Својства на географската обвивка. Најважните квалитативни карактеристики на географската обвивка, неговата диференцијација во природно-територијални комплекси

Фази еволутивен развојЗемјата

Земјата настанала преку кондензација на претежно високотемпературна фракција со значително количество метално железо, а преостанатиот материјал близу Земјата, во кој железото се оксидирало и се претворило во силикати, веројатно отишло да ја изгради Месечината.

Раните фази на развојот на Земјата не се запишани во карпестиот геолошки запис, од кој геолошките науки успешно ја реконструирале нејзината историја. Дури и најстарите карпи (нивната старост е обележана со огромна бројка - 3,9 милијарди години) се производ на многу подоцнежните настани што се случиле по формирањето на самата планета.

Раните фази на постоењето на нашата планета беа обележани со процесот на нејзината планетарна интеграција (акумулација) и последователна диференцијација, што доведе до формирање на централното јадро и примарната силикатна обвивка што ја обвива. Формирањето на алумосиликатна кора од океански и континентални типови се однесува на поновите настани поврзани со физичко-хемиските процеси во самата обвивка.

Земјата како примарна планета настанала на температури под точката на топење на нејзиниот материјал пред 5-4,6 милијарди години. Земјата настанала преку акумулација како хемиски релативно хомогена топка. Таа беше споредбено хомогена смесачестички од железо, силикати, помалку сулфиди, распределени прилично рамномерно низ волуменот.

Повеќетонеговата маса е формирана на температура под температурата на кондензација на високотемпературната фракција (метална, силикатна), т.е. под 800 ° К. Генерално, завршувањето на формирањето на Земјата не може да се случи под 320 ° K, што беше диктиран од растојанието од Сонцето. Влијанијата на честичките за време на процесот на акумулација би можеле да ја подигнат температурата на Земјата во зародиш, но квантификацијаЕнергијата на овој процес не може да се произведе сигурно.

Од почетокот на формирањето на младата Земја, забележано е нејзиното радиоактивно загревање, предизвикано од распаѓањето на радиоактивни јадра кои брзо изумираат, вклучително и одредена количина трансурански јадра, зачувани од ерата на нуклеарна фузија и распаѓањето на моментално зачувани радиоизотопи итн.

Во раните епохи на постоењето на Земјата, вкупната радиогена атомска енергија била доволна за нејзиниот материјал да се топи на места, проследено со дегасирање и издигнување на светлосните компоненти до горните хоризонти.

Со релативно униформа дистрибуција на радиоактивни елементи со рамномерна дистрибуција на радиогена топлина низ целиот волумен на Земјата, максималното зголемување на температурите се случи во нејзиниот центар, проследено со израмнување долж периферијата. Меѓутоа, во централните региони на Земјата притисокот бил превисок за топење. Топењето како резултат на радиоактивното загревање започна на некои критични длабочини, каде што температурата ја надмина точката на топење на дел од исконскиот материјал на Земјата. Во исто време, железниот материјал со мешавина на сулфур почна да се топи побрзо од чисто железо или силикатен материјал.

Сето ова се случи геолошки доста брзо, бидејќи огромните маси на стопено железо не можеа да останат во нестабилна состојба долго време во горните делови на Земјата. На крајот, целото течно железо течело во централните региони на Земјата, формирајќи метално јадро. Неговата внатрешност се претвори во цврста густа фаза под влијание на висок притисок, формирајќи мало јадро подлабоко од 5000 km.

Асиметричниот процес на диференцијација на материјалот на планетата започна пред 4,5 милијарди години, што доведе до појава на континенталната и океанската хемисфера (сегменти). Можно е хемисферата на современиот Тихи Океан да била сегментот во кој масите на железо потонале кон центарот, а на спротивната хемисфера тие се издигнале со подемот на силикатниот материјал и последователното топење на полесните алумосиликатни маси и испарливите компоненти. Најтипичните литофилни елементи, кои пристигнале заедно со гасови и водена пареа на површината на исконската Земја, биле концентрирани во топливите фракции на материјалот на обвивката. Повеќето силикати, при завршувањето на планетарната диференцијација, формираа густа обвивка на планетата, а производите од неговото топење доведоа до развој на алумосиликатна кора, примарен океан и примарна атмосфера заситена со CO 2.

А.П. на метеорити, според научникот, има примарна природа и соодветно ја карактеризира металната фаза на копнените планети. Легурите на железо-никел со прилично висока густина, како што верува Виноградов, настанале во протопланетарен облак и биле синтерувани поради високата топлинска спроводливост на одделни парчиња што паднале во центарот на облакот гас-прашина, продолжувајќи го нивниот континуиран раст на кондензација. Само маса од легура на железо-никел независно кондензирана од протопланетарен облак може да ги формира јадрата на копнените планети.

Високата активност на примарното Сонце создаде магнетно поле во околниот простор, што придонесе за магнетизирање на феромагнетните супстанции. Тие вклучуваат метално железо, кобалт, никел и делумно железо сулфид. Точката Кири - температурата под која супстанциите добиваат магнетни својства - за железо е 1043 ° K, за кобалт - 1393 ° K, за никел - 630 ° K и за железо сулфид (пиротит, блиску до троилит) - 598 ° K. магнетните сили за мали честички се многу поредоци на големина поголеми од гравитационите силиатракции зависни од масата, тогаш акумулацијата на железни честички од ладената соларна маглина може да започне на температури под 1000 ° К во форма на големи концентрации и беше многу пати поефективна од акумулацијата на силикатни честички, а сите други работи се еднакви. Железниот сулфид под 580° K, исто така, може да се акумулира под влијание на магнетни сили, по железо, кобалт и никел.

Главниот мотив за зоналната структура на нашата планета беше поврзан со текот на последователна акумулација на честички од различен состав - прво силно феромагнетни, потоа слабо феромагнетни и, на крајот, силикатни и други честички, чија акумулација беше диктирана првенствено од гравитациската силите на растечките масивни метални маси.

Така, главната причина за зоналната структура и составот на земјината кора беше брзото радиогенско загревање, кое утврди зголемување на нејзината температура и дополнително придонесе за локално топење на материјалот, развој на хемиска диференцијација и феромагнетни својства под влијание на сончева енергија.

Фазата на облакот гас-прашина и формирањето на Земјата како кондензација во овој облак. Атмосферата содржела НИ Не, се случи дисипација на овие гасови.

Во процесот на постепено загревање на протопланетата дојде до редукција на железните оксиди и силикати, а внатрешните делови на протопланетата беа збогатени со метално железо. пуштени во атмосферата разни гасови. Формирањето на гасови настанало поради радиоактивни, радиохемиски и хемиски процеси. Првично, главно инертни гасови беа ослободени во атмосферата: Не(неонски), Нс(Нилсбориум), CO 2(јаглерод моноксид), H 2(водород), Не(хелиум), Аг(аргон), Килограм(криптон), Хех(ксенон). Во атмосферата се создаде ресторативна средина. Можеби имало некое образование NH 3(амонијак) поради синтеза. Потоа, покрај посочените, во атмосферата почнаа да влегуваат и кисели испарувања - CO 2, H2S, HF, SO 2. Се случи дисоцијација на водород и хелиум. Ослободувањето на водена пареа и формирањето на хидросферата предизвикаа намалување на концентрациите на високо растворливи и хемиски активни гасови ( CO2, H2S, NH 3). Соодветно се промени и составот на атмосферата.

Преку вулкани и други начини, продолжило ослободувањето на водена пареа од магмата и магматските карпи, CO 2, CO, NH 3, НЕ 2, SO 2. Имаше и ослободување H 2, О 2, не, Аг, Не, Кр, Xeпоради радиохемиски процеси и трансформации на радиоактивни елементи. Постепено се акумулира во атмосферата CO 2И N 2. Имаше мала концентрација О 2во атмосферата, но беа присутни и во неа CH4, H2И CO(од вулкани). Кислородот ги оксидирал овие гасови. Како што Земјата се ладела, водородот и благородните гасови се апсорбирале во атмосферата и се задржувале од гравитацијата и геомагнетното поле, како и другите гасови од примарната атмосфера. Секундарната атмосфера содржела малку остаток на водород, вода, амонијак и водород сулфид и имала нагло намалување на природата.

За време на формирањето на прото-Земјата, целата вода била во различни форми поврзани со материјата на протопланетата. Како што Земјата се формирала од ладна протопланета и нејзината температура постепено се зголемувала, водата сè повеќе станува дел од силикатниот магматски раствор. Дел од него испарувал од магмата во атмосферата, а потоа се растурал. Како што Земјата се ладеше, дисипацијата на водена пареа ослабна и потоа практично целосно престана. Земјината атмосфера почна да се збогатува со содржина на водена пареа. Меѓутоа, врнежите и појавата на водни тела на површината на Земјата станале можни дури многу подоцна, кога температурата на површината на Земјата станала под 100°C. Намалувањето на температурата на површината на Земјата на помалку од 100°C несомнено беше скок во историјата на Земјината хидросфера. До овој момент, водата во земјината кора беше само во хемиски и физички врзана состојба, формирајќи заедно со карпите единствена неделива целина. Водата беше во форма на гас или топла пареа во атмосферата. Како што температурата на површината на Земјата се спуштила под 100°C, на нејзината површина почнале да се формираат прилично големи плитки водни тела како резултат на обилните врнежи. Од тоа време, на површината почнаа да се формираат мориња, а потоа и примарниот океан. Во карпите на Земјата, заедно со врзани со водаКако што магмата се зацврстува и се појавуваат магматски карпи, се појавува слободна течна вода од капки.

Ладењето на Земјата придонесе за појава на подземни води, кои значително се разликуваа во хемискиот состав едни од други и од површинските води на примарните мориња. Земјината атмосфера, што настана за време на ладењето на почетната топла супстанција од многу испарливи материјали, пареи и гасови, станаа основа за формирање на атмосферата и водата во океаните. Појавата на вода на површината на земјатапридонесе за процесот на атмосферска циркулација воздушни масипомеѓу морето и копното. Нерамномерната распределба на сончевата енергија над површината на земјата предизвикала атмосферска циркулација помеѓу половите и екваторот.

Сите постоечки елементи се формирани во земјината кора. Осум од нив - кислород, силициум, алуминиум, железо, калциум, натриум, калиум и магнезиум - сочинуваат повеќе од 99% од земјината кора по тежина и број на атоми, а останатите сочинуваат помалку од 1%. Главната маса на елементи е расфрлана во земјината кора и само мал дел од нив формирале акумулации во вид на минерални наоѓалишта. Елементите обично не се наоѓаат во чиста форма во депозитите. Тие формираат природни хемиски соединенија наречени минерали. Само неколку - сулфур, злато и платина - можат да се акумулираат во чиста домашна форма.

Карпата е материјалот од кој се изградени делови од земјината кора со повеќе или помалку постојан состав и структура, составена од акумулација на неколку минерали. Главниот процес на формирање карпи во литосферата е вулканизмот (сл. 6.1.2). На големи длабочини, магмата е во услови на висок притисок и температура. Магмата (грчки значи „густа кал“) се состои од голем број хемиски елементи или едноставни соединенија.

Ориз. 6.1.2. Ерупција

Како што паѓаат притисокот и температурата, хемиските елементи и нивните соединенија постепено стануваат „наредени“, формирајќи прототипови на идните минерали. Откако температурата ќе падне доволно за да започне зацврстувањето, минералите почнуваат да се ослободуваат од магмата. Ова одвојување е придружено со процес на кристализација. Како пример за кристализација, да го разгледаме формирањето на кристал кујнска сол NaCl(Сл. 6.1.3).

Сл.6.1.3. Кристална структура на кујнска сол (натриум хлорид). (Малите топчиња се атоми на натриум, а големите топчиња се атоми на хлор.)

Хемиска формулапокажува дека супстанцијата е изградена од ист број атоми на натриум и хлор. Во природата нема атоми на натриум хлорид. Супстанцијата натриум хлорид се состои од молекули на натриум хлор. Кристалите на камената сол се состојат од атоми на натриум и хлор наизменично по должината на оските на коцките. За време на кристализацијата, благодарение на електромагнетни силиСекој од атомите во кристалната структура се стреми да го заземе своето место.

Кристализација на магмата се случи во минатото и се случува сега за време на вулкански ерупции под различни природни услови. Кога магмата се зацврстува на длабочина, тогаш процесот на нејзиното ладење се одвива бавно и се појавуваат зрнести, добро кристализирани карпи, кои се нарекуваат длабоко вкоренети карпи. Тие вклучуваат гранити, дијарити, габроси, сијанити и перидотити. Често под влијание на активни внатрешните силиЗемјината магма се излева на површината. На површината, лавата се лади многу побрзо отколку на длабочина, така што условите за формирање на кристали се понеповолни. Кристалите се помалку издржливи и брзо се претвораат во метаморфни, ронливи и седиментни карпи.

Во природата нема минерали или карпи кои постојат засекогаш. Секоја карпа некогаш настанала и еден ден нејзиното постоење ќе заврши. Не исчезнува без трага, туку се претвора во друга карпа. Така, кога гранитот се распаѓа, неговите честички создаваат слоеви од песок и глина. Песокот, кога ќе се потопи во подлогата, може да се претвори во песочник и кварцит, а при поголем притисок и температура да доведе до гранит.

Светот на минерали и карпи има свој посебен „живот“. Постојат двојни минерали. На пример, ако се открие минералот „оловно сјај“, тогаш до него секогаш ќе има минералот „цинк мешавина“. Истите близнаци се злато и кварц, цинабар и стибнит.

Постојат „непријателски“ минерали - кварц и нефелин. Кварцот во составот одговара на силициум диоксид, нефелин до натриум алумосиликат. И иако кварцот е многу распространет во природата и е дел од многу карпи, тој не „толерира“ нефелин и никогаш не се наоѓа на истото место. Тајната на антагонизмот се должи на фактот дека нефелинот е недоволно заситен со силициум диоксид.

Во светот на минералите, има случаи кога еден минерал се покажува агресивен и се развива на сметка на друг, кога условите на животната средина се менуваат.

Минерал, кој се наоѓа во различни услови, понекогаш се покажува како нестабилен и се заменува со друг минерал додека ја одржува својата оригинална форма. Ваквите трансформации често се случуваат со пирит, чиј состав одговара на железен дисулфид. Обично формира златно обоени кубни кристали со силен метален сјај. Под влијание на атмосферскиот кислород, пирит се распаѓа во кафеава железна руда. Кафеавата железна руда не формира кристали, но, појавувајќи се на местото на пирит, го задржува обликот на својот кристал.

Таквите минерали на шега се нарекуваат „измамници“. Нивното научно име е псевдоморфози, или лажни кристали; нивниот облик не е карактеристичен за составниот минерал.

Псевдоморфозите укажуваат на сложени односи помеѓу различни минерали. Односите помеѓу кристалите од истиот минерал не се секогаш едноставни. Во геолошките музеи, веројатно повеќе од еднаш сте се восхитувале на прекрасните кристални израстоци. Таквите израстоци се нарекуваат друси, или планински четки. На наоѓалиштата на минерали, тие се предмет на возбудлив „лов“ за љубителите на камен - и почетници и искусни минералози (сл. 6.1.4).

Друзите се многу убави, па интересот за нив е разбирлив. Но, не се работи само за надворешната привлечност. Ајде да погледнеме како се формираат овие четки од кристали, да дознаеме зошто издолжените кристали секогаш се наоѓаат повеќе или помалку нормално на површината на растот, зошто во Друсен нема или речиси нема кристали што лежат рамно или растат косо. Се чини дека кога се формира кристално „јадро“, треба да лежи на површината за раст, а не да стои вертикално на неа.

Ориз. 6.1.4. Шема на геометриски избор на растечки кристали за време на формирањето на друзите (според Д. П. Григориев).

Сите овие прашања се добро објаснети со теоријата за геометриска селекција на кристали на познатиот минералог - професор на Ленинградскиот рударски институт Д. П. Григориев. Тој докажа дека формирањето на кристал друзен е под влијание на голем број фактори, но во секој случај, растечките кристали комуницираат едни со други. Некои од нив се „послаби“, па нивниот раст наскоро престанува. „Посилните“ продолжуваат да растат и за да не бидат „ограничени“ од соседите, се протегаат нагоре.

Кој е механизмот на формирање на карпести четки? Како многубројните различно ориентирани „семиња“ се трансформираат во мал број големи кристали лоцирани повеќе или помалку нормално на површината за раст? Одговорот на ова прашање може да се добие со внимателно испитување на структурата на друзен, кој се состои од кристали во зонално обоени, односно оние кај кои промените во бојата укажуваат на траги на раст.

Ајде внимателно да го разгледаме надолжниот пресек на друзен. Голем број кристални јадра се видливи на нерамната површина на раст. Секако, нивните проширувања одговараат на насоката најголем раст. Првично, сите јадра, без разлика на ориентацијата, растеле со иста брзина во насока на издолжување на кристалите. Но, тогаш кристалите почнаа да се допираат. Навалените брзо се нашле притиснати од нивните вертикално растечки соседи, без слободен простор за нив. Затоа, од масата на различно ориентирани мали кристали, „преживеаја“ само оние што беа лоцирани нормално или речиси нормално на површината за раст. Зад кристалите кои блескаат со студен сјај, складирани во музејските витрини, се крие долг живот полн со судири...

Друг извонреден минералошки феномен е камениот кристал со снопови на подмножества на минералот рутил. Голем познавач на каменот, А. А. Малахов, рече дека „кога ќе го свртите овој камен во ваши раце, се чини дека го гледате морското дно низ длабочините, проникнати со соларни нишки“. На Урал, таков камен се нарекува „влакнест“, а во минералошката литература е познат под помпезното име „Косата на Венера“.

Процесот на формирање на кристали започнува на одредено растојание од изворот на огнената магма, кога топла вода влегува во пукнатините во карпите. водени растворисо силициум и титаниум. Ако температурата падне, растворот станува презаситен, а од него истовремено паѓаат кристали на силика (камен кристал) и титаниум оксид (рутил). Ова го објаснува пробивањето на камениот кристал со игли од рутил. Минералите се кристализираат во одредена низа. Понекогаш тие се ослободуваат истовремено, како при формирањето на „Косата на Венера“.

Во длабочините на Земјата сè уште трае колосалната деструктивна и креативна работа. Во синџири на бескрајни реакции се раѓаат нови материи - елементи, минерали, карпи. Магмата на мантија брза од непознати длабочини во тенката обвивка на земјината кора, се пробива низ неа, обидувајќи се да најде излез на површината на планетата. Бранови на електромагнетни осцилации, струи на неврони, радиоактивно зрачењетечат од длабочините на земјата. Тие станаа едни од главните во настанувањето и развојот на животот на Земјата.

Час во VII одделение на тема:

„Структура и својства на географската обвивка“.

Цели на лекцијата:

едукативни: проширете ги знаењата на учениците за компонентите на природниот комплекс,

односите меѓу нив, меѓусебното влијание на компонентите, како и

покажете дека географската обвивка е единствена целина;

едукативни: продолжи со формирањето на научен светоглед,

моралот (во однос на човекот и природата), да ја всади способноста

изразете ја вашата гледна точка;

заштеда на здравјето: избор главна целлекција и повторување

повторување различни начини, префрлање на ученици од пасивно

слушателите во активно дејствување, пријателски однос помеѓу

учениците и наставниците, создавајќи услови кои обезбедуваат високи

перформанси и овозможувајќи ви да го одложите заморот и да го избегнете

прекумерна работа.

развивање: развој на говор, размислување, сетилно (перцепција на надворешното

светот преку сетилата) сфери на личноста, емоционално-волни (чувства,

искуства, волја) и потреби-мотивациони области.

Тип на лекција:комбинирано.

Опрема:картички различни бои(црвено - карактеристики на обвивките на Земјата),

картички жолта боја(со опис на структурата на синквин), картички

зелена (расположение за лекција),

Форми на работа:индивидуална, групна, фронтална.

За време на часовите.

Јас Време на организирање.

Сите, сите, добро попладне! Здраво дечки! Многу ми е драго што дојдовте на мојата лекција. имам одлично расположение, ти се насмевнувам. Насмевнете ми се и мене и се надевам дека моето „сончево“ расположение ќе се рашири и на вас. Ви благодарам. Момци, денес имаме необична лекција, има гости на нашата лекција. Да ги „заразиме“ со нашето сончево расположение, да им се свртиме и да се насмееме. Сигурен сум дека ќе ти возвратат со насмевка. Значи, секој има сончево расположение и сигурен сум дека тоа ќе ни помогне да работиме плодно на лекцијата.

Внимание!

Провери, другар.

Дали сте подготвени да ја започнете лекцијата?

Дали се е на место, дали е се во ред?

Книги, пенкала и тетратки.

II . Ажурирање на знаењето.

Дечки, цела година учиме нов предмет географија. За време на нејзините часови патувавме различни агли глобус, потона до морското дно, се крена во балон со топол воздух, ги проучуваше законите на природата и направи географски и лични откритија. Ајде сега да се потсетиме кои важни теми ги проучувавме оваа година?

Ученикот одговара.

Навистина, имаше многу важни теми, но денес ве поканувам да се потсетите на лушпите на Земјата. Секоја група ќе се сеќава на карактеристиките на една од обвивките на Земјата според овој план:

име на школка;

структура;

состав на материјалот;

карактеристични појави.

(На клупите на учениците има црвени картони со план за одговор; формата на работа е групна).

Група 1 - карактеристики на литосферата;

Група 2 - карактеристики на хидросферата;

Група 3 - карактеристики на атмосферата;

Група 4 - карактеристики на биосферата

III . Учење нов материјал.

Наставник:Се запознавте со четирите лушпи на Земјата. Дознавме дека школките не постојат одделно, туку меѓусебно комуницираат. Постојат многу различни видливи и невидливи врски помеѓу лушпите на Земјата. Овие врски, како силни нишки, поврзуваат поединечни школки во една целина - географска обвивка.

Обвивката на Земјата, во која долните слоеви на атмосферата, горните делови на литосферата, целата хидросфера и биосферата меѓусебно продираат и комуницираат, се нарекува географска обвивка.

Географската обвивка е природата што не опкружува, природната средина во која живееме, ги уживаме сите нејзини придобивки и, пак, влијае на неа, честопати негативно. Географската обвивка е во суштина нашиот дом. Затоа, важно е да знаеме како функционира за да не го уништиме и да го задржиме исто толку убаво за идните генерации. Таква школка нема на другите планети. Меѓусебната пенетрација и интеракцијата на компонентите на географската обвивка често може да се набљудуваат во природата. На пример, водата и воздухот, продирајќи низ пукнатините и порите длабоко во карпите, учествуваат во атмосферските процеси. Во промените на релјефот учествуваат реките и подземните води, подвижните минерали. Водата и минералите се дел од сите живи организми. Живите организми, умираат, формираат огромни слоеви од карпи.

Горна и долната границаразлични научници ја спроведуваат географската обвивка на различни начини. Нема остри граници. Неговата дебелина е во просек 55 км. Во споредба со големината на Земјата, тоа е тенок филм.

Ајде да ги дефинираме и запишеме својствата на географската обвивка во тетратка:

1.супстанции во цврста, течна, гасовита состојба;

2. појавата на животот -> човек -> човечко општество;

3. постојат сите услови за живот на живите организми;

4.процесите во географската обвивка се случуваат под влијание на сончевата енергија.

И така, сите компоненти на географската обвивка се поврзани во една целина преку циклусот на супстанции и енергија, благодарение на што се случува размена на супстанции помеѓу литосферата, атмосферата, хидросферата и биосферата. Има жици.

Наставник:Кои циклуси ги знаете?

Дијаграми на таблата:

Одговорот на децата:воздушен циклус во тропосферата, циклуси на вода, биолошки циклус на копно и во океанот, енергетски циклус.

Наставник:Кој циклус игра водечка улога и зошто?

Одговор:Циркулација на воздухот во тропосферата

Тоа е предизвикано од нерамномерното снабдување со сончева топлина на површината на Земјата, ротацијата на нашата планета околу својата оска, како и присуството на континенти и океани.

Главниот проток на воздух се формира помеѓу топлите екваторијални и ладни поларни зони. Воздушниот циклус го вклучува целиот систем на ветрови и вертикалното движење на воздушните маси. Тоа создава услови за формирање на други циклуси.

Наставник:Објасни како би се распределувала топлината на нашата планета доколку нема движење на воздухот?

Може да се формираат облаци и врнежи; светски воден циклус?

Одговор:Движењето на воздухот во тропосферата ја вовлекува хидросферата во глобалниот циклус, формирајќи го глобалниот воден циклус.

Биолошкиот циклус игра огромна улога во животот на географската обвивка.

Го кажавте тоа во модерна биосферадом на околу 2,5 милиони видови растенија и животни, како и габи и бактерии кои се формираат жива материјапланети.

И кое царство на живи организми треба да го има најмногу голема маса?

(Во однос на масата, во него преовладуваат микроскопски организми, а меѓу големите форми - растенија.)

Зошто е неопходно да се зачуваат зелените растенија?

Одговор:Апсорбира јаглерод диоксиди ослободување на кислород; да им обезбеди на луѓето храна и да обезбеди разновидност на животната средина

Наставник:Циклусите обезбедуваат повторување на истите процеси (на пример, испарување, врнежи, распаѓање на органски материи) со ограничен волумен на оригиналната супстанција. Така, атмосферската влага се менува на секои 9 дена и повторно учествува во циклусот. Сите циклуси се меѓусебно поврзани. Тие обезбедуваат релативна рамнотежа, интегритет и развој на географската обвивка.

Веројатно сте уморни, ви предлагам да се одморите.

Минута за физичко образование:

Во мочуриштето има две девојки,

Две зелени жаби.

Се измивме рано наутро,

Намачкана со крпа,

Тие газеа со нозете,

Тие плескаа со рацете,

Се наведна надесно, налево

И се вратија назад.

Тоа е тајната на здравјето

Здраво за вас, пријатели, физичко образование!

IV Консолидација на нов материјал.

Составување синквина (структура на синквина на розови картички), форма на работа - групна, време - 3 минути.

Името на синквината.

Две придавки.

Два глаголи.

Фраза на тема синквин.

Именка.

Читаат синхрони.

Потоа учениците ја идентификуваат емоционалната состојба во секоја фаза од часот со вметнување на специфичен тип на насмевка.

На крајот од оваа фаза се спроведува „Тивко истражување“:

Која беше темата на лекцијата?

Што ново научивте?

Кои претходно изучени термини и знаења ги користевте од претходно изучениот материјал?

За што можете да го искористите знаењето стекнато на лекцијата?

В Домашна работа. Проценка.

§ 13, за секого, селективно - подготви

Пред да зборуваме за структурата и својствата на географската обвивка, неопходно е да се разбере што е географската обвивка. „Татко“ на овој термин е познатиот географ А. А. Григориев, кој го вовел во 1932 година. Ние живееме во неа, таа е наш дом, а за да остане куќата силна, треба да се грижиме за неа, добро да го знаеме нејзиниот состав и да ги разбереме својствата на географската обвивка.

Структурата на географската обвивка

Историјата на развојот на планетата Земја е нераскинливо поврзана со формирањето на географската обвивка. Како што знаете, животот на Земјата не се појави веднаш. Тогаш една географска обвивка се состоеше од три компоненти: литосфера, атмосфера и хидросфера. Но, сè се промени со појавата на живите организми. Нивното „раѓање“ го одреди појавувањето на нов слој - биосферата. Така, денес земјината топка се состои од следниве школки:

долните слоеви на атмосферата;
горните делови на литосферата;
целата хидросфера;
целата биосфера.

Сите горенаведени школки не постојат во изолација. Тие се во близок контакт еден со друг и комуницираат. Резултатот од таквото блиско „соседство“ беше неможноста да се дефинираат нивните јасни граници.

Во просек, дебелината на географската обвивка е околу 55 км. Во споредба со големината на Земјата, се чини дека е само тенок филм.

Ориз. 1 Компоненти на географската обвивка

Атмосфера

Сè уште има спорови меѓу научниците за границите на географската обвивка. Да разгледаме една теорија често цитирана во странски и домашни студии.

Првиот е долниот дел од атмосферата. Неговата висина достигнува 25-30 км. Се состои од тропосферата (8-16 km) и долните слоеви на стратосферата (11-30 km). Забележуваат постепен пад на температурата, постоење на прашина од вулканско потекло, водена пареа и живи организми.

ТОП 1 статијакои читаат заедно со ова

Токму во стратосферата т.н озонски слој, кој ги штити сите живи организми и целина биолошки системиод штетните ултравиолетови зраци на сонцето.

Ориз. 2 Компоненти на атмосферата

Литосфера

Географската обвивка го вклучува горниот слој на литосферата - горниот дел од земјината кора. Зошто само врвот?

Не смееме да заборавиме дека сите школки се во постојана интеракција, а влијанието на атмосферата и хидросферата се протега на литосферата, почнувајќи од површината на нашата планета и до длабочина од 4-5 километри.

Хидросфера и биосфера

Хидросфера- ова е севкупноста на сите резерви на водана нашата планета. Речиси целата хидросфера припаѓа на географската обвивка. Исклучок - незначителен дел, кој се наоѓа на големи длабочини.

Биосферата со право се смета за најголем дел од географската обвивка. Зошто? Одговорот на ова прашање лежи во буквалниот превод на овој термин од старогрчкиот јазик, каде биос е живот, а шаира е топка. Со други зборови, каде што има живот, каде што е можна активност на живи организми, таму е биосферата. Тоа е, неговите граници се совпаѓаат со границите на литосферата, хидросферата и атмосферата: животот постои до 4-5 km под земја, на површината на земјината топка, во вода, на големи длабочини и во воздухот, почнувајќи од долниот дел. слоеви и завршува на надморска височина од 30 km.

Ориз. 3 Граници на биосферата

Основни својства на географската обвивка

Блиската интеракција на сите компоненти на географската обвивка (GE) доведе до можност за појава на посебни својства својствени само за него:

Само во GO супстанциите можат да постојат во цврста, течна и гасовита состојба. Овој имотмногу важно за текот на сите процеси, а особено за појавата на животот;
Само GO се карактеризира со потеклото на животот, а потоа и појавата на човекот и човечкото општество. Воздух, вода, сончева енергија, растенија, животни, минерали - сите услови за човековиот развој.
Само во GO се случуваат сите постоечки процеси, пред сè, благодарение на сончевата енергија, а дури потоа внатрешни земните извориенергија.

Што научивме?

Значи, географската обвивка е важен објектучи географска наука. Се подразбира како близок контакт и интеракција на атмосферата, литосферата, хидросферата и биосферата. Да ги именуваме уште еднаш главните својства на географската обвивка.

Благодарение на овој GO, станаа можни различни видови енергија, потеклото на животот на нашата планета, појавата на човекот и развојот на човечкото општество. Покрај тоа, само во географската обвивка може истата супстанција да постои во три состојби: цврста, течна и гасовита.

Оваа статија ќе ви помогне да го консолидирате материјалот што сте го научиле по географија во 7-мо одделение.

Тест на темата

Евалуација на извештајот

Просечна оцена: 4.7. Вкупно добиени оценки: 142.

Структурата на географската обвивка

долните слоеви на атмосферата;
горните делови на литосферата;
целата хидросфера;
целата биосфера.

Ориз. 1 Компоненти на географската обвивка

Атмосфера

ТОП 1 статијакои читаат заедно со ова

Токму во стратосферата се наоѓа таканаречената озонска обвивка, која ги штити сите живи организми и цели биолошки системи од штетните ултравиолетови зраци на сонцето.

Ориз. 2 Компоненти на атмосферата

Литосфера

Хидросфера и биосфера

Хидросфера- ова е севкупноста на сите резерви на вода на нашата планета. Речиси целата хидросфера припаѓа на географската обвивка. Исклучок - незначителен дел, кој се наоѓа на големи длабочини.

Ориз. 3 Граници на биосферата

Основни својства на географската обвивка

Само во GO супстанциите можат да постојат во цврста, течна и гасовита состојба. Ова својство е многу важно за текот на сите процеси, а особено за појавата на животот;
Само GO се карактеризира со потеклото на животот, а потоа и појавата на човекот и човечкото општество. Воздух, вода, сончева енергија, растенија, животни, минерали - сите услови за човековиот развој.
Само во GO сите постоечки процеси се случуваат, пред сè, благодарение на сончевата енергија, а дури потоа на внатрешните земни извори на енергија.

Што научивме?

Значи, географската обвивка е важен предмет на проучување на географската наука. Се подразбира како близок контакт и интеракција на атмосферата, литосферата, хидросферата и биосферата. Да ги именуваме уште еднаш главните својства на географската обвивка.

Тест на темата

Евалуација на извештајот

Просечна оцена: 4.7. Вкупно добиени оценки: 142.

Комптоновиот ефект и фотоелектричниот ефект ја потврдуваат корпускуларната природа на светлината. Светлината се однесува како поток од честички - фотони. Тогаш, како може една честичка да покаже својства својствени за класичните бранови? На крајот на краиштата, честичката може да помине низ еден или друг процеп. Сепак, познато е мешањето на светлината од два процепи (експериментот на Јанг). Така, дојдовме до парадокс - светлината има и својства на трупови и својства на бранови. Затоа, тие велат дека светлината се карактеризира со двојност бран-честички.

Контрастот помеѓу квантната и бранови својствасветлината еден кон друг е погрешен. Својствата на континуитет на електромагнетното поле на светлосниот бран не ги исклучуваат својствата на дискретност карактеристични за светлосните кванти - фотони. Светлината истовремено има својства на континуирани електромагнетни бранови и својства на дискретни фотони. Тоа го претставува дијалектичкото единство на овие својства. Како што се намалува брановата должина, квантните својства на светлината стануваат сè појасно видливи (ова е поврзано, на пример, со постоењето на црвената граница на фотоелектричниот ефект). Брановите својства на зрачењето со кратки бранови се многу слаби (на пример, дифракција во Х-зраци). Кај долгобрановите зрачења слабо се манифестираат квантните својства и главната улога ја играат брановите својства.

Односот помеѓу својствата на честички-бранови на светлината се објаснува со статистички пристап кон проучувањето на ширењето на светлината. Светлината е поток од дискретни честички - фотони, во кои се локализирани енергијата, моментумот и масата на зрачењето. Интеракцијата на фотоните со материјата при минување низ некој оптички систем доведува до прераспределба на фотоните во вселената и појава на дифракциона шема. Во овој случај, квадратот на амплитудата на светлосниот бран во која било точка во вселената е мерка за веројатноста фотоните да ја погодат таа точка.

Така, корпускуларните својства на светлината се поврзани со фактот дека енергијата, масата и импулсот на зрачењето се локализирани во дискретни фотони, а својствата на брановите се поврзани со статистичките обрасци на распределбата на фотоните во вселената.

ПРЕДАВАЊЕ 4. ФИЗИЧКИ СВОЈСТВА НА ГЕОГРАФСКАТА СРЕДИНА

Општи карактеристики на географската обвивка.Географски плик -Ова е материјален систем кој се појавил на површината на земјата како резултат на интеракцијата и меѓусебната пенетрација на литосферата, атмосферата и хидросферата заситена со организми. Природните тела на географската обвивка (карпи, вода, воздух, вегетација, жива материја) имаат различни состојби на агрегација (цврста, течна, гасовита) и различни нивоа на организација на материјата (нежива, жива и био-инертна - резултатот на интеракцијата на живите и неживите материи).

Географската обвивка е формирана од две фундаментално различни типовипрашање: атомско-молекуларна„нежива“ материја и атомско-организам„жива“ супстанција. Првиот може да учествува само во физичко-хемиски процеси, како резултат на кои може да се појават нови супстанции, но од истите хемиски елементи. Вториот има способност да репродуцира свој вид, но различен состави изгледот. Интеракциите на првите бараат надворешни трошоци за енергија, додека вторите имаат своја енергија и можат да ја ослободат различни интеракции. Двата вида материја настанале истовремено и функционираат од почетокот на формирањето на земјините сфери. Помеѓу деловите на географската обвивка постои постојана размена на материјата и енергијата, што се манифестира во форма на атмосферска и океанска циркулација, движење на површински и подземни води, глечери, движење на организми и жива материја итн. Благодарение на движењето на материјата и енергијата, сите делови на географската обвивка се меѓусебно поврзани и формираат интегрален систем.

Различниот состав и состојби на материјата, формите на енергија и интеракцијата на природните тела во географската обвивка во текот на долгата еволуција доведоа до нејзината сложена просторна диференцијација. Се појавија хетерогени делови од географската обвивка - природно-територијални и водни комплекси, или пејзажи од различни рангови: од географски земји и зони до трактати и фацие. Така, како единствена целина, географската обвивка во исто време се состои од релативно независни, но секогаш меѓусебно поврзани и меѓусебно зависни делови. Географската обвивка е лулка на животот, која во различни облици и манифестации ја придружува од почетните фази на неговото појавување. Живите организми отсекогаш влијаеле на формирањето на компонентите на географската обвивка. Со текот на времето, со подобрувањето на формите на живот, неговата распространетост и изобилство, улогата на живата материја се зголемуваше и сè повеќе се менуваше и го подобруваше изгледот на географската обвивка.

Повеќето истражувачи, следејќи го С. Има и други имиња - надворешната обвивка на земјата(П.И. Брунов), епигеосфера(А. Г. Исаченко), епигенема(Р.И. Аболин), физиографска обвивка(А. А. Григориев), биогеносфера(И.М. Забелин), пејзажна сфера(Ју. К. Ефремов, Ф. Н. Милков), но тие не беа широко користени.

Компоненти на географската обвивка.Географски плик, или глобална геосфера,се состои од нераскинлив комплекс на парцијални геосфери, окупирани претежно од една компонента на одредена состојба и функционираат заедно во присуство на биота. Литосфера, атмосфераИ хидросфераформираат речиси континуирани школки. Биосферакако збирка на живи организми во одредено живеалиште не зазема самостоен простор, туку ги совладува горенаведените сфери целосно (хидросфера) или делумно (атмосфера и литосфера). Во геонауката, концептот на „географска обвивка“ ги вклучува сите живи организми (секоја сфера има своја биота, која е нејзина нераскинлива компонента), така што независната идентификација на биосферата е тешко потребна. Во биологијата, напротив, дистинкцијата на биосферата е легитимна. Заземете одредена позиција криосфера(сфера на студ) и педосфера(почвен капак).

Географската обвивка се карактеризира со идентификација на зонално-провинциските поделби, кои се т.н. пејзажи,или геосистеми.Овие комплекси произлегуваат од одредена интеракција и интеграција на геокомпоненти. Наједноставните геосистеми се формираат преку интеракцијата на материјата на инертно ниво на организација. На пример, глечерите, заедно со нивното корито и соседните слоеви на воздухот, речен сливкако систем тече водазаедно со дел од земјината површина и подземните водиитн. Покомплексни односи постојат во такви геосистеми како природни територијални, или пејзажни комплекси. Тие одговараат на блокови од географската обвивка, вклучувајќи дел од земјината кора со земја, биоценоза и дел од тропосферата со одредена дебелина. Во океаните се разликуваат подводни пејзажи и водни комплекси.

Супстанцијата на географската обвивка.Секоја од геосферите има различни, уникатни својства и се разликува по структурните карактеристики. Гравитациската диференцијација на супстанцијата на Земјата доведе до концентрација на значителен дел од најтешките елементи во јадрото, додека кислородот (околу 50%) и силициумот (26%) доминираат во земјината кора. Распределбата на главните хемиски елементи низ геосферите е дадена во Табела. 4.1.

Хемиските елементи во географската обвивка се во слободна држава(во воздух), во форма на јони(во вода) и комплексни соединенија(живи организми, минерали, итн.).

Најчестите супстанции во географската обвивка се карпите и минералите, природните води, мразот, воздухот, живата материја, почвата и атмосферската кора.

Границите на географската обвивка.Повеќето научници веруваат во тоа горната границагеографската обвивка одговара на нивото најголема концентрацијаозонската обвивка која се наоѓа на надморска височина од 25-28 км. Други истражувачи, кои ја идентификуваат географската обвивка со пејзажната, ја цртаат нејзината надворешна граница по горната граница на тропосферата, земајќи предвид дека тропосферата активно комуницира со површината на земјата.

Табела 4.1. Состојба и состав на обвивките на Земјата (според В.А. Вронски и Г.В. Воиткевич)

Школка	Хемиски состав	Физичка состојба
Атмосфера	N 2, O 2, CO 2, (H 2 O), инертни гасови	Гас
Хидросфера	Солена и свежа вода, снег и мраз (растворени Na, Mg, Ca, Cl, SO 4, HCO 3)	Течен, делумно цврст
Жива материја	Јаглехидрати, масти, протеини, нуклеински киселини, скелетен материјал (H 2 O, N, H, C, O)	Цврста, течна делумно колоидна
Литосфера	Огнени, седиментни и метаморфни карпи (O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K)	Цврст, делумно стопен
Мантија	Минерали од составот на оливин-пироксен и нивни еквиваленти високи притисоци(O, Si, Mg, Fe)	Цврсти
Јадро	Легура на железо-никел (Fe, FeS, Ni)	Горниот дел е течен, долниот е веројатно цврст

Долна границачесто се изведуваат според делот Мохоровичиќ, т.е. по основата на земјината кора. Некои истражувачи веруваат дека географската обвивка треба да го вклучува само делот од земјината кора што директно е во интеракција со другите компоненти - водата, воздухот, живите организми. Зоната на активна трансформација на минералната материја во термодинамичката средина на земјината површина има дебелина до неколку стотици метри на копно и десетици метри под океанот. Причината за недостатокот на заедничко гледиште е тоа што во географската обвивка не постојат сили кои формираат јасно дефинирани граници, како што се, на пример, рабовите на кристалите.

Се верува дека оптимални границиГеографската обвивка е горната граница на озонската обвивка и основата на земјината кора, во која се наоѓаат главниот дел од атмосферата, целата хидросфера и горниот слој на литосферата со организми кои живеат или живеат во нив и траги од човечки активност.

Географијата се заснова на општи физички закони кои функционираат во околниот свет. Меѓу нив се и законите: универзална гравитација I. Њутн, зачувување на масата и енергијата, Стефан-Болцман, Архимед, Хук, Ом итн.

Основниот концепт е "систем"- збир на елементи кои се во одредена врска. Сè со што овој систем комуницира се нарекува животната средина.Географските системи меѓусебно делуваат територијално и функционално. Секој систем се состои од конечен број на елементи. Со одреден степен на конвенција, системите на географската обвивка (геосистем) и неговата надворешна средина можат да се поделат на механички, термодинамички, бионертни, биолошки, етнички и социјални.

Механички системисе карактеризира со силното заемно дејство на телата кои ги формираат и имаат маса. Тие вклучуваат космички тела, воздух и морски струии сл. Механички системсе смета како систем на рамнотежа на силите. Во негово отсуство, системот се менува во насока и наскоро пропаѓа.

Термодинамички системиповрзани со движењето на материјата поради трансформација или пренос на енергија. За разлика од изолираните системи што ги проучува класичната термодинамика, геосистемите се отворени, т.е. разменуваат материја и енергија со надворешната средина. Ова е исклучително важна околност, бидејќи отворените системи се способни да акумулираат конвертирана енергија, да ја одржуваат и подобрат нивната структура. Множеството на такви својства се нарекува самоорганизација. Благодарение на самоорганизацијата, светот на географските системи станува покомплексен со текот на времето, се подобрува (подобро може да издржи надворешни влијанија) или еволуира на насочувачки начин.

Слика 4.1. Системска состојба: а - стабилна; б- метастабилен; В- нестабилна

Термодинамичките системи се различни термички циркулации на супстанцијата доколку со нив се поврзани транзиции или текови на енергија. На пример, циклусот на водата во природата. При проучувањето на термодинамичките системи, широко се користи методот на баланси (радијација и топлинска рамнотежа). Во некои случаи, можеме да се ограничиме да сметаме дека термодинамичкиот систем е изолиран, т.е. занемарување на енергетската размена на системот со околината (адијабатски процес во атмосферата).

Бионертсе системи во кои живата и неживата материја се нераскинливо поврзани и содејствуваат. Пример за биоинертен систем е почвата, која е единство на минерална материја (карпа, вода, воздух), живи организми и мртва биоорганска материја (хумус, итн.). Ако една од овие компоненти се отстрани од почвата, таа ќе ја изгуби својата карактеристични својства(првенствено плодноста), т.е. ќе стане поинаков систем.

Системот има комуникации,кои се поделени на директно(причинско-последично, материјално-енергија) и обратно(информации и регулаторни). Системот со повратни информации се нарекува саморегулирачки. Повратни информациисе негативни и позитивни. Негативникомуникацијата го намалува интензитетот на процесот во системот додека го зголемува неговиот „излез“. Карактеристично е за нормално функционалните системи и е насочено кон одржување на нивната динамичка рамнотежа, стабилност и непроменливост. Позитивниврската го зајакнува процесот како што се зголемува „излезот“ на системот, т.е. доведува до лавински раст на процесот, како резултат на што системот преминува во нова состојба или е уништен. Најчесто овој тек на промена е испровоциран надворешни причини, но механизмот на само-развој е својствен во природата на системот.

Состојбата на системот се опишува со параметри, вклучувајќи интензивна и обемна. Интензивнапараметрите (температура, апсолутна и релативна влажност, биопродуктивност) не зависат од големината на системот, обемна(резервите на топлина, содржината на влага во воздушната маса, резервите на органска материја итн.) се определуваат според големината на системот (има температура и на Арктикот и на екваторот, но на Арктикот е пониска и повисока на екватор). Следствено, првите не се менуваат кога системот е поделен на делови, но вторите се намалуваат.

Доколку интензивните параметри на системот се хомогени, т.е. не се разликуваат во неговите делови, тогаш таков систем е во состојба на стабилна рамнотежа според овие параметри. одржливнаречена рамнотежа, која се обновува спонтано ако системот се отстрани од него. Систем во стабилна состојба може да се спореди со топка во дупка (сл. 4.1, А). Мета-отпореннаречена состојба која е една од стабилните опции (сл. 4.1, б):топката може да земе било кој од трите лизгалки ( 1 , 2, 3), но од нив само позицијата е апсолутно стабилна 2. Неодржливнаречена состојба кога мал импулс на влијание го вади системот од рамнотежа, во која не може да се врати (сл. 4.1, V).Нестабилноста е карактеристична за системите во развој. Ја зголемува разновидноста на природата (се создаваат нови системи), но може да има и негативно влијание врз животната средина. Системите во нестабилна состојба се подложни на флуктуации- хаотични флуктуации на параметрите, чиј ефект е непредвидлив.

Во повеќето случаи, системи за географска обвивка се отворени.Отворените системи не се стремат кон минимум потенцијална енергија и максимум ентропија (мерка за дисипација на енергија). Географските системи се способни да се подобрат со намалување (или концентрирање) на ентропијата поради надворешната средина. Овој процес може да се претстави како формирање на ред од хаосот. Тоа е забележано во географската обвивка еволутивно.

Во географската обвивка постојат системи кои имаат две или повеќе стабилни состојби, наречени чкрапало(префрлување). На пример, глацијалната и без мраз состојба на земјината површина, функционирањето на гејзерот (одмор - емисија). Концептот на активирање е важен за проценка на можното еколошки последици: Енергетски е полесно да се задржи феноменот во одредена состојба отколку да се врати во претходната состојба ако е започнат процес на транзиција.

Механичките интеракции во планетарните физичко-географски процеси кои имаат материјална основа се предмет на законот за универзална гравитација, според кој било кои две материјални честички со маса М 1И М 2се привлекуваат еден кон друг со сила Р,пропорционален на производот на масите и обратно пропорционален на квадратот на растојанието Рпомеѓу нив:

Каде Г- коефициент на пропорционалност (гравитациона константа) еднаков на 6,6725×10 -11 N×m 2 /kg 2. Според овој закон, силата на гравитацијата зависи само од положбата на честичките во дадено време, т.е. гравитациската интеракција се шири веднаш. Оттука и изразот за гравитација:

Каде е- забрзување на точката на слободно паѓање еднакво на 9,7805 x Т-маса на материјална точка; φ - географска ширина; ч- висината на точката над морското ниво.

Во светот на макротелата, кои се небесни тела, законот за универзална гравитација игра основна улога, одредувајќи ја нивната интеракција и еволуција. На Земјата, манифестациите на овој закон се:

Земјиното гравитационо поле (гравитационо поле);

Гравитациска диференцијација на копнената материја, што доведува до формирање на геосфери, изостатска рамнотежа на литосферата, топлинска конвекција во јадрото и обвивката, океанот и атмосферата;

Движења на земјините маси и нивните движења во рамките на планетата и на нејзината површина;

Формирање на плимата и осеката.

Земјиното гравитационо полего претставува полето на гравитација - резултантната сила на гравитацијата и центрифугалната сила на ротацијата на Земјата (сл. 4.2). Бидејќи силата на гравитација зависи од радиусот на Земјата, кој е најмал на половите, таа е најголема на половите. Центрифугалната сила, која зависи (со иста брзина на ротација) од радиусот на орбитата, е најголема на екваторот. Резултатот од овие сили се зголемува од екваторот до половите, соодветно, од 978 на 983 gals. Силата на гравитација се намалува од површината на земјата нагоре и малку се зголемува длабоко во земјата во рамките на литосферата.

Гравитационото поле е потенцијално. Точките со ист гравитациски потенцијал формираат изопотенцијални (или еквипотенцијални) површини. На секоја таква површина, спонтано движење на масата е невозможно, бидејќи хоризонталната компонента на гравитацијата е нула. Најважната изопотенцијална површина на Земјата е геоидната површина. Се формираат делови од изопотенцијални релјефни површини хоризонтална(изохипси на копно или изобати на морското дно).

Ориз. 4.2. Гравитација (R o) -резултат на гравитационите сили (P N)и центрифугални (P δ)

Движењата на телата со маса се случуваат во полето на гравитација во согласност со насоката на градиентот на ова поле, т.е. нормални на изопотенцијални површини. Во присуство на пречки (на пример, терен), движењето се случува на таков начин што потенцијалната енергија се намалува. На пример, според законот за комуникациски садови, нивото на водата во поврзаните резервоари одговара на една потенцијална површина.

Се прикажуваат вредностите на гравитационото поле на Земјата изогони(линии со еднакви гравитациони вредности).

Гравитациска диференцијација.Според постоечките идеи, гравитацијата била една од главните сили во формирањето на Земјата од протопланетарен облак. Во согласност со различни хипотези, Земјата настанала како хетерогено тело (јадрото на Земјата било формирано над рана фаза, мантија - во подоцнежна фаза) или како хомогена маса. Во вториот случај, се верува дека главната работа во историјата на планетата од геофизичка гледна точка е процес на гравитациска диференцијација на материјата -стратификација во согласност со густината на материјата во гравитационото поле. Како резултат на таквата стратификација, се појавија геосфери, од кои секоја беше составена од супстанција од една состојба на агрегацијаи слична густина. Пресметките покажуваат дека количината на топлина ослободена за време на гравитациското одвојување на Земјата во јадрото и обвивката би била доволна за да се стопи првично цврстата супстанција на нашата планета.

Многу процеси се поврзани со гравитациската диференцијација, вклучувајќи ги и вертикалните тектонски движења на литосферските блокови. Во атмосферата, гравитациската диференцијација доведува до нестабилност на воздушната колона поради различни температури и влажност. Во тропосферата, воздухот се загрева од површината на земјата и доживува нагорен импулс („плови“). Гравитациската нестабилност на атмосферата е вообичаена, затоа во метеорологијата намалувањето на температурата од површината на земјата нагоре се смета за нормално, додека зголемувањето на температурата се нарекува инверзија.Во хидросферата, гравитациската диференцијација зависи и од температурата и од соленоста на водните маси, што исто така доведува до нивно движење и поставување во согласност со густината (процесот на пораст на водите се нарекува издигнување,спуштање - пропаѓање).

Изостазија.Процесите на диференцијација на густината се манифестираат и во форма на изостатска рамнотежа на литосферата. Ова е добро илустрирано со моделите на изостатско балансирање на телата што лебдат на површината на водата (сл. 4.3). На сл. 4.3, бсе прикажани коцки со различна густина со иста големина, како резултат на што тие се потопуваат во вода пропорционално на односот на сопствената густина на водата. На сл. 4.3, Асе прикажани коцки со иста густина, но различни големини, така што секоја коцка се потопува во вода за одредена количина еднаков на односотмаса (како во претходниот случај) помножена со пресекот на коцката. Стрелките покажуваат парови на гравитацијата и силите на Архимед. Секоја коцка е во состојба изостатска рамнотежаво согласност со густината на супстанцијата и дебелината (моќта) на телото.

Обично концептот на изостатска рамнотежа се користи во однос на литосферата, но ефектот се манифестира во која било средина. Така, од принципот дијаграм (сл. 4.4) на изостатско балансирање на литосферските блокови, јасно е дека континенталната кора лебди нагоре заедно со дел од горната обвивка, бидејќи е составена од супстанција помалку густа од океанската и има поголема дебелина. Океанска коратоне во однос на копното од истите причини, бидејќи неговата густина е поголема и нејзината дебелина е помала. Благодарение на изостазата, се одржува редовен однос помеѓу копнените височини и длабочините на океаните, што се рефлектира со хипсографската крива.

Ориз. 4.3. Модели на изостазија (според Ф. Стејси): А- балансирање на блокови на подлогата според дебелината на литосферата; б -балансирачки блокови на подлогата според густината на супстанцијата (цифрите се дадени во единици на конвенционална густина)

Ориз. 4.4. Изостатска рамнотежа на литосферата

Изостатското балансирање на литосферата е важно системско-формирачко својство на географската обвивка. Ја одредува конфигурацијата на континентите и океаните, распределбата на височините и длабочините, а преку нив протокот и прераспределбата на топлината, циркулацијата на водните и воздушните маси и другите обрасци на просторна диференцијација на географската обвивка.

Движења на земјините маси.Интеракциите на гравитационите и другите сили внатре во планетата и влијанието на космичката средина доведуваат до движење на земјините маси, обидувајќи се да ја заземат најстабилната позиција во вселената. Директниот израз на овие поместувања е вулкански процеси- емисии во географската обвивка на длабоки маси на материја, сеизмички феномени -остри поместувања на внатреземјените маси, обично придружени со потреси и прекини во континуитетот на земјината кора, тектонски движења -движења на земјините маси во рамките на планетата или манифестирани на земјината површина (неотектонски). Сите тие активно влијаат на функционирањето на географската обвивка. Главната причина за нивната манифестација е потребата да се балансираат резултатите од интеракциите внатре во Земјата и на нејзината површина. Движењата на земјините маси се важна карактеристика на планетата, бидејќи тие укажуваат на активноста на нејзината внатрешност и способноста за развој и подобрување.

Плимата и осеката.Плимата и осеката на океаните главно зависат од интеракцијата на Земјата, Месечината и Сонцето. Водечка улога во ова има блиската Месечина, чија гравитација е 2,17 пати поголема од онаа на сонцето. Целиот плимски циклус одговара по времетраење на лунарен ден(24 часа 51 минута), кои не се совпаѓаат со сончевите, поради што се формираат плимни нееднаквости. Меѓутоа, во реалноста, се забележуваат дневни, полудневни и мешани плими.

Месечината се врти околу Земјата во елипсовидна орбита со просечен радиус од 384 илјади km. Системот Земја-Месечина има општ центармаса, сместена во телото на Земјата на растојание од 2/3 од неговиот центар, бидејќи масите на силите кои дејствуваат во голема мера се разликуваат (земјината е 81 пати поголема од онаа на Месечината). Двете небесни тела се движат на таков начин што секоја точка на едно од нив ја опишува истата орбита. Во секоја таква точка, се појавува истата центрифугална сила, независно од географската ширина на местото.

Покрај центрифугалната сила, секоја точка на Земјата е под влијание на гравитациона сила насочена кон Месечината, која зависи од растојанието до вознемирувачката маса (сл. 4.5). Ако растојанието од центарот на масата на Месечината до центарот на масата на Земјата е 60 земјини радиуси (Р),потоа до точката Z најблиску до Месечината (зенит)тоа е само еднакво на 59 Р,и до најоддалечената точка Н (надир) - 61Р.Според законот за универзална гравитација, големината на гравитационата сила е обратно пропорционална на квадратот на растојанието помеѓу центрите на маса. Следствено, во точката Z гравитационата сила е поголема отколку во точката O 3, а во точката N е помала од која било точка на телото на Земјата. Така, во центарот на масата на Земјата постои еднаквост на гравитационите и центрифугалните сили, но во точките Z и N нема еднаквост: во точката Z гравитационата сила е поголема од центрифугалната сила, а во точката N центрифугалната сила е поголем. Ова доведува до формирање на плимни деформации - испакнатини или стоечки бранови.

Пресметките покажуваат дека во центарот на масата на Земјата апсолутната вредност на гравитационата сила поради влијанието на Месечината е 3,38 mg на 1 kg маса, во точката Z гравитационата сила е веќе 3,49 mg/kg, а при точка N - само 3,27 mg/kg. Сумирајќи ги овие вредности во секоја точка на земјината површина со векторските вредности на центрифугалната сила, го добиваме резултатот, кој е насочен во точката Z кон Месечината, а во точката N оддалечена од Месечината. Оваа сила се нарекува плимаНеговата вредност во двата случаи е 0,11 mg/kg маса, но е спротивна во знакот. Во другите точки кои не лежат на оската на системот Земја - Месечина, силите ќе бидат погрешно порамнети и ќе формираат паралелограми, во кои резултатот е насочен по дијагоналата на паралелограмот.

Ориз. 4.5. Формирањето на плимната сила под влијание на Месечината во различни точкиповршината на Земјата

Слика 4.6. Плимата и осеката формирана за време на интеракцијата на Земјата со Месечината (L) и Сонцето (S): А -пролет; б - квадратура

Поради ротацијата на Земјата, во секој следен момент се формираат плимни врвови на нови места на површината на земјата, па затоа, во периодот помеѓу две последователни горни или долни климакси на Месечината, плимните врвови ќе ја обиколат земјината топка и во ова време на секое место ќе се појават две плими и две плими.

Слична интеракција се јавува меѓу Земјата и Сонцето (како и другите небесни тела), но таа е незначителна. Масата на Сонцето е неспоредливо голема во споредба со масата на Месечината и растојанието од Земјата до Сонцето е исто така многу поголемо отколку до Месечината, затоа големината на сончевата плима е приближно 2,2 пати помала од лунарната плима. Бидејќи релативните позиции на Земјата, Месечината и Сонцето постојано се менуваат, величините на Сонцето и лунарните плими. Сончевите плими ја менуваат големината на плимата и осеката на Месечината. Ако плимните бранови од лунарно и сончево потекло се сумираат, а трите светилки се наоѓаат во една права линија, тогаш плимата се нарекува пролет,ако се одземат, а Сонцето и Месечината формираат прав агол во однос на Земјата - квадратура(Сл. 4.6). Висината на пролетната плима во океанот е приближно 1,5 пати поголема од лунарната плима, а квадратурата е половина повисока.

Плимата и осеката влијаат на сите слоеви на Земјата, без оглед на околината или состојбата на материјата. Плимната сила е иста на копно и на море. Сепак, способноста да се спротивстави на оваа сила (вискозитет, еластичност) и деформација различни срединине се исти. Не само океанот, туку и површината на литосферата, како и подземјето, доживуваат периодични деформации поради минување на плимните бранови. На копно не постои референтна точка, а тоа е крајбрежјето во океанот, така што литосферската плима е невидлива.

Плимните движења се важни за Земјата географска последица. Во телото на Земјата деформирано од плимата (во сите медиуми - цврсти, течни, гасовити) се јавува внатрешно триење, што доведува до претворање на енергијата на дневната ротација на Земјата во механичка енергија, а потоа и до дисипација на енергија на дневната ротација на Земјата. Поради оваа причина, дневната ротација на Земјата се забавува за 1/40.000 сек годишно, т.е. денот се продолжува за 1 с за 40.000 години, што е многу забележливо на геолошки временски размери. Забавувањето на дневната ротација на Земјата ја намалува Кориолисовата сила, влијае на обликот на елипсоидот на ротација (колку е побавна аксијалната ротација, толку е помала поларната заобленост на Земјата и колку е поблиску нејзиниот модел до обликот на сферата) и положбата на геоидот. Според пресметките, забавувањето на аксијалната ротација, што доведува до продолжување на денот за 0,5 часа, треба да ослободи енергија доволна за формирање на алпскиот планински систем.

Плимните феномени (флуктуации на морското ниво и приливите струи) како резултат на ширењето на плимните бранови (окото на набљудувачот ја снима вкупната плима, во реалноста се состои од приближно 40 хармоници) доведуваат до периодични поплави и сушење крајбрежна зонана границата на континентот и океанот. Тие играат важна улога во формирањето на специфични природни средини (подводни пејзажи) на прилично обемни ниски брегови на континентите. Кога ќе стигне до плитка вода, плимата може значително да го наруши хидролошкиот режим во устието на реките што се влеваат во морето или океанот, па дури и да ги сврти нагоре. Овој феномен се нарекува плимниот бор.Природните услови во многу области на Светскиот океан во голема мера се детерминирани од плимната варијабилност на нивоата и струите, кои значително влијаат на хидролошкиот режим (особено теснецот), структурата на водата, интензитетот и природата на транспортот на вода.

Интензитетот на плимните процеси е тесно поврзан со специфични астрономски услови, главно со промени во фазите и деклинациите на Месечината. Сепак, плимниот бран не ги следи строго астрономските фактори. Брзината на неговото движење зависи од многумина географски фактори- длабочина на морето (колку е подлабоко, толку е помал отпорот на триење на водата на дното), конфигурација на копнен и морски слив итн. отворен океанВисината на плимата е мала, но како што се приближува до брегот, плимниот бран се зголемува.

Плимната сила е пример за формирање на сложени причинско-последични врски во географската обвивка и само-зајакнување на мали почетни промени. Способноста на системот спонтано да се подобрува надворешно влијаниее карактеристично за нерамнотежни системи, на кои припаѓа географската обвивка и се нарекува синергија.

Механички движења поврзани со ротацијата на Земјата.Основата на овие движења е една од силите на инерција - Кориолисова сила,предизвикани од ротацијата на Земјата околу нејзината оска. Тоа е еднакво на производот од масата на точката Тна неговото ротационо забрзување a k и е насочен спротивно на ова забрзување:

Каде FK-Кориолисова сила; Т -маса на тело во движење; vоднос - релативна брзина на движење на точката; ω - аголна брзинаротација на Земјата; φ - географска ширина.

На Земјата, Кориолисовата сила се манифестира во фактот дека телата што слободно паѓаат се отклонуваат вертикално на исток, а телата што се движат по површината на земјата се отклонуваат од насоката на нивното движење на северната хемисфера надесно и на јужната хемисфера. на лево. Поради бавната ротација на Земјата, таквите отстапувања се многу мали и имаат забележлив ефект или при многу големи брзини на движење, или кога движењето трае многу долго (на пример, поткопување на соодветните речни брегови - десните брегови на реките Северна хемисферастрмни, лево - рамни, а во Јужни - обратно).

Дејствата на Кориолисовата сила се прошируваат на многу феномени во географската обвивка. Во атмосферата, под влијание на силата на отклонување на ротацијата на Земјата, ветровите на умерените географски широчини на двете хемисфери заземаат претежно западен правец, а во тропските ширини - источен. Во океанот, Кориолисовата сила предизвикува водните честички да се движат во јамка, претежно нормално на почетниот моментум (наклон на нивото на водата). Сепак, морските струи не го следат правецот на ветровите што ги забрзуваат. Под влијание на Кориолисовата сила, тие се поместуваат од правецот на преовладувачките ветрови под агол од 30° десно или лево, во зависност од хемисферата, како што покажа Ф. Нансен за време на ледениот нанос на бродот Фрам.

Според теоријата на дрифт на V. U. Ekman, во океанот има промена во насоката на движење на водата со длабочина во спирала: колку подлабоко, толку повеќе струјата отстапува надесно (на северната хемисфера) во однос на насоката. на ветрот што го предизвикал (сл. 4.7). Меѓутоа, во реалноста, протокот со длабочина се отклонува од Кориолисовата сила од правецот на ветрот што го предизвикал за 45 ° во насока соодветна за секоја хемисфера, па дури и се врти во насока спротивна на ветрот. Како резултат на овој пренос на вода, трговските ветрови предизвикуваат поместување на протокот насочен северно и јужно од екваторот. За да се компензира одливот, овде се издигнуваат студени длабоки води. Затоа температурата површинските водина екваторот излегува дека е 2-3°C пониско отколку во тропските предели.

Ориз. 4.7. Перспективен приказ на струјата на нанос на различни длабочини на северната хемисфера (Екманова спирала)

Магнетно поле.Присуството на Земјиното магнетно поле било забележано од секој што зел компас и видел како едниот крај од стрелката покажува кон север, другиот кон југ.

Постојат два вида на магнетното поле на Земјата: константно (главно) и променливо. Нивната природа и потекло се различни, но меѓу нив постои врска. Формирање постојанамагнетни полињапридонесуваат за внатрешни извори - електричните струи што се појавуваат на површината на збиеното јадро на Земјата поради температурните разлики во нејзините делови, што се претпоставува дека е поврзано со динамички процеси во обвивката и јадрото. Тие создаваат стабилно магнетно поле, кое се протега на 20-25 земјени радиуси, со различен напон на различни точки на површината на земјата и подложни на само бавни флуктуации. Променливо полесоздадени од надворешни извори лоцирани надвор од планетата - електрични струи во горните слоеви на атмосферата. Зраците и честичките кои доаѓаат од длабочините на Универзумот предизвикуваат многу познати феномени - поларници, магнетни бури, јонизација на воздухот, транзиција атмосферски кислороди азот од молекуларна до атомска состојба итн. Наизменичното магнетно поле е приближно 100 пати послабо од константното и се карактеризира со флуктуации кои се разликуваат по потеклото и времетраењето на дејството: редовно (дневно, сезонско), главно со сончево природата, и неправилни (магнетни бури ).

Земјиното магнетно поле има диполна компонента, која има оска со северни и јужни магнетни полови, наклонети под агол од 11,5° во однос на оската на ротација. Магнетното поле ја ориентира иглата на компасот во насока на линиите на магнетното поле. Рамнина голем круг, во која се наоѓа магнетната игла, се нарекува магнетен меридијан.Магнетните меридијани, како географските, се спојуваат во две точки - магнетни полови.Магнетните полови не се совпаѓаат со географските, а нивните координати се менуваат во просторот: северниот пол е 75°42"N, 101°30"W. (1970); 77°36" СИ, 102°48" Ш (1985), јужен пол - 65°30" S, 140°18" E. и 65° 06" S, 139° E (1985). Северниот магнетен пол се движи со брзина од 5-6 km/годишно, но до 2002 година неговата брзина се зголемила на 40 km/годишно.

Магнетното поле на Земјата се карактеризира со следните индикатори: магнетна деклинација, магнетна наклонетост и јачина.

Магнетна деклинација- аголот помеѓу вистинската насока кон север, т.е. географски меридијан и насоката на северниот крај на магнетната игла. Неговата вредност варира од 0° до ±180°. Линиите со еднаква магнетна деклинација се нарекуваат изогони.

Магнетна наклонетост- аголот помеѓу хоризонталната рамнина и магнетната игла слободно суспендирана на хоризонтална оска. Неговата вредност варира од 0° до (±90)°. Позитивна е на северната геомагнетна хемисфера, а негативна на јужната. Линиите со еднаква магнетна наклонетост се нарекуваат изоклини.

Напнатостја карактеризира јачината на магнетното поле и неговата големина се зголемува со географската ширина.

Промените во карактеристиките на магнетното поле со текот на времето се јавуваат првенствено поради неговото поместување во однос на земјината топка - западно нанос.

Во историјата на Земјата, забележани се промени во поларитетот на магнетниот дипол. Поларитет, кога северниот крај на магнетната игла е насочен кон север, се нарекува директно(како сега), инаку зборуваат за обратномагнетизација на диполот на земјата.

Набљудувањата на магнетното поле на Земјата се вршат од многу опсерватории ширум светот и врз основа на нивните мерења се конструираат геомагнетни карти кои покажуваат дека во голем број области на земјината топка јачината на магнетното поле и магнетните далноводипоради хетерогеноста на внатрешната структура на Земјата и резидуалната магнетизација на карпите, тие отстапуваат од нормалата. Ваквите отстапувања се нарекуваат магнетни аномалии.Некои аномалии се користат како индикатори за истражување на минерали.

Ориз. 4.8. Меридијален пресек на магнетосферата, според сателитски мерења (според К. А. Куликов и Н. С. Сидоренков): 1 - плазма слој („опашка“) на магнетосферата; 2 - поларен јаз; 3- појас за зрачење; 4- плазмасфера; 5- плазма мантија; 6 - магнетопауза; 7 - фронт на ударниот бран; 8 - "сончев ветер"

Магнетосфера.Сонцето и планетите на Сончевиот систем имаат магнетно поле кое создава посебна надворешна обвивка околу секое од небесните тела - магнетосфера.Ова е регион на просторот блиску до Земјата (просечниот дијаметар на магнетосферата надминува 90 илјади км во пресек), чии физички својства се одредени од магнетното поле на Земјата и неговата интеракција со струи на наелектризирани честички (терупи) космичко потекло.

Земјата е постојано изложена на корпускуларно зрачење од Сонцето - сончев ветер. Сончевиот ветер се шири од сончевата корона со голема брзина (400 km/s). Се состои од протони и електрони. Кога сончевиот ветер е во интеракција со магнетното поле на Земјата, тој се формира ударен бран(Сл. 4.8), проследено со преодна област каде што магнетното поле на сончевата плазма станува нарушено. Преодниот регион е во непосредна близина на магнетосферата на Земјата, чија граница е магнетопауза- поминува таму каде што динамичкиот притисок на сончевиот ветер е избалансиран со притисокот на магнетното поле на Земјата.

Внатре во ударниот бран се радијациони појаси,во кои наелектризираните честички - електрони и протони - се движат по спирални траектории во насока на магнетни линии на сила. Интеракција со горните слоевиатмосферата, овие честички ја јонизираат и предизвикуваат поларници.

Геомагнетното поле, во интеракција со сончевиот ветер, ја формира магнетосферата. Под ударите на сончевиот ветер, тој е компримиран од страната на Сонцето и силно издолжен во антисоларна насока, формирајќи опашка долга до 900-1050 земјини радиуси.

Магнетосферата не припаѓа на геосферите на планетата, но игра важна улога во формирањето на многу својства на географската обвивка. Тоа е главната пречка за пенетрација на корпускуларното зрачење од Сонцето, кое е деструктивно за живата материја, во географската обвивка. Според S. V. Kalesnik, геомагнетното поле, заедно со атмосферата, формира „оклопна бариера“ на планетата - ги доловува оние што се приближуваат до Земјата космички честичкии ги спречува да избегаат назад во меѓупланетарниот простор или да навлезат во долната атмосфера. Космичките честички можат слободно да ја нападнат атмосферата само во областа на магнетните полови.

Во исто време, магнетосферата пренесува Х-зраци и ултравиолетови зраци, радио бранови и зрачна енергија, која служи како главен извор на топлина и енергетска основа за процесите што се случуваат во географската обвивка.

Насобрани се многу факти за високата чувствителност на магнетните полиња на инсектите, рибите, птиците, мекотелите, желките, црвите, па дури и алгите, како и луѓето. Врската помеѓу различните функции на растенијата и животните и нивната ориентација во магнетно поле е експериментално докажана. Овој феномен се нарекува магнетотропизам.

Палеомагнетизам.Земјиното магнетно поле постои од памтивек и се рефлектира во резултатите од процесите и појавите што се случиле на планетата во далечното минато. Студијата на древните карпи кои содржат честички од магнетит, хематит или други железни оксиди покажа присуство на преостаната магнетизација во нив, со насока на магнетното поле на Земјата од соодветната ера. Проучување на примарна магнетизација на карпите од различни возрастиовозможи да се добијат податоци (делумно дискутабилни) за привремени промени во магнетното поле на Земјата и при спроведување на истражувања во различни региони- нејзината просторна дистрибуција. Според овие податоци, магнетното поле се карактеризира со бавна промена на насоката и постојано претрпува инверзии кога северниот пол станал југ и обратно. Во кенозојската ера, просечната состојба на магнетното поле на Земјата е диполско поле ориентирано по оската на ротација на планетата, а самата модерна ера се смета за позитивна. Палеомагнетните податоци за палеозојската ера се конзистентни едни со други само со дополнителната претпоставка за миграција на магнетниот пол во однос на површината на земјата. Патеките за миграција на магнетните полови пресметани за различни континенти значително се разликуваат, што се објаснува со нивните движења во времето и просторот.

Планетарен карактер копнениот магнетизама промените во неговите елементи во геолошкото минато ја одредува фундаменталната можност за старосна корелација на настаните и формациите на географската обвивка и строгиот изохронизам на идентификуваните единици. Забележаните зависности во моментов се широко користени кога се споредуваат базалти на океанското дно од различни возрасти, како и за корелација на млади континентални формации кои практично се лишени од палеонтолошки материјал. Појасната структура (појасите на директна и обратна магнетизација се менуваат меѓу себе) на овие карпи се должи на ориентацијата на минералите што содржат железо во согласност со насоката на линиите на магнетното поле што постојат во моментот на нивното формирање.

Електричното поле на Земјата постои во сите сфери на географската обвивка, вклучително и кај животните. Неговата главна карактеристика е тензија- ја претставува силата применета во ова поле на единица позитивен полнеж. Распределбата на електричните полнежи во просторот е прикажана со линии на сила: колку е поголема густината на линиите, толку е поголема јачината на електричното поле.

Феномените поврзани со движењето на електричните полнежи се во основата на многу процеси што се случуваат во Универзумот и на Земјата. Нашата планета постојано е „бомбардирана“ од наелектризирани честички од вселена. Некои од нив потекнуваат надвор од Сончевиот систем и главно се претставени со протони (околу 85%), алфа честички (околу 14%) и тешки атомски јадра. Повеќето од овие честички веројатно се формираат во нашата галаксија, и затоа нивните потоци се нарекуваат галактички космички зраци.Покрај нив се познати сончеви космички зраци,кои произлегуваат од Сонцето и исто така се состојат главно од протони. Токму тие формираат вонземски електрични текови, кои значително се зголемуваат за време на периоди на силни нарушувања на површината на Сонцето. Кога се приближуваат до Земјата, овие честички влегуваат во магнетното поле на планетата и стануваат многу сложена природадвижење, особено во близина на столбовите. Ако кинетичка енергијаАко честичката е релативно мала, честичката се отклонува од полето и не стигнува до површината на Земјата. Честички со голема енергијаможе да стигне до површината на земјата. Во областа на магнетните полови, протоните, дури и со мала енергија, можат да стигнат до површината на земјата, како да се „намотуваат“ на магнетните линии на сила. Поврзан со движењето на наелектризираните честички во магнетното поле на Земјата аурори- сјај на ретки слоеви на воздух на надморска височина од 90-100 km и молња- џиновска електрична искра се испушта меѓу облаците.

Копнени (телурични) електрични струипокриваат огромни области на земјината кора и океанските слоеви, чија големина изнесува стотици и илјадници квадратни километри. Главната причинаНивното формирање се смета за промена на интензитетот на сончевото зрачење, создавајќи наизменично електромагнетно поле во атмосферата, хидросферата и литосферата. Телуричкото поле е променливо во времето и просторот: густината на телуричните струи се зголемува со магнетни нарушувања и за време на магнетни бури. Телуричните струи во океанот, во споредба со струите на копно, имаат поголема густина: во земјината кора во просек изнесува 2 × 10 -10 A/m 2, во океанот - 3 × 10 -6 A/m 2. Полето на телурични струи постојано се менува во зависност од геомагнетно поле. Во Светскиот океан, дополнителни извори на електромагнетното поле се акумулации на одредени микроорганизми кои создаваат биоелектричен ефект (воден сјај), струи заситени со суспензија (особено во долниот слој и во подводните кањони) и вертикална конвекција. Односот на овие фактори е различен, но, по правило, тие имаат интегрален ефект.

Термичкото поле постои поради нерамномерно загревање на супстанцијата на Земјата - карпите, водата и воздухот, што резултира со просторна нерамномерност на распределбата на температурата. Извори термичко полесе внатрешни и надворешни процеси.

Надворешен извор- сончево зрачење, продира до длабочина од само неколку метри. Понатамошно зголемување на температурата со длабочина (во просек 0,3°C на 100 m) е поврзано со внатрешни извори - распаѓање на радиоактивни елементи, гравитациска диференцијација на материјата, плимно триење, процеси на метаморфизам и фазни транзициисупстанции. Главниот извор на повеќето истражувачи внатрешна топлинаја разгледува гравитациската диференцијација на материјата. Стапката на зголемување на температурата со длабочината зависи од топлинската спроводливост, пропустливоста на карпите и создавањето топлина од изворите. Главната загуба на внатрешната топлина на Земјата (4 × 10 12 W) се јавува поради протокот на топлина; вулканизмот, земјотресите и хидротермалните извори играат помала улога. Густината на протокот на топлина од внатрешноста ја одредува енергетската состојба на површината на Земјата и тектонските карактеристики на регионот. Оваа вредност е различна и е просечна (mW/m2): за длабоко море океански ровови- 28-65, во рамките на штитовите - 29-49, во геосинклиналните области и средноокеанските сртови - 100-300 и повеќе. Просечната вредност за Земјата е 64-75 mW/m2, што е неколку десетици илјади пати помалку од флуксот на зрачната енергија од Сонцето.

Термичките интеракции во голема мера зависат од материјалниот состав на телата (воздух, вода, карпи), нивните физички својства(топлински капацитет, топлинска спроводливост, температура на фазни трансформации), како и густината на супстанцијата.

Современото термичко поле има несомнено влијание врз процесите што се случуваат во лушпата, особено врз развојот на живата материја.

Ориз. 4.9. Модели (а, б)географски топлински мотор

Термичките интеракции се опишани со равенки кои произлегуваат од физичките закони. Законите (принципите) на термодинамиката се од фундаментално значење за разбирање на процесот на пренос на топлина во географската обвивка. Првиот закон на термодинамикатаго спроведува законот за зачувување на енергијата во однос на термодинамички систем и го одредува влијанието на надворешната енергија врз системот на следниот начин: топлината што влегува во системот е еднаква на збирот на зголемувањата внатрешна енергијасистем и совршена системска работа. Втор закон на термодинамикатаго објаснува протокот на топлина од тело на повисока температура до тело на пониска температура.

Овие постулати послужија како основа за објаснување различни формициркулација на материјата (жира) во географската обвивка. V.V. Shuleikin го воведе концептот на „географски топлински мотор“. Географски топлински мотор- Ова термодинамички систем, во кој поради температурната разлика помеѓу неговите поединечни делови се јавува пренос на топлина и се работи. Дел од системот Сосе нарекува повисока температура грејач,друга, каде што температурата е пониска, - фрижидер(Сл. 4.9, А).Грејачот прима топлина од надворешното опкружување и, според вториот закон за термодинамика, мора да служи како фрижидер за друг систем, во спротивно не може да црпи топлина од надворешната средина. Во исто време, фрижидерот испушта топлина надворешна средина, во спротивно не може да прима енергија од грејачот (сл. 4.9, б).Така, фрижидерот на даден топлински мотор служи како грејач за друг систем што е термодинамички поврзан со него. Во структурата на географските топлински мотори, просторно одвоените грејачи и фрижидери се обединети со бројни енергетски текови.

Геохемиските процеси играат важна улога во географската обвивка, бидејќи тие влијаат на самата суштина животната срединаод гледна точка на составот на неговите составни елементи и интеракцијата меѓу себе, вклучително и размената на материјата.

За да се процени просечниот хемиски (елементарен) состав на Земјата, се користат резултатите од мерењето на густината на Земјата, брзината и насоката на сеизмичките и електромагнетните бранови и составот на метеоритите. Просечниот состав на Земјата е небесно телоЗа прв пат беше наведено од геохемичарот П.Н. Чирвински во 1919 година. Современите податоци за просечната содржина на хемиските елементи на Земјата (според В.А. Рудник и Е.В. Соботович, 1984) се дадени подолу:

Кларк.На почетокот на 20 век. Американскиот научник Ф.В. Кларк почна да го проучува квантитативното изобилство на хемиски елементи во земјината кора, атмосферата и хидросферата. За означување на просечната содржина на хемиски елемент во земјината кора (атмосфера, хидросфера, Земјата како целина, вселенски објекти) A.E. Ферсман го предложи терминот „Кларк“ во 1923 година.

Податоци од табела 4.2 покажуваат дека речиси половина од земјината кора (47%) се состои од кислород и може да се нарече „кислородна сфера“. Заедно со силициумот, овие елементи сочинуваат приближно 80% од масата на земјината кора, а земајќи ги предвид кларковите од алуминиум, железо, калциум, натриум, калиум, магнезиум и титаниум, количината се зголемува на 99,48%. Учеството на сите други елементи е околу 0,5% .

Табела 4.2. Хемиски состав на земјината кора

Концентрација на Кларк.Односот на содржината на елементот во даден систем до неговиот кларк во земјината кора се нарекува Концентрација на Кларк.Овој термин беше воведен од В.И. Вернадски во 1937 година и е важна геохемиска карактеристика. Ако кларкот е помал од еден, тогаш се користи индикаторот Кларк се расфрла- реципрочната вредност на концентрацијата кларк.

Кларкови на концентрација и дисперзија на ист елемент во различни пејзажно-географски поставки може да флуктуираат во многу широки граници, што зависи од примарните извори на елементот, неговата способност за миграција, формата на појава на елементот во природните системи и својствата на елементот. околината за да го растера или концентрира елементот. На сл. Слика 4.10 ја прикажува кларковата концентрација на бариум во земјината кора. Најголемата вредност (1,27) е карактеристична за киселите карпи, најмалата (n×10 -5) е карактеристична за водната средина.

Миграција и диференцијација на материјата.Супстанцијата на Земјата е во постојано движење. Миграцијата (движење, поместување, прераспределба) и диференцијацијата на елементите се под влијание на две групи фактори: внатрешен- својствата на хемиските елементи, определени со структурата на атомите, нивната способност да формираат соединенија, талог од раствори и топење и надворешен,што ја карактеризира миграциската средина - температура, притисок, киселинско-базни и редокс услови (pH и Eh).

Ориз. 4.10. Концентрација на бариум на Кларк (според А.И. Перелман): 1 - магматски карпи, кисели; 2 - исто, основно; 3 - истиот, ултрабазичен; 4 - варовници; 5 - јаглерод-силикозни шкрилци; 6 - песочник; 7 - глини и шкрилци; 8 - глина; 9 - теригени карпи; 10 - боксит; 11 - антрацит; 12 - нафта; 13 - длабокоморска глина; 14 - кафеав јаглен; 15 - халолити; 16 - гипс; 17 - саламура; 18 - почвата

Покрај факторите на миграција, важно е во каква форма е елементот. Според В.И. Вернадски, главните форми на појава на елементи се следните: 1) карпи и минерали (вклучувајќи природни води и гасови), 2) жива материја, 3) магми (силикатни се топи), 4) дисперзирана материја.

Хемиската миграција на материјата во географската обвивка е споредлива по големина со механичката миграција и ја надминува втората по значење, бидејќи, заедно со биогената миграција, го одредува хемискиот состав на сите геосфери. Суштинскиимаат два поврзани процеси - оксидација и редукција. Оксидација- Ова е преуредување на електроните помеѓу атомите на супстанцијата, како резултат на што се создаваат атоми (јони) со поголема валентност. Најтипична реакција е додавањето на кислород, т.е. самата оксидација. Знак за оксидирачка средина е присуството на слободен кислород. Оксидирачки агенси се исто така сулфур (SO 4 2-), јаглерод (CO 2), азот (NO 3 1-, NO 2) итн. Закрепнувањее геохемиски процес кој резултира со додавање на електрони на елементите (јони) и намалување на нивната валентност. Во геохемијата, како важен процес се смета додавање на водород, или хидрогенизација на супстанција. Покрај водородот, редуцирачки агенси се водород сулфид (H 2 S), јаглеродни соединенија (CH 4, CO, органска материја), црно железо и манган итн.

Парагенетски асоцијации на елементи.Концептот на парагенеза беше воведен од В.И. Вернадски во 1909 година, иако во минералогијата овој феномен беше опишан 100 години порано и беше наречен контигуитет. Под парагенезаразбирање на истовремена појава на елементи или минерали кои се генетски поврзани. Негативни(забрането) парагенеза- ова е неможноста за заедничко формирање и локација на елементи или минерали.

И двата концепта имаат заедничка природа и се поврзани со условите на формирање и интеракција на хемиски елементи, кои зависат од близината на јонските радиуси, сорпцијата, радиоактивното распаѓање и други својства. Познавањето на парагенетските и забранетите асоцијации е важен предуслов за барање минерали, како и средство за проценка на однесувањето на одредени елементи во природната средина и во услови на техногенеза.

Се нарекуваат хемиски елементи и соединенија кои ги одредуваат условите на миграција во даден систем водечки.Обично нивниот број е мал. На пример, геохемиската ситуација во океанот е одредена од присуството на кислород, натриум и хлор. Во многу природни срединиУтврдена е водечката улога на јонот H + од кој зависи pH вредноста на околината.

Бидејќи водечките елементи го одредуваат однесувањето на другите елементи и соединенија во даден систем, во геохемијата тие го користат принципот на мобилни компоненти, формулиран од A. I. Perelman: геохемиската карактеристика на системот е одредена од водечките компоненти. Водечките елементи се оние кои имаат високи вредности на кларк во дадена средина, активно мигрираат и акумулираат.

Датум на објавување: 2014-12-08; Прочитано: 1411 | Страна Повреда на авторски права | Нарачајте пишување хартија

веб-страница - Studopedia.Org - 2014-2019. Студиопедија не е автор на објавените материјали. Но, тоа обезбедува бесплатна употреба(0,025 с) ...

Оневозможи adBlock!
многу неопходно