosfera, localizada abaixo da concentração máxima de ozônio, a uma altitude de cerca de 25 km. O limite inferior passa nas camadas superiores da litosfera (de 500 a 800 m).

A penetração mútua e a interação dos componentes que compõem a concha geográfica - água, ar, minerais e conchas vivas - determinam sua integridade. Nele, além do metabolismo e energia contínuos, também se observa uma circulação constante de substâncias. Cada componente da concha geográfica, desenvolvendo-se de acordo com suas próprias leis, é influenciado pelas outras conchas e ele próprio as afeta.

O impacto da biosfera na atmosfera está associado ao processo de fotossíntese, em que ocorrem intensas trocas gasosas entre a matéria viva e o ar, bem como a regulação dos gases na atmosfera. As plantas verdes absorvem dióxido de carbono do ar e liberam oxigênio, sem o qual a vida é impossível para a maioria dos organismos vivos do planeta. Graças à atmosfera superfície da terra não superaquece pela radiação solar durante o dia e não esfria significativamente à noite, o que é necessário para a existência normal dos seres vivos.

A biosfera influencia a hidrosfera. Os organismos vivos podem influenciar a salinidade das águas do Oceano Mundial, retirando da água algumas substâncias necessárias à sua vida (por exemplo, o cálcio é necessário para a formação de conchas, conchas, esqueletos). Ambiente aquático- habitat de muitos seres vivos, a água é necessária para o funcionamento normal da maioria dos processos vitais dos representantes do mundo vegetal e animal.

A influência dos organismos vivos na crosta terrestre é mais pronunciada em sua parte superior, onde se acumulam restos de plantas e animais e se formam rochas de origem orgânica.

Os organismos vivos tomam participação ativa não apenas na criação de rochas, mas também na sua destruição. Eles liberam ácidos que destroem as rochas, afetando as raízes, formando fissuras profundas. Como resultado desses processos, rochas duras e densas são transformadas em rochas sedimentares soltas (seixos, cascalho). Todas as condições são criadas para a formação de um ou outro tipo de solo.

Uma mudança em qualquer componente da camada geográfica afeta todas as outras camadas. Por exemplo, a era da grande glaciação no período Quaternário. A expansão da superfície terrestre criou as condições para o início de um clima mais seco e frio, o que levou à formação de gelo espesso e neve que cobriu grandes áreas no norte. América do Norte e na Eurásia. Isto, por sua vez, implicou mudanças na flora, na fauna e na cobertura do solo.

Componentes do envelope geográfico

Os principais componentes do envelope geográfico incluem:

1. Crosta terrestre. Parte superior da litosfera. Separado do manto pela fronteira de Mohorovic, caracterizada por um aumento acentuado nas velocidades das ondas sísmicas. A espessura da crosta terrestre varia de seis quilômetros (no fundo do oceano) a 30-50 km (nos continentes). Existem dois tipos de crosta terrestre: oceânica e continental. A crosta oceânica consiste principalmente em rochas básicas e cobertura sedimentar. A crosta continental contém camadas de basalto e granito e uma cobertura sedimentar. A crosta terrestre consiste em indivíduos de tamanhos diferentes placas litosféricas, movendo-se um em relação ao outro.
2. Troposfera. A camada inferior da atmosfera. O limite superior nas latitudes polares é de 8 a 10 km, nas latitudes temperadas – 10 a 12 km, nas latitudes tropicais – 16 a 18 km. No inverno, o limite superior é ligeiramente inferior ao do verão. A troposfera contém 90% de todo o vapor de água atmosférico e 80% de toda a massa de ar. É caracterizado por convecção e turbulência, nebulosidade e desenvolvimento de ciclones e anticiclones. À medida que a altitude aumenta, a temperatura diminui.
3. Estratosfera. Seu limite superior está a uma altitude de 50 a 55 km. Com o aumento da altitude, a temperatura se aproxima de 0 ºС. Característica: baixo teor de vapor d'água, baixa turbulência, alto teor de ozônio (sua concentração máxima é observada a uma altitude de 20-25 km).
4. Hidrosfera. Inclui todas as reservas de água do planeta. Maior quantidade recursos hídricos concentrado no Oceano Mundial, menos nas águas subterrâneas e na rede continental de rios. Grandes reservas de água estão contidas na forma de vapor d'água e nuvens na atmosfera. Parte da água é armazenada na forma de gelo e neve, formando a criosfera: cobertura de neve, geleiras, permafrost.
5. Biosfera. A totalidade das partes dos componentes da concha geográfica (litosfera, atmosfera, hidrosfera) que são habitadas por organismos vivos.
6. Antroposfera ou noosfera. A esfera de interação entre o meio ambiente e o homem. O reconhecimento desta concha não é apoiado por todos os cientistas.

Estágios de desenvolvimento do envelope geográfico

Envelope geográfico em palco moderno- o resultado de um desenvolvimento de longo prazo, durante o qual se tornou cada vez mais complexo.

Estágios de desenvolvimento da concha geográfica:

• O primeiro estágio é pré-biogênico. Durou 3 bilhões de anos. Nesta época, existiam apenas os organismos mais simples. Participaram pouco no desenvolvimento e formação do envelope geográfico. A atmosfera era caracterizada por um alto teor de dióxido de carbono e baixo teor de oxigênio.
• Segunda etapa. Duração - cerca de 570 milhões de anos. Caracteriza-se pelo papel dominante dos organismos vivos na formação do envelope geográfico. Os organismos impactaram todos os componentes da concha: a composição da atmosfera e da água mudou e foi observado o acúmulo de rochas de origem orgânica. No final da cena apareceram pessoas.
• A terceira etapa é moderna. Tudo começou há 40 mil anos. É caracterizado por influência ativa atividade humana em diferentes componentes do envelope geográfico.

Os avanços na sismologia deram à humanidade um conhecimento mais detalhado sobre a Terra e as camadas que a compõem. Cada camada possui propriedades, composição e características próprias que afetam os principais processos que ocorrem no planeta. A composição, estrutura e propriedades da concha geográfica são determinadas pelos seus principais componentes.

Ideias sobre a Terra em diferentes épocas

Desde a antiguidade, as pessoas procuram compreender a formação e composição da Terra. As primeiras especulações eram totalmente não científicas, na forma de mitos ou fábulas religiosas envolvendo deuses. Durante o período da Antiguidade e da Idade Média, surgiram diversas teorias sobre a origem do planeta e sua composição adequada. As teorias mais antigas representavam a Terra como uma esfera ou cubo plano. Já no século VI aC, os filósofos gregos começaram a argumentar que a Terra era realmente redonda e continha minerais e metais. No século 16, foi sugerido que a Terra consistia em esferas concêntricas e era oca por dentro. No início do século XIX, a mineração e a revolução industrial contribuíram para o rápido desenvolvimento das geociências. Foi descoberto que as formações rochosas foram organizadas em ordem de formação ao longo do tempo. Ao mesmo tempo, geólogos e cientistas naturais começaram a perceber que a idade de um fóssil poderia ser determinada do ponto de vista geológico.

Estudo da composição química e geológica

A estrutura e as propriedades da concha geográfica diferem de outras camadas na composição química e geológica, e também existem enormes diferenças de temperatura e pressão. Compreensão científica moderna estrutura interna A Terra é baseada em inferências feitas por meio de monitoramento sísmico juntamente com medições de campos gravitacionais e magnéticos. No início do século XX, o desenvolvimento da datação radiométrica, utilizada para determinar a idade de minerais e rochas, possibilitou a obtenção de dados mais precisos sobre a data verdadeira, que é de aproximadamente 4 a 4,5 bilhões de anos. Desenvolvimento métodos modernos A extracção de minerais e metais preciosos, bem como a crescente ênfase na importância dos minerais e na sua distribuição natural, também ajudaram a estimular o desenvolvimento da geologia moderna, incluindo o conhecimento das camadas que constituem o envelope geográfico da Terra.

Estrutura e propriedades da concha geográfica

A geosfera inclui a hidrosfera, que desce a uma profundidade de aproximadamente dez quilômetros acima do nível do mar, a crosta terrestre e parte da atmosfera, estendendo-se até uma altura de até 30 quilômetros. A maior distância do projétil varia em quarenta quilômetros. Esta camada é influenciada por processos terrestres e espaciais. As substâncias ocorrem em 3 estados físicos e podem ser compostas pelas menores partículas elementares, como átomos, íons e moléculas, e também incluem muitas estruturas multicomponentes adicionais. A estrutura do envelope geográfico é geralmente considerada como uma comunidade de fenômenos naturais e sociais. Os componentes do envelope geográfico apresentam-se na forma de rochas da crosta terrestre, ar, água, solo e biogeocenoses.

Características características da geosfera

A estrutura e as propriedades da concha geográfica implicam a presença de uma série importante características características. Estes incluem: integridade, ciclo da matéria, ritmo e desenvolvimento constante.

1. A integridade é determinada pelos resultados da troca contínua de substâncias e energia, e a combinação de todos os componentes os conecta em um todo material, onde a transformação de qualquer um dos elos pode levar a mudanças globais em todos os outros.
2. O envelope geográfico é caracterizado pela presença de uma circulação cíclica de matéria, por exemplo, circulação atmosférica e correntes superficiais oceânicas. Processos mais complexos são acompanhados por uma mudança na composição agregada da matéria. Em outros ciclos ocorre uma transformação química da matéria ou o chamado ciclo biológico.
3. Outra característica da concha é o seu ritmo, ou seja, a repetição de diversos processos e fenômenos ao longo do tempo. Isto é causado em grande parte pela vontade das forças astronômicas e geológicas. Existem ritmos de 24 horas (dia e noite), ritmos anuais e ritmos que ocorrem ao longo de um século (por exemplo, ciclos de 30 anos em que há flutuações no clima, nas geleiras, nos níveis dos lagos e nos volumes dos rios). Existem até ritmos que ocorrem ao longo dos séculos (por exemplo, a alternância de uma fase de clima frio e úmido com uma fase de clima quente e seco, ocorrendo uma vez a cada 1800-1900 anos). Os ritmos geológicos podem durar de 200 a 240 milhões de anos e assim por diante.
4. A estrutura e as propriedades da concha geográfica estão diretamente relacionadas com a continuidade do desenvolvimento.

Desenvolvimento contínuo

Existem alguns resultados e características de desenvolvimento contínuo. Primeiro, existe uma separação local de continentes, oceanos e fundos marinhos. Esta distinção é influenciada pelas características espaciais da estrutura geográfica, incluindo o zoneamento geográfico e altitudinal. Em segundo lugar, existe a assimetria polar, que se manifesta na presença de diferenças significativas entre os hemisférios Norte e Sul.

Isto se manifesta, por exemplo, na distribuição dos continentes e oceanos, nas zonas climáticas, na composição da flora e da fauna, nos tipos e formas de relevos e paisagens. Em terceiro lugar, o desenvolvimento na geosfera está inextricavelmente ligado à heterogeneidade espacial e natural. Em última análise, isto leva ao fato de que diferentes níveis do processo evolutivo podem ser observados simultaneamente em diferentes regiões. Por exemplo, a antiga era glacial em várias partes da Terra começou e terminou em momentos diferentes. Em certas áreas naturais o clima torna-se mais húmido, enquanto noutras ocorre o contrário.

Litosfera

A estrutura da concha geográfica inclui um componente como a litosfera. Esta é a parte externa sólida da Terra, estendendo-se até uma profundidade de cerca de 100 quilômetros. Esta camada inclui a crosta e a parte superior do manto. A camada mais forte e dura da Terra está associada a um conceito como atividade tectônica. A litosfera está dividida em 15 litosferas principais: América do Norte, Caribe, América do Sul, Escocesa, Antártica, Eurásia, Árabe, Africana, Indiana, Filipina, Australiana, Pacífico, Juan de Fuca, Cocos e Nazca. A composição da envolvente geográfica da Terra nestas áreas é caracterizada pela presença vários tipos rochas da crosta e manto litosférico. A crosta litosférica é caracterizada por gnaisse continental e gabro oceânico. Abaixo deste limite, nas camadas superiores do manto, ocorre o peridotito, rochas constituídas principalmente pelos minerais olivina e piroxênio.

Interação de componentes

O envelope geográfico inclui quatro geosferas naturais: litosfera, hidrosfera, atmosfera e biosfera. A água evapora dos mares e oceanos, os ventos se movem correntes de ar em terra, onde se forma e cai a precipitação, que retorna aos oceanos do mundo de diversas maneiras. O ciclo biológico do reino vegetal consiste na transformação da matéria inorgânica em matéria orgânica. Após a morte dos organismos vivos, as substâncias orgânicas retornam à crosta terrestre, transformando-se gradativamente em substâncias inorgânicas.

As propriedades mais importantes

Propriedades da concha geográfica:

1. Possibilidade de acumulação e conversão de energia solar.
2. Disponibilidade energia livre, necessário para grande quantidade vários processos naturais.
3. Capacidade única de produzir diversidade biológica e servir como ambiente natural para a vida.
4. As propriedades da concha geográfica incluem uma enorme variedade de elementos químicos.
5. A energia vem do espaço e do interior profundo da Terra.

A singularidade da concha geográfica reside no fato de que a vida orgânica surgiu na junção da litosfera, atmosfera e hidrosfera. Foi aqui que toda a sociedade humana surgiu e ainda se desenvolve, utilizando os recursos necessários às suas atividades vitais. O envelope geográfico cobre todo o planeta, por isso é chamado de complexo planetário, que inclui rochas da crosta terrestre, ar e água, solo e uma enorme diversidade biológica.