Tabia za ganda la kijiografia. Sifa muhimu zaidi za ubora wa bahasha ya kijiografia, utofautishaji wake katika maeneo ya asili-ya eneo.

Hatua maendeleo ya mageuzi Dunia

Dunia iliibuka kupitia msongamano wa sehemu yenye joto la juu na kiasi kikubwa cha chuma cha chuma, na nyenzo iliyobaki karibu na Dunia, ambayo chuma kilioksidishwa na kugeuzwa kuwa silicates, labda ilikwenda kujenga Mwezi.

Hatua za mwanzo za ukuaji wa Dunia hazijarekodiwa katika rekodi ya kijiolojia ya miamba, ambayo sayansi ya kijiolojia imeunda upya historia yake kwa mafanikio. Hata miamba ya zamani zaidi (umri wao umewekwa na takwimu kubwa - miaka bilioni 3.9) ni bidhaa ya matukio ya baadaye ambayo yalitokea baada ya kuundwa kwa sayari yenyewe.

Hatua za mwanzo za uwepo wa sayari yetu ziliwekwa alama na mchakato wa ujumuishaji wake wa sayari (mkusanyiko) na utofautishaji uliofuata, ambao ulisababisha kuundwa kwa msingi wa kati na vazi la msingi la silicate lililoifunika. Uundaji wa ukoko wa aluminosilicate wa aina za bahari na bara hurejelea matukio ya hivi majuzi zaidi yanayohusiana na michakato ya kifizikia katika vazi lenyewe.

Dunia kama sayari ya msingi iliyoundwa kwa joto chini ya kiwango cha myeyuko wa nyenzo zake miaka bilioni 5-4.6 iliyopita. Dunia iliibuka kupitia mkusanyiko kama mpira wa kemikali kiasi. Alikuwa kwa kulinganisha mchanganyiko wa homogeneous chembe za chuma, silikati, sulfidi kidogo, husambazwa kwa usawa katika kiasi.

Wengi wa molekuli yake iliundwa kwa joto chini ya joto la condensation ya sehemu ya juu-joto (metali, silicate), yaani chini ya 800 ° K. Kwa ujumla, kukamilika kwa malezi ya Dunia hakuweza kutokea chini ya 320 ° K, ambayo ilikuwa. inaamriwa na umbali kutoka kwa Jua. Athari za chembe wakati wa mchakato wa mkusanyiko zinaweza kuongeza joto la Dunia iliyochanga, lakini quantification Nishati ya mchakato huu haiwezi kuzalishwa kwa uaminifu.

Tangu mwanzo wa malezi ya Dunia mchanga, inapokanzwa kwake kwa mionzi imebainika, inayosababishwa na kuoza kwa viini vya mionzi, pamoja na kiasi fulani cha nuclei ya transuranic, iliyohifadhiwa kutoka enzi ya fusion ya nyuklia, na kuoza kwa sasa. radioisotopu zilizohifadhiwa, nk.

Katika zama za mwanzo za kuwepo kwa Dunia, jumla ya nishati ya atomiki ya radiogenic ilitosha kwa nyenzo zake kuyeyuka mahali, ikifuatiwa na degassing na kupanda kwa vipengele vya mwanga kwenye upeo wa juu.

Kwa usambazaji sawa wa vitu vya mionzi na usambazaji sawa wa joto la radiogenic kwa kiasi kizima cha Dunia, ongezeko la juu la joto lilitokea katikati yake, ikifuatiwa na kusawazisha kando ya pembezoni. Walakini, katika maeneo ya kati ya Dunia shinikizo lilikuwa kubwa sana kwa kuyeyuka. Kuyeyuka kama matokeo ya kupokanzwa kwa mionzi kulianza kwa kina kirefu, ambapo halijoto ilizidi kiwango cha myeyuko wa baadhi ya nyenzo za mwanzo za Dunia. Wakati huo huo, nyenzo za chuma zilizo na mchanganyiko wa sulfuri zilianza kuyeyuka haraka kuliko nyenzo za chuma au silicate.

Haya yote yalitokea kijiolojia haraka sana, kwani umati mkubwa wa chuma kilichoyeyuka haungeweza kubaki katika hali isiyo na utulivu kwa muda mrefu katika sehemu za juu za Dunia. Hatimaye, chuma yote ya kioevu ilitiririka katika maeneo ya kati ya Dunia, na kutengeneza msingi wa metali. Mambo yake ya ndani yaligeuka kuwa awamu mnene chini ya ushawishi wa shinikizo la juu, na kutengeneza msingi mdogo zaidi ya kilomita 5000.

Mchakato wa asymmetric wa kutofautisha wa nyenzo za sayari ulianza miaka bilioni 4.5 iliyopita, ambayo ilisababisha kuibuka kwa hemispheres ya bara na bahari (sehemu). Inawezekana kwamba ulimwengu wa Bahari ya Pasifiki ya kisasa ilikuwa sehemu ambayo wingi wa chuma ulizama kuelekea katikati, na katika ulimwengu wa kinyume waliinuka na kupanda kwa nyenzo za silicate na kuyeyuka kwa baadaye kwa molekuli nyepesi za aluminosilicate na vipengele vya tete. Vipengele vya kawaida vya lithophile, ambavyo vilifika pamoja na gesi na mvuke wa maji kwenye uso wa Dunia ya kwanza, vilijilimbikizia katika sehemu za fusible za nyenzo za vazi. Wengi wa silicates, wakati wa kukamilika kwa utofautishaji wa sayari, waliunda vazi nene la sayari, na bidhaa za kuyeyuka kwake zilisababisha ukuzaji wa ukoko wa aluminosilicate, bahari ya msingi na anga ya msingi iliyojaa CO 2.

A.P. Vinogradov (1971), kwa kuzingatia uchanganuzi wa awamu za chuma za vitu vya meteorite, anaamini kuwa aloi thabiti ya nikeli ya chuma iliibuka kwa kujitegemea na moja kwa moja kutoka kwa awamu ya mvuke ya wingu la protoplanetary na kufupishwa kwa 1500 ° C. Aloi ya chuma-nikeli. ya meteorites, kulingana na mwanasayansi, ina asili ya msingi na sambamba sifa ya awamu ya metali ya sayari ya dunia. Aloi za chuma-nickel za msongamano wa juu sana, kama Vinogradov anavyoamini, ziliibuka kwenye wingu la protoplanetary na ziliwekwa kwa sababu ya upitishaji wa juu wa mafuta kuwa vipande tofauti ambavyo vilianguka katikati ya wingu la vumbi la gesi, wakiendelea na ukuaji wao wa fidia. Ni wingi tu wa aloi ya chuma-nikeli iliyofupishwa kwa kujitegemea kutoka kwa wingu la protoplanetary inaweza kuunda msingi wa sayari za dunia.

Shughuli ya juu ya Jua la msingi iliunda uwanja wa sumaku katika nafasi inayozunguka, ambayo ilichangia sumaku ya vitu vya ferromagnetic. Hizi ni pamoja na chuma cha metali, cobalt, nikeli, na sehemu ya sulfidi ya chuma. Hatua ya Curie - joto chini ambayo vitu hupata mali ya magnetic - kwa chuma ni 1043 ° K, kwa cobalt - 1393 ° K, kwa nickel - 630 ° K na kwa sulfidi ya chuma (pyrrhotite, karibu na troilite) - 598 ° K. Tangu Nguvu za magnetic kwa chembe ndogo ni amri nyingi za ukubwa zaidi kuliko nguvu za uvutano vivutio vinavyotegemea wingi, basi mkusanyiko wa chembe za chuma kutoka kwa nebula ya jua ya kupoeza inaweza kuanza kwa joto chini ya 1000 ° K kwa namna ya viwango vikubwa na ilikuwa na ufanisi mara nyingi zaidi kuliko mkusanyiko wa chembe za silicate, vitu vingine vyote vikiwa sawa. Sulfidi ya chuma chini ya 580° K pia inaweza kujilimbikiza chini ya ushawishi wa nguvu za sumaku, kufuatia chuma, kobalti na nikeli.

Kusudi kuu la muundo wa ukanda wa sayari yetu ilihusishwa na mwendo wa mkusanyiko mfululizo wa chembe za nyimbo tofauti - kwanza yenye nguvu ya ferromagnetic, kisha dhaifu ya ferromagnetic na, hatimaye, silicate na chembe nyingine, mkusanyiko wa ambayo iliamriwa hasa na mvuto. nguvu za kuongezeka kwa wingi wa metali.

Kwa hivyo, sababu kuu ya muundo wa ukanda na muundo wa ukoko wa dunia ilikuwa inapokanzwa kwa kasi ya radiogenic, ambayo iliamua kuongezeka kwa joto lake na kuchangia zaidi kuyeyuka kwa nyenzo hiyo, ukuzaji wa utofautishaji wa kemikali na mali ya ferromagnetic chini ya ushawishi wa nguvu ya jua.

Hatua ya wingu la vumbi la gesi na uundaji wa Dunia kama msongamano katika wingu hili.. anga zilizomo N Na Sivyo, utawanyiko wa gesi hizi ulitokea.

Katika mchakato wa kupokanzwa polepole kwa protoplanet, kupunguzwa kwa oksidi za chuma na silicates kulitokea, na sehemu za ndani za protoplanet ziliimarishwa na chuma cha chuma. iliyotolewa katika anga gesi mbalimbali. Uundaji wa gesi ulitokea kwa sababu ya michakato ya mionzi, radiochemical na kemikali. Hapo awali, gesi nyingi za ajizi zilitolewa angani: Ne(neon), Ns(Nilsborium), CO 2(monoxide ya kaboni), H 2(hidrojeni), Sivyo(heliamu), Ag(argon), Kilo(kryptoni), Heh(xenon). Mazingira ya kurejesha yaliundwa katika angahewa. Huenda kulikuwa na elimu NH 3(amonia) kutokana na usanisi. Kisha, pamoja na yale yaliyoonyeshwa, mafusho ya tindikali yalianza kuingia kwenye anga - CO 2, H2S, HF, SO 2. Kutengana kwa hidrojeni na heliamu kulitokea. Kutolewa kwa mvuke wa maji na malezi ya hydrosphere kulisababisha kupungua kwa viwango vya gesi zenye mumunyifu na zenye kemikali. CO2, H2S, NH 3) Muundo wa angahewa ulibadilika ipasavyo.

Kupitia volkeno na njia zingine, kutolewa kwa mvuke wa maji kutoka kwa magma na miamba ya moto kuliendelea, CO 2, CO, NH 3, NO 2, SO 2. Pia kulikuwa na kutolewa H 2, O 2, Sio, Ag, Ne, Kr, Xe kutokana na michakato ya radiochemical na mabadiliko ya vipengele vya mionzi. Hatua kwa hatua kusanyiko katika anga CO 2 Na N 2. Kulikuwa na mkusanyiko kidogo O 2 katika angahewa, lakini pia walikuwepo ndani yake CH 4, H 2 Na CO(kutoka kwa volkano). Oksijeni ilioksidisha gesi hizi. Dunia ilipopoa, hidrojeni na gesi adhimu zilifyonzwa ndani ya angahewa na kubakizwa na mvuto na uwanja wa sumakuumeme, kama gesi zingine za angahewa ya msingi. Angahewa ya pili ilikuwa na mabaki ya hidrojeni, maji, amonia na sulfidi hidrojeni na ilikuwa ya asili ya kupungua kwa kasi.

Wakati wa kuundwa kwa proto-Earth, maji yote yalikuwa katika aina mbalimbali zinazohusiana na suala la protoplanet. Kadiri Dunia inavyoundwa kutoka kwa protoplanet baridi na joto lake liliongezeka polepole, maji yalizidi kuwa sehemu ya suluhisho la magmatic silicate. Sehemu yake ilivukizwa kutoka kwa magma hadi kwenye angahewa, na kisha kutawanywa. Dunia ilipopoa, utaftaji wa mvuke wa maji ulidhoofika na kisha kusimamishwa kabisa. Angahewa ya dunia ilianza kutajirika katika maudhui ya mvuke wa maji. Walakini, kunyesha na kutokea kwa miili ya maji kwenye uso wa Dunia kuliwezekana baadaye tu, wakati halijoto kwenye uso wa Dunia ikawa chini ya 100 ° C. Kupungua kwa joto kwenye uso wa Dunia hadi chini ya 100 ° C bila shaka ilikuwa hatua kubwa katika historia ya hidrosphere ya Dunia. Hadi wakati huu, maji katika ukoko wa dunia yalikuwa tu katika hali ya kemikali na kimwili, na kutengeneza, pamoja na miamba, nzima moja isiyoweza kugawanyika. Maji yalikuwa katika hali ya gesi au mvuke wa moto katika angahewa. Halijoto ya uso wa dunia iliposhuka chini ya 100°C, mawimbi makubwa ya maji yenye kina kirefu yalianza kufanyizwa juu ya uso wake kutokana na mvua kubwa kunyesha. Kuanzia wakati huo na kuendelea, bahari zilianza kuunda juu ya uso, na kisha bahari kuu. Katika miamba ya Dunia, pamoja na amefungwa na maji Magma inapoganda na miamba inayowaka moto, maji yasiyolipishwa ya kioevu huonekana.

Baridi ya Dunia ilichangia kuibuka kwa maji ya chini ya ardhi, ambayo yalitofautiana sana katika muundo wa kemikali kutoka kwa kila mmoja na kutoka kwa maji ya uso wa bahari kuu. Mazingira ya dunia, ambayo ilitokea wakati wa baridi ya dutu ya awali ya moto kutoka kwa nyenzo zenye tete, mvuke na gesi, ikawa msingi wa kuundwa kwa anga na maji katika bahari. Kuonekana kwa maji juu uso wa dunia ilichangia mchakato wa mzunguko wa anga raia wa hewa kati ya bahari na nchi kavu. Mgawanyo usio sawa wa nishati ya jua juu ya uso wa dunia ulisababisha mzunguko wa angahewa kati ya nguzo na ikweta.

Vipengele vyote vilivyopo viliundwa kwenye ukoko wa dunia. Nane kati yao - oksijeni, silicon, alumini, chuma, kalsiamu, sodiamu, potasiamu na magnesiamu - waliendelea kwa zaidi ya 99% ya ukoko wa dunia kwa uzito na idadi ya atomi, na wengine waliendelea kwa chini ya 1%. Misa kuu ya vitu imetawanyika kwenye ukoko wa dunia na sehemu ndogo tu yao imeunda mkusanyiko kwa namna ya amana za madini. Vipengele kawaida haipatikani kwa fomu safi katika amana. Wanaunda misombo ya asili ya kemikali inayoitwa madini. Ni wachache tu - sulfuri, dhahabu na platinamu - wanaweza kujilimbikiza katika fomu safi ya asili.

Mwamba ni nyenzo ambayo sehemu za ukoko wa dunia hujengwa na muundo na muundo wa mara kwa mara zaidi au chini, unaojumuisha mkusanyiko wa madini kadhaa. Mchakato kuu wa kutengeneza miamba katika lithosphere ni volkano (Mchoro 6.1.2). Katika kina kirefu, magma iko chini ya hali ya shinikizo la juu na joto. Magma (Kigiriki kwa "matope mazito") ina idadi ya vipengele vya kemikali au misombo rahisi.

Mchele. 6.1.2. Mlipuko

Kadiri shinikizo na joto linavyopungua, vipengele vya kemikali na misombo yao polepole "hupangwa," na kutengeneza prototypes ya madini ya baadaye. Mara tu halijoto inaposhuka vya kutosha ili uimarishaji uanze, madini huanza kutolewa kutoka kwa magma. Utengano huu unaambatana na mchakato wa crystallization. Kama mfano wa fuwele, wacha tuzingatie uundaji wa fuwele chumvi ya meza NaCl(Mchoro 6.1.3).

Mchoro.6.1.3. Muundo wa kioo wa chumvi ya meza (kloridi ya sodiamu). (Mipira midogo ni atomi za sodiamu, mipira mikubwa ni atomi za klorini.)

Fomula ya kemikali inaonyesha kuwa dutu hii imejengwa kutoka kwa idadi sawa ya atomi za sodiamu na klorini. Hakuna atomi za kloridi ya sodiamu katika asili. Dutu hii kloridi ya sodiamu imeundwa na molekuli za klorini ya sodiamu. Fuwele za chumvi za mwamba zinajumuisha atomi za sodiamu na klorini zinazopishana kando ya shoka za mchemraba. Wakati wa crystallization, shukrani kwa nguvu za sumakuumeme Kila moja ya atomi katika muundo wa kioo hujitahidi kuchukua nafasi yake.

Uwekaji fuwele wa magma ulitokea zamani na hutokea sasa wakati wa milipuko ya volkeno chini ya hali mbalimbali za asili. Wakati magma inapoimarishwa kwa kina, basi mchakato wa baridi yake unaendelea polepole, na punjepunje, miamba yenye fuwele nzuri huonekana, ambayo huitwa miamba ya kina. Hizi ni pamoja na granites, diarites, gabbros, siyanites na peridotites. Mara nyingi chini ya ushawishi wa kazi nguvu za ndani Magma ya dunia inamiminika juu ya uso. Juu ya uso, lava hupoa haraka zaidi kuliko kwa kina, kwa hivyo hali ya malezi ya fuwele sio nzuri. Fuwele hazidumu na hubadilika haraka kuwa miamba ya metamorphic, friable na sedimentary.

Kwa asili, hakuna madini au miamba ambayo ipo milele. Mwamba wowote uliibuka na siku moja uwepo wake utafikia mwisho. Haipotei bila kuwaeleza, lakini inageuka kuwa mwamba mwingine. Hivyo, granite inapoharibika, chembe zake hutokeza tabaka za mchanga na udongo. Mchanga, unapotumbukizwa kwenye udongo wa chini, unaweza kugeuka kuwa mchanga na quartzite, na kwa shinikizo la juu na joto hutoa granite.

Ulimwengu wa madini na miamba una "maisha" yake maalum. Kuna madini pacha. Kwa mfano, ikiwa madini ya "lead shine" yamegunduliwa, basi karibu nayo daima kutakuwa na madini "zinc blende". Mapacha sawa ni dhahabu na quartz, cinnabar na stibnite.

Kuna madini ya "adui" - quartz na nepheline. Quartz katika muundo inalingana na silika, nepheline kwa aluminosilicate ya sodiamu. Na ingawa quartz imeenea sana katika maumbile na ni sehemu ya miamba mingi, "haivumilii" nepheline na haipatikani katika sehemu moja. Siri ya uadui ni kutokana na ukweli kwamba nepheline imejaa silika.

Katika ulimwengu wa madini, kuna matukio wakati madini moja yanageuka kuwa ya fujo na yanaendelea kwa gharama ya mwingine, wakati hali ya mazingira inabadilika.

Madini, ikijikuta katika hali tofauti, wakati mwingine hubadilika kuwa isiyo na utulivu na inabadilishwa na madini mengine wakati wa kudumisha sura yake ya asili. Mabadiliko hayo mara nyingi hutokea na pyrite, ambayo muundo wake unafanana na disulfide ya chuma. Kawaida huunda fuwele za ujazo za rangi ya dhahabu na mng'aro mkali wa metali. Chini ya ushawishi wa oksijeni ya anga, pyrite hutengana katika madini ya chuma ya kahawia. Ore ya chuma ya hudhurungi haifanyi fuwele, lakini, ikionekana mahali pa pyrite, huhifadhi sura ya fuwele yake.

Madini kama hayo kwa mzaha huitwa "wadanganyifu." Jina lao la kisayansi ni pseudomorphoses, au fuwele za uwongo; umbo lao si tabia ya madini yaliyomo.

Pseudomorphoses zinaonyesha uhusiano mgumu kati ya madini tofauti. Uhusiano kati ya fuwele za madini sawa sio rahisi kila wakati. Katika makumbusho ya kijiolojia, labda umevutiwa na ukuaji wa fuwele nzuri zaidi ya mara moja. Ukuaji kama huo huitwa ngoma, au brashi ya mlima. Katika amana za madini, ni vitu vya "uwindaji" wa kusisimua kwa wapenzi wa mawe - wote wanaoanza na mineralogists wenye ujuzi (Mchoro 6.1.4).

Druze ni nzuri sana, hivyo nia yao inaeleweka. Lakini sio tu juu ya mvuto wa nje. Wacha tuangalie jinsi maburusi haya ya fuwele yanaundwa, tujue ni kwanini fuwele zilizoinuliwa huwa ziko zaidi au chini ya usawa kwa uso wa ukuaji, kwa nini katika drusen hakuna au karibu hakuna fuwele ambazo hulala gorofa au kukua oblique. Inaweza kuonekana kuwa wakati "kiini" cha kioo kinapoundwa, kinapaswa kulala juu ya uso wa ukuaji, na si kusimama wima juu yake.

Mchele. 6.1.4. Mpango wa uteuzi wa kijiometri wa fuwele zinazoongezeka wakati wa kuundwa kwa ngoma (kulingana na D. P. Grigoriev).

Maswali haya yote yanaelezewa vizuri na nadharia ya uteuzi wa kijiometri wa fuwele na mineralogist maarufu - profesa wa Taasisi ya Madini ya Leningrad D. P. Grigoriev. Alithibitisha kwamba malezi ya drusen ya kioo huathiriwa na mambo kadhaa, lakini kwa hali yoyote, fuwele zinazoongezeka zinaingiliana. Baadhi yao hugeuka kuwa "dhaifu", hivyo ukuaji wao huacha hivi karibuni. Wale "wenye nguvu zaidi" wanaendelea kukua, na ili "wasiwazuie" na majirani zao, wanyoosha juu.

Je! ni utaratibu gani wa kuunda brashi ya mwamba? Je! "mbegu" nyingi zenye mwelekeo tofauti hubadilishwaje kuwa idadi ndogo ya fuwele kubwa ziko zaidi au chini ya usawa wa uso wa ukuaji? Jibu la swali hili linaweza kupatikana kwa kuchunguza kwa uangalifu muundo wa drusen, ambayo ina fuwele za rangi ya zolly, yaani, wale ambao mabadiliko ya rangi yanaonyesha athari za ukuaji.

Hebu tuangalie kwa karibu sehemu ya longitudinal ya drusen. Idadi ya viini vya fuwele huonekana kwenye uso usio na usawa wa ukuaji. Kwa kawaida, upanuzi wao unafanana na mwelekeo ukuaji mkubwa zaidi. Hapo awali, viini vyote, bila kujali mwelekeo, vilikua kwa kiwango sawa katika mwelekeo wa kupanua kwa fuwele. Lakini basi fuwele zilianza kugusa. Wale walioegemea haraka walijikuta wakibanwa na majirani zao waliokua wima, bila nafasi iliyobaki kwao. Kwa hivyo, kutoka kwa wingi wa fuwele ndogo zilizoelekezwa tofauti, ni zile tu ambazo ziko perpendicular au karibu perpendicular kwa uso wa ukuaji "zilinusurika". Nyuma ya ngoma za fuwele zinazometa na kung'aa kwa baridi, zilizohifadhiwa kwenye madirisha ya makumbusho, huficha maisha marefu yaliyojaa migongano...

Jambo lingine la ajabu la madini ni fuwele la mwamba na vifurushi vya inclusions ya rutile ya madini. Mjuzi mkubwa wa jiwe hilo, A. A. Malakhov, alisema kwamba "unapogeuza jiwe hili mikononi mwako, inaonekana kwamba unatazama chini ya bahari kupitia vilindi, vilivyojaa nyuzi za jua." Katika Urals, jiwe kama hilo linaitwa "nywele," na katika fasihi ya madini inajulikana chini ya jina la kifahari "Nywele za Venus."

Mchakato wa malezi ya kioo huanza kwa umbali fulani kutoka kwa chanzo cha magma ya moto, wakati maji ya moto huingia kwenye nyufa kwenye miamba. ufumbuzi wa maji na silicon na titani. Ikiwa hali ya joto hupungua, suluhisho huwa supersaturated, na fuwele za silika (kioo cha mwamba) na oksidi ya titani (rutile) wakati huo huo huanguka nje yake. Hii inaelezea kutoboa kwa kioo cha mwamba na sindano za rutile. Madini huangaza kwa mlolongo fulani. Wakati mwingine hutolewa wakati huo huo, kama katika malezi ya "Nywele za Venus."

Katika kina kirefu cha Dunia, kazi kubwa ya uharibifu na ubunifu bado inaendelea. Katika minyororo ya athari zisizo na mwisho, vitu vipya huzaliwa - vipengele, madini, miamba. Magma ya vazi hukimbia kutoka kwa kina kisichojulikana ndani ya ganda nyembamba la ukoko wa dunia, huvunja ndani yake, kujaribu kutafuta njia ya kutoka kwenye uso wa sayari. Mawimbi ya oscillations ya sumakuumeme, mito ya neurons, mionzi ya mionzi kutiririka kutoka vilindi vya dunia. Wakawa moja wapo kuu katika asili na maendeleo ya maisha Duniani.

Somo katika darasa la 7 juu ya mada:

"Muundo na mali ya shell ya kijiografia."

Malengo ya somo:

kielimu: kupanua ujuzi wa wanafunzi kuhusu vipengele vya changamano asilia,

mahusiano kati yao, ushawishi wa pande zote wa vipengele, pamoja na

onyesha kwamba bahasha ya kijiografia ni nzima moja;

kielimu: endelea kuunda mtazamo wa kisayansi wa ulimwengu,

maadili (kuhusiana na mwanadamu na asili), kuingiza uwezo

eleza mtazamo wako;

kuokoa afya: uteuzi lengo kuu somo na kulirudia

kurudia njia tofauti, kuhamisha wanafunzi kutoka passiv

wasikilizaji katika kutenda kikamilifu, mtazamo wa kirafiki kati ya

wanafunzi na walimu, kujenga mazingira ambayo kuhakikisha juu

utendaji na kukuwezesha kuahirisha uchovu na kuepuka

kazi kupita kiasi.

zinazoendelea: Ukuzaji wa hotuba, fikira, hisia (mtazamo wa nje

ulimwengu kupitia hisi) nyanja za utu, kihisia-hiari (hisia,

uzoefu, mapenzi) na maeneo yanayohitaji motisha.

Aina ya somo: pamoja.

Vifaa: kadi rangi tofauti(nyekundu - sifa za makombora ya Dunia),

kadi rangi ya njano(pamoja na maelezo ya muundo wa syncwine), kadi

kijani (mood ya somo),

Fomu za kazi: mtu binafsi, kikundi, mbele.

Wakati wa madarasa.

I Wakati wa kuandaa.

Kila mtu, kila mtu, mchana mzuri! Habari zenu! Nimefurahiya sana kwamba ulikuja kwenye somo langu. Nimewahi hali nzuri, nakutabasamu. Nitabasamu pia, na ninatumai kwamba hali yangu ya "jua" itakusumbua pia. Asante. Jamani, leo tuna somo lisilo la kawaida, kuna wageni kwenye somo letu. Hebu "tuwaambukize" kwa hali yetu ya jua, tugeuke kwao na tabasamu. Nina hakika watakutabasamu tena. Kwa hivyo, kila mtu ana hali ya jua na nina hakika kwamba itatusaidia kufanya kazi kwa matunda katika somo.

Makini!

Iangalie, rafiki.

Je, uko tayari kuanza somo?

Je! kila kitu kiko mahali, kila kitu kiko sawa?

Vitabu, kalamu na madaftari.

II . Kusasisha maarifa.

Jamani, tumekuwa tukisoma somo jipya, jiografia, kwa mwaka mzima. Wakati wa masomo yake tulisafiri kwenda pembe tofauti dunia, akazama chini ya bahari, akainuka katika puto ya hewa yenye joto, akasoma sheria za asili, na kufanya uvumbuzi wa kijiografia na wa kibinafsi. Hebu sasa tukumbuke ni mada gani muhimu tulizosoma mwaka huu?

Majibu ya mwanafunzi.

Hakika, kulikuwa na mada nyingi muhimu, lakini leo ninakualika kukumbuka makombora ya Dunia. Kila kikundi kitakumbuka sifa za moja ya makombora ya Dunia kulingana na mpango huu:

jina la shell;

muundo;

muundo wa nyenzo;

matukio ya tabia.

(Kwenye madawati ya wanafunzi kuna kadi nyekundu zilizo na mpango wa majibu; aina ya kazi ni kikundi).

Kikundi cha 1 - sifa za lithosphere;

Kikundi cha 2 - sifa za hydrosphere;

Kikundi cha 3 - sifa za anga;

Kikundi cha 4 - sifa za biosphere

III . Kujifunza nyenzo mpya.

Mwalimu: Umefahamiana na makombora manne ya Dunia. Tumegundua kuwa makombora hayapo tofauti, lakini yanaingiliana. Kuna miunganisho mingi tofauti inayoonekana na isiyoonekana kati ya makombora ya Dunia. Viunganisho hivi, kama nyuzi zenye nguvu, huunganisha makombora ya mtu binafsi katika sehemu moja - ganda la kijiografia.

Bahasha ya Dunia, ambayo tabaka za chini za anga, sehemu za juu za lithosphere, hydrosphere nzima na biosphere hupenya kila mmoja na kuingiliana, inaitwa bahasha ya kijiografia.

Bahasha ya kijiografia ni asili inayotuzunguka, mazingira ya asili ambayo tunaishi, tunafurahia faida zake zote na, kwa upande wake, huathiri, mara nyingi vibaya. Bahasha ya kijiografia kimsingi ni nyumba yetu. Kwa hivyo, ni muhimu kwetu kujua jinsi inavyofanya kazi ili tusiiharibu na kuiweka nzuri kwa vizazi vijavyo. Hakuna ganda kama hilo kwenye sayari zingine. Kuingiliana na kuingiliana kwa vipengele vya bahasha ya kijiografia mara nyingi huweza kuzingatiwa kwa asili. Kwa mfano, maji na hewa, hupenya kupitia nyufa na pores ndani ya miamba, hushiriki katika michakato ya hali ya hewa. Mito na maji ya chini ya ardhi, kusonga madini, kushiriki katika mabadiliko katika misaada. Maji na madini ni sehemu ya viumbe vyote vilivyo hai. Viumbe hai, vinavyokufa, huunda safu kubwa ya miamba.

Juu na kikomo cha chini wanasayansi mbalimbali hubeba bahasha ya kijiografia kwa njia tofauti. Haina mipaka kali. Unene wake ni wastani wa kilomita 55. Ikilinganishwa na ukubwa wa Dunia, ni filamu nyembamba.

Wacha tufafanue na tuandike mali ya ganda la kijiografia kwenye daftari:

1.vitu katika hali ngumu, kioevu, gesi;

2. kuibuka kwa maisha -> mtu -> jamii ya binadamu;

3. kuna hali zote za maisha ya viumbe hai;

4.michakato katika shell ya kijiografia hutokea chini ya ushawishi wa nishati ya jua.

Na hivyo, vipengele vyote vya bahasha ya kijiografia vinaunganishwa kwa moja kwa njia ya mzunguko wa vitu na nishati, shukrani ambayo kubadilishana kwa vitu hutokea kati ya lithosphere, anga, hydrosphere na biosphere. Kuna gyres.

Mwalimu: Je! unajua mizunguko gani?

Michoro kwenye ubao:

Jibu la watoto: mzunguko wa hewa katika troposphere, mizunguko ya maji, mzunguko wa kibayolojia juu ya ardhi na katika bahari, mzunguko wa nishati.

Mwalimu: Ni mzunguko gani una jukumu kuu na kwa nini?

Jibu: Mzunguko wa hewa katika troposphere

Inasababishwa na usambazaji usio na usawa wa joto la jua kwenye uso wa Dunia, mzunguko wa sayari yetu karibu na mhimili wake, pamoja na kuwepo kwa mabara na bahari.

Mtiririko mkuu wa hewa huundwa kati ya maeneo ya joto ya ikweta na baridi ya polar. Mzunguko wa hewa unajumuisha mfumo mzima wa upepo na harakati za wima za raia wa hewa. Inaunda hali kwa ajili ya malezi ya mizunguko mingine.

Mwalimu: Eleza jinsi joto lingesambazwa kwenye sayari yetu ikiwa hakungekuwa na harakati za hewa?

Mawingu na mvua zinaweza kutokea; mzunguko wa maji duniani?

Jibu: Mwendo wa hewa katika troposphere huchota hidrosphere kwenye mzunguko wa kimataifa, na kutengeneza mzunguko wa maji duniani.

Mzunguko wa kibaolojia una jukumu kubwa katika maisha ya bahasha ya kijiografia.

Ulisema hivyo ndani biosphere ya kisasa nyumbani kwa karibu spishi milioni 2.5 za mimea na wanyama, na pia kuvu na bakteria wanaounda jambo hai sayari.

Na ni ufalme gani wa viumbe hai unapaswa kuwa na zaidi wingi mkubwa?

(Kwa upande wa wingi, viumbe vidogo vinatawala ndani yake, na kati ya aina kubwa - mimea.)

Kwa nini ni muhimu kuhifadhi mimea ya kijani?

Jibu: Kunyonya kaboni dioksidi na kutolewa oksijeni; kuwapatia watu chakula na kutoa utofauti kwa mazingira

Mwalimu: Mizunguko huhakikisha kurudiwa kwa michakato sawa (kwa mfano, uvukizi, mvua, mtengano wa vitu vya kikaboni) na ujazo mdogo wa dutu asili. Kwa hivyo, unyevu wa anga hubadilika kila siku 9 na tena hushiriki katika mzunguko. Mizunguko yote imeunganishwa. Wanatoa uwiano wa jamaa, uadilifu na maendeleo ya bahasha ya kijiografia.

Pengine umechoka, nakushauri upumzike.

Dakika ya elimu ya Kimwili:

Kuna rafiki wa kike wawili kwenye bwawa,

Vyura wawili wa kijani.

Tuliosha asubuhi na mapema,

Kusuguliwa na kitambaa,

Walikanyaga miguu yao,

Walipiga makofi,

Imeegemea kulia, kushoto

Nao wakarudi nyuma.

Hiyo ndiyo siri ya afya

Habari kwako, marafiki, elimu ya mwili!

IV Ujumuishaji wa nyenzo mpya.

Kukusanya syncwine (muundo wa syncwine kwenye kadi za pink), aina ya kazi - kikundi, muda - dakika 3.

Jina la syncwine.

Vivumishi viwili.

Vitenzi viwili.

Maneno juu ya mada ya syncwine.

Nomino.

Wanasoma syncvens.

Wanafunzi kisha kutambua hali ya kihisia katika kila hatua ya somo kwa kuingiza aina maalum ya tabasamu.

Mwisho wa hatua hii, "Utafiti wa Kimya" unafanywa:

Mada ya somo ilikuwa nini?

Umejifunza nini kipya?

Ni istilahi na maarifa gani yaliyosomwa hapo awali uliyotumia kutoka kwa nyenzo zilizosomwa hapo awali?

Unaweza kutumia ujuzi unaopatikana katika somo kwa ajili ya nini?

V Kazi ya nyumbani. Tathmini.

§ 13, kwa kila mtu, kwa kuchagua - kuandaa

Kabla ya kuzungumza juu ya muundo na mali ya bahasha ya kijiografia, ni muhimu kuelewa ni nini bahasha ya kijiografia. "Baba" wa neno hili ni mwanajiografia maarufu A. A. Grigoriev, ambaye aliianzisha mnamo 1932. Tunaishi ndani yake, ni nyumba yetu, na ili nyumba iendelee kuwa na nguvu, tunahitaji kuitunza, kujua muundo wake vizuri na kuelewa mali ya shell ya kijiografia.

Muundo wa ganda la kijiografia

Historia ya maendeleo ya sayari ya Dunia inahusishwa bila usawa na malezi ya bahasha ya kijiografia. Kama unavyojua, maisha duniani hayakuonekana mara moja. Kisha shell moja ya kijiografia ilikuwa na vipengele vitatu: lithosphere, anga na hydrosphere. Lakini kila kitu kilibadilika na ujio wa viumbe hai. "Kuzaliwa" kwao kuliamua kuibuka kwa safu mpya - biosphere. Kwa hivyo, leo ulimwengu una ganda zifuatazo:

tabaka za chini za anga;
sehemu za juu za lithosphere;
hydrosphere nzima;
biosphere nzima.

Magamba yote hapo juu hayapo kwa kutengwa. Wanawasiliana kwa karibu na kila mmoja na kuingiliana. Matokeo ya "jirani" hiyo ya karibu ilikuwa haiwezekani kufafanua mipaka yao wazi.

Kwa wastani, unene wa shell ya kijiografia ni karibu 55 km. Ikilinganishwa na ukubwa wa Dunia, inaonekana kuwa filamu nyembamba tu.

Mchele. 1 Vipengele vya bahasha ya kijiografia

Anga

Bado kuna migogoro kati ya wanasayansi kuhusu mipaka ya bahasha ya kijiografia. Wacha tuzingatie nadharia ambayo mara nyingi hutajwa katika masomo ya kigeni na ya ndani.

Ya kwanza ni sehemu ya chini ya anga. Urefu wake unafikia kilomita 25-30. Inajumuisha troposphere (km 8-16) na tabaka za chini za stratosphere (km 11-30). Wanaona kushuka kwa joto kwa taratibu, kuwepo kwa vumbi la asili ya volkeno, mvuke wa maji na viumbe hai.

Makala ya TOP 1ambao wanasoma pamoja na hii

Ni katika stratosphere kwamba kinachojulikana Ozoni, ambayo inalinda viumbe vyote vilivyo hai na nzima mifumo ya kibiolojia kutoka kwa mionzi ya jua yenye madhara ya ultraviolet.

Mchele. 2 Vipengele vya anga

Lithosphere

Gamba la kijiografia linajumuisha safu ya juu ya lithosphere - sehemu ya juu ya ukoko wa dunia. Kwa nini wa juu tu?

Hatupaswi kusahau kwamba shells zote ziko katika mwingiliano wa mara kwa mara, na ushawishi wa anga na hydrosphere huenea kwa lithosphere, kuanzia kwenye uso wa sayari yetu na kwa kina cha kilomita 4-5.

Hydrosphere na biosphere

Haidrosphere- hii ni jumla ya yote hifadhi za maji ya sayari yetu. Karibu hydrosphere nzima ni ya bahasha ya kijiografia. Isipokuwa - sehemu isiyo na maana, ambayo iko kwa kina kirefu.

Biosphere inachukuliwa kuwa sehemu kubwa zaidi ya bahasha ya kijiografia. Kwa nini? Jibu la swali hili liko katika tafsiri halisi ya neno hili kutoka kwa lugha ya Kigiriki ya kale, ambapo bios ni maisha, na schaira ni mpira. Kwa maneno mengine, ambapo kuna maisha, ambapo shughuli za viumbe hai zinawezekana, kuna biosphere. Hiyo ni, mipaka yake inalingana na mipaka ya lithosphere, hydrosphere na anga: maisha yapo hadi kilomita 4-5 chini ya ardhi, juu ya uso wa dunia, ndani ya maji, kwa kina kirefu, na angani, kuanzia chini. tabaka na kuishia kwa urefu wa kilomita 30.

Mchele. 3 Mipaka ya biosphere

Mali ya msingi ya shell ya kijiografia

Mwingiliano wa karibu wa sehemu zote za bahasha ya kijiografia (GE) imesababisha uwezekano wa kutokea kwa mali maalum asili yake tu:

Ni katika GO pekee ndipo vitu vinaweza kuwepo katika hali ngumu, kioevu na gesi. Mali hii muhimu sana kwa mwendo wa taratibu zote, na hasa kwa kuibuka kwa maisha;
GO tu ni sifa ya asili ya maisha, na kisha kuibuka kwa mwanadamu na jamii ya wanadamu. Hewa, maji, nishati ya jua, mimea, wanyama, madini - hali zote za maendeleo ya binadamu.
Tu katika GO michakato yote iliyopo hutokea, kwanza kabisa, shukrani kwa nishati ya jua, na kisha tu ndani vyanzo vya dunia nishati.

Tumejifunza nini?

Kwa hiyo, bahasha ya kijiografia ni kitu muhimu kusoma sayansi ya kijiografia. Inaeleweka kama mawasiliano ya karibu na mwingiliano wa angahewa, lithosphere, hydrosphere na biosphere. Wacha tuseme tena sifa kuu za ganda la kijiografia.

Shukrani kwa GO hii, aina mbalimbali za nishati, asili ya maisha kwenye sayari yetu, kuibuka kwa mwanadamu, na maendeleo ya jamii ya kibinadamu yaliwezekana. Kwa kuongeza, tu katika shell ya kijiografia inaweza kuwa na dutu sawa katika majimbo matatu: imara, kioevu na gesi.

Nakala hii itakusaidia kujumuisha nyenzo ulizojifunza katika jiografia katika daraja la 7.

Mtihani juu ya mada

Tathmini ya ripoti

Ukadiriaji wastani: 4.7. Jumla ya makadirio yaliyopokelewa: 142.

Muundo wa ganda la kijiografia

tabaka za chini za anga;
sehemu za juu za lithosphere;
hydrosphere nzima;
biosphere nzima.

Magamba yote hapo juu hayapo kwa kutengwa. Wanawasiliana kwa karibu na kila mmoja na kuingiliana. Matokeo ya "jirani" hiyo ya karibu ilikuwa haiwezekani kufafanua mipaka yao wazi.

Kwa wastani, unene wa shell ya kijiografia ni karibu 55 km. Ikilinganishwa na ukubwa wa Dunia, inaonekana kuwa filamu nyembamba tu.

Mchele. 1 Vipengele vya bahasha ya kijiografia

Anga

Bado kuna migogoro kati ya wanasayansi kuhusu mipaka ya bahasha ya kijiografia. Wacha tuzingatie nadharia ambayo mara nyingi hutajwa katika masomo ya kigeni na ya ndani.

Makala ya TOP 1ambao wanasoma pamoja na hii

Ni katika stratosphere ambayo safu inayoitwa ozoni iko, ambayo inalinda viumbe vyote vilivyo hai na mifumo yote ya kibaiolojia kutoka kwa mionzi ya jua ya ultraviolet yenye madhara.

Mchele. 2 Vipengele vya anga

Lithosphere

Gamba la kijiografia linajumuisha safu ya juu ya lithosphere - sehemu ya juu ya ukoko wa dunia. Kwa nini wa juu tu?

Hydrosphere na biosphere

Haidrosphere- hii ni jumla ya hifadhi zote za maji za sayari yetu. Karibu hydrosphere nzima ni ya bahasha ya kijiografia. Isipokuwa - sehemu isiyo na maana, ambayo iko kwa kina kirefu.

Mchele. 3 Mipaka ya biosphere

Mali ya msingi ya shell ya kijiografia

Mwingiliano wa karibu wa sehemu zote za bahasha ya kijiografia (GE) imesababisha uwezekano wa kutokea kwa mali maalum asili yake tu:

Ni katika GO pekee ndipo vitu vinaweza kuwepo katika hali ngumu, kioevu na gesi. Mali hii ni muhimu sana kwa mwendo wa taratibu zote, na hasa kwa kuibuka kwa maisha;
GO tu ni sifa ya asili ya maisha, na kisha kuibuka kwa mwanadamu na jamii ya wanadamu. Hewa, maji, nishati ya jua, mimea, wanyama, madini - hali zote za maendeleo ya binadamu.
Tu katika GO michakato yote iliyopo hutokea, kwanza kabisa, shukrani kwa nishati ya jua, na kisha tu kwa vyanzo vya ndani vya nishati ya kidunia.

Tumejifunza nini?

Kwa hivyo, bahasha ya kijiografia ni kitu muhimu cha utafiti wa sayansi ya kijiografia. Inaeleweka kama mawasiliano ya karibu na mwingiliano wa angahewa, lithosphere, hydrosphere na biosphere. Wacha tuseme tena sifa kuu za ganda la kijiografia.

Nakala hii itakusaidia kujumuisha nyenzo ulizojifunza katika jiografia katika daraja la 7.

Mtihani juu ya mada

Tathmini ya ripoti

Ukadiriaji wastani: 4.7. Jumla ya makadirio yaliyopokelewa: 142.

Athari ya Compton na athari ya picha ya umeme inathibitisha asili ya corpuscular ya mwanga. Mwanga hufanya kama mkondo wa chembe - fotoni. Basi ni jinsi gani chembe inaweza kuonyesha mali asili katika mawimbi ya classical? Baada ya yote, chembe inaweza kupita kwenye mpasuko mmoja au mwingine. Hata hivyo, kuingiliwa kwa mwanga kutoka kwa slits mbili inajulikana (jaribio la Young). Kwa hivyo, tumefika kwenye kitendawili - nuru ina sifa zote za corpuscles na mali ya mawimbi. Kwa hiyo, wanasema kwamba mwanga una sifa ya pande mbili za wimbi-chembe.

Tofauti kati ya quantum na mali ya wimbi mwanga kwa kila mmoja ni makosa. Sifa za mwendelezo wa uwanja wa sumakuumeme wa wimbi la mwanga hauzuii sifa za uwazi za quanta nyepesi - fotoni. Mwanga wakati huo huo una sifa za mawimbi ya sumakuumeme yanayoendelea na sifa za fotoni zisizo na maana. Inawakilisha umoja wa lahaja wa sifa hizi. Wakati wavelength inapungua, mali ya quantum ya mwanga huonekana wazi zaidi na zaidi (hii inahusiana, kwa mfano, na kuwepo kwa mpaka nyekundu wa athari ya photoelectric). Mali ya wimbi la mionzi ya wimbi fupi ni dhaifu sana (kwa mfano, diffraction katika X-rays). Katika mionzi ya mawimbi ya muda mrefu, mali ya quantum huonyeshwa dhaifu na jukumu kuu linachezwa na mali ya wimbi.

Uhusiano kati ya mali ya chembe-wimbi ya mwanga inaelezewa na mbinu ya takwimu ya utafiti wa uenezi wa mwanga. Mwanga ni mkondo wa chembe tupu - fotoni, ambayo nishati, kasi na wingi wa mionzi huwekwa ndani. Mwingiliano wa fotoni na mada wakati wa kupita kwenye mfumo fulani wa macho husababisha ugawaji upya wa fotoni katika nafasi na kuonekana kwa muundo wa mgawanyiko. Katika kesi hii, mraba wa amplitude ya wimbi la mwanga katika hatua yoyote ya nafasi ni kipimo cha uwezekano wa photons kupiga hatua hiyo.

Kwa hivyo, sifa za corpuscular za mwanga zinahusishwa na ukweli kwamba nishati, molekuli na kasi ya mionzi huwekwa ndani ya picha za pekee, na sifa za wimbi zinahusishwa na mifumo ya takwimu ya usambazaji wa photons katika nafasi.

MUHADHARA WA 4. TABIA ZA KIMWILI ZA MAZINGIRA YA KIJIOGRAFIA.

Vipengele vya jumla vya bahasha ya kijiografia.Bahasha ya kijiografia - Huu ni mfumo wa nyenzo ambao uliibuka juu ya uso wa dunia kama matokeo ya mwingiliano na kupenya kwa lithosphere, anga na hydrosphere iliyojaa viumbe. Miili ya asili ya bahasha ya kijiografia (miamba, maji, hewa, mimea, vitu hai) ina majimbo tofauti ya mkusanyiko (imara, kioevu, gesi) na viwango tofauti vya shirika la jambo (isiyo hai, hai na bio-inert - matokeo yake. mwingiliano wa vitu hai na visivyo hai).

Bahasha ya kijiografia huundwa na mbili kimsingi aina tofauti jambo: atomiki-molekuli"yasiyo hai" jambo na atomiki-kiumbe dutu "hai". Wa kwanza anaweza tu kushiriki katika michakato ya physicochemical, kama matokeo ambayo vitu vipya vinaweza kuonekana, lakini kutoka kwa vipengele sawa vya kemikali. Ya pili ina uwezo wa kuzaliana aina yake, lakini utungaji tofauti na mwonekano. Mwingiliano wa zamani unahitaji gharama za nishati ya nje, wakati wa mwisho wana nishati yao wenyewe na wanaweza kuifungua mwingiliano mbalimbali. Aina zote mbili za maada ziliibuka wakati huo huo na zimekuwa zikifanya kazi tangu mwanzo wa uundaji wa duara za dunia. Kati ya sehemu za shell ya kijiografia kuna kubadilishana mara kwa mara ya suala na nishati, iliyoonyeshwa kwa namna ya mzunguko wa anga na bahari, harakati ya maji ya uso na chini ya ardhi, barafu, harakati za viumbe na viumbe hai, nk Shukrani kwa harakati za maada na nishati, sehemu zote za ganda la kijiografia zimeunganishwa na kuunda mfumo muhimu.

Muundo tofauti na hali ya maada, aina za nishati na mwingiliano wa miili ya asili katika bahasha ya kijiografia wakati wa mageuzi ya muda mrefu ilisababisha utofauti wake wa anga. Sehemu nyingi za bahasha ya kijiografia ziliibuka - maeneo ya asili-ya eneo na majini, au mandhari ya safu mbalimbali: kutoka nchi za kijiografia na kanda hadi trakti na facies. Kwa hivyo, kuwa nzima moja, shell ya kijiografia wakati huo huo ina sehemu za kujitegemea, lakini daima zilizounganishwa na zinazotegemeana. Bahasha ya kijiografia ni utoto wa maisha, ambayo kwa aina mbalimbali na maonyesho huambatana nayo kutoka hatua za awali za kuibuka kwake. Viumbe hai daima vimeathiri uundaji wa vipengele vya bahasha ya kijiografia. Baada ya muda, pamoja na uboreshaji wa fomu za maisha, kuenea kwake na wingi, jukumu la viumbe hai liliongezeka na kuzidi kubadilika na kuboresha kuonekana kwa bahasha ya kijiografia.

Watafiti wengi, wanaomfuata S.V. Kalesnik, huita chombo cha nyenzo kilichounganishwa na kinachotegemeana ambacho hutengeneza sayari ya Dunia kila mahali kama ganda la kijiografia. Kuna majina mengine - ganda la nje la dunia(P.I. Brounov), epigeosphere(A. G. Isachenko), epigenema(R.I. Abolin), shell ya fiziografia(A. A. Grigoriev), biojenosphere(I.M. Zabelin), nyanja ya mazingira(Yu. K. Efremov, F. N. Milkov), lakini hawakutumiwa sana.

Vipengele vya bahasha ya kijiografia. Bahasha ya kijiografia, au jiografia ya kimataifa, inajumuisha changamano isiyoweza kutenganishwa ya sehemu za jiografia, inayokaliwa zaidi na sehemu moja ya hali fulani na kufanya kazi pamoja mbele ya biota. Lithosphere, anga Na haidrosphere kuunda shells karibu kuendelea. Biosphere kama mkusanyiko wa viumbe hai katika makazi fulani haichukui nafasi ya kujitegemea, lakini inasimamia nyanja zilizotajwa hapo juu kabisa (hydrosphere) au kwa sehemu (anga na lithosphere). Katika sayansi ya jiografia, dhana ya "bahasha ya kijiografia" inajumuisha viumbe vyote hai (kila nyanja fulani ina biota yake, ambayo ni sehemu yake isiyoweza kutenganishwa), kwa hivyo utambuzi huru wa biosphere sio lazima. Katika biolojia, kinyume chake, tofauti ya biosphere ni halali. Chukua nafasi maalum cryosphere(nyanja ya baridi) na pedosphere(kifuniko cha udongo).

Bahasha ya kijiografia ina sifa ya kitambulisho cha mgawanyiko wa kanda na mkoa, ambao huitwa. mandhari, au mifumo ya kijiografia. Mchanganyiko huu hutoka kwa mwingiliano fulani na ujumuishaji wa sehemu za kijiografia. Mifumo rahisi zaidi ya kijiografia huundwa kupitia mwingiliano wa jambo katika kiwango cha ajizi cha shirika. Kwa mfano, barafu, pamoja na kitanda chao na tabaka za karibu za hewa, bonde la mto kama mfumo maji hutiririka pamoja na sehemu ya uso wa dunia na maji ya ardhini n.k. Mahusiano changamano zaidi yapo katika mifumo ya kijiografia kama vile eneo asilia, au mandhari ya mazingira. Zinalingana na vizuizi vya bahasha ya kijiografia, pamoja na sehemu ya ukoko wa dunia na udongo, biocenosis na sehemu ya troposphere ya unene fulani. Katika bahari, mandhari ya chini ya maji na mazingira ya majini yanajulikana.

Dutu ya shell ya kijiografia. Kila moja ya geospheres ina mali tofauti, ya kipekee na hutofautiana katika vipengele vya kimuundo. Tofauti ya mvuto wa dutu ya Dunia imesababisha mkusanyiko wa sehemu kubwa ya vipengele vizito zaidi katika kiini, wakati oksijeni (karibu 50%) na silicon (26%) hutawala katika ukanda wa dunia. Usambazaji wa vipengele kuu vya kemikali katika geospheres umetolewa katika Jedwali. 4.1.

Vipengele vya kemikali kwenye ganda la kijiografia viko ndani hali huru(hewani), ndani fomu ya ions(katika maji) na misombo tata(viumbe hai, madini, nk).

Dutu za kawaida katika bahasha ya kijiografia ni mawe na madini, maji ya asili, barafu, hewa, viumbe hai, udongo na hali ya hewa.

Mipaka ya bahasha ya kijiografia. Wanasayansi wengi wanaamini hivyo kikomo cha juu shell ya kijiografia inalingana na kiwango mkusanyiko wa juu zaidi safu ya ozoni iko kwenye urefu wa kilomita 25-28. Watafiti wengine, wanaotambua bahasha ya kijiografia na ile ya mazingira, chora mpaka wake wa nje kando ya mpaka wa juu wa troposphere, kwa kuzingatia kwamba troposphere inaingiliana kikamilifu na uso wa dunia.

Jedwali 4.1. Hali na muundo wa makombora ya Dunia (kulingana na V.A. Vronsky na G.V. Voitkevich)

Shell	Muundo wa kemikali	Hali ya kimwili
Anga	N 2, O 2, CO 2, (H 2 O), gesi ajizi	Gesi
Haidrosphere	Chumvi na maji safi, theluji na barafu (iliyoyeyushwa Na, Mg, Ca, Cl, SO 4, HCO 3)	Kioevu, sehemu imara
Jambo lililo hai	Wanga, mafuta, protini, asidi ya nucleic, nyenzo za mifupa (H 2 O, N, H, C, O)	Imara, kioevu sehemu ya colloidal
Lithosphere	Miamba ya igneous, sedimentary na metamorphic (O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K)	Imara, iliyoyeyuka kwa sehemu
Mantle	Madini ya muundo wa olivine-pyroxene na sawa zao shinikizo la juu(O, Si, Mg, Fe)	Imara
Msingi	Aloi ya nikeli ya chuma (Fe, FeS, Ni)	Sehemu ya juu ni kioevu, sehemu ya chini labda ni imara

Kikomo cha chini mara nyingi hufanyika kulingana na sehemu ya Mohorovicic, i.e. kando ya msingi wa ukoko wa dunia. Watafiti wengine wanaamini kwamba bahasha ya kijiografia inapaswa kujumuisha tu sehemu ya ukoko wa dunia ambayo inaingiliana moja kwa moja na vipengele vingine - maji, hewa, viumbe hai. Eneo la mabadiliko ya kazi ya suala la madini katika mazingira ya thermodynamic ya uso wa dunia ina unene wa hadi mita mia kadhaa juu ya ardhi na makumi ya mita chini ya bahari. Sababu ya ukosefu wa mtazamo wa kawaida ni kwamba katika shell ya kijiografia hakuna nguvu zinazounda mipaka iliyoelezwa wazi, kama vile, kwa mfano, kando ya fuwele.

Inaaminika kuwa mipaka bora Bahasha ya kijiografia ni mpaka wa juu wa safu ya ozoni na msingi wa ukoko wa dunia, ambayo ndani yake kuna sehemu kuu ya anga, hidrosphere nzima na safu ya juu ya lithosphere na viumbe wanaoishi au wanaoishi ndani yao na athari za binadamu. shughuli.

Jiografia inategemea sheria za jumla za asili zinazofanya kazi katika ulimwengu unaozunguka. Miongoni mwao ni sheria: mvuto wa ulimwengu wote I. Newton, uhifadhi wa wingi na nishati, Stefan-Boltzmann, Archimedes, Hooke, Ohm, nk.

Dhana ya msingi ni "mfumo"- seti ya vipengele vilivyo katika uhusiano fulani. Kila kitu ambacho mfumo huu unaingiliana nacho kinaitwa mazingira. Mifumo ya kijiografia huingiliana kieneo na kiutendaji. Kila mfumo una idadi ya kikomo ya vipengele. Kwa kiwango fulani cha mkataba, mifumo ya shell ya kijiografia (geosystem) na mazingira yake ya nje yanaweza kugawanywa katika mitambo, thermodynamic, bioinert, kibaolojia, kikabila na kijamii.

Mifumo ya mitambo inayojulikana na mwingiliano wa nguvu wa miili inayounda na kuwa na wingi. Hizi ni pamoja na miili ya ulimwengu, hewa na mikondo ya bahari na nk. Mfumo wa mitambo inazingatiwa kama mfumo wa usawa wa nguvu. Kwa kutokuwepo, mfumo hubadilika kwa mwelekeo na hivi karibuni huanguka.

Mifumo ya Thermodynamic kuhusishwa na mwendo wa jambo kutokana na mabadiliko au uhamisho wa nishati. Tofauti na mifumo ya pekee iliyojifunza na thermodynamics ya classical, geosystems ni wazi, yaani, kubadilishana vitu na nishati na mazingira ya nje. Hii ni hali muhimu sana, kwani mifumo wazi ina uwezo wa kukusanya nishati iliyobadilishwa, kudumisha na kuboresha muundo wao. Seti ya mali kama hizo inaitwa kujipanga. Shukrani kwa kujipanga, ulimwengu wa mifumo ya kijiografia inakuwa ngumu zaidi kwa wakati, inaboresha (bora ya kuhimili mvuto wa nje) au inabadilika kwa njia ya mwelekeo.

Kielelezo 4.1. Hali ya mfumo: a - imara; b- metastable; V- isiyo imara

Mifumo ya thermodynamic ni mizunguko mbalimbali ya joto ya dutu ikiwa mabadiliko au mtiririko wa nishati unahusishwa nao. Kwa mfano, mzunguko wa maji katika asili. Wakati wa kujifunza mifumo ya thermodynamic, njia ya mizani (mionzi na usawa wa joto) hutumiwa sana. Katika baadhi ya matukio, tunaweza kujizuia kwa kuzingatia mfumo wa thermodynamic kuwa pekee, i.e. kupuuza ubadilishanaji wa nishati wa mfumo na mazingira (mchakato wa adiabatic katika angahewa).

Bioinert ni mifumo ambamo vitu vilivyo hai na visivyo hai vimeunganishwa na kuingiliana kwa njia isiyoweza kutenganishwa. Mfano wa mfumo wa bioinert ni udongo, ambao ni umoja wa suala la madini (mwamba, maji, hewa), viumbe hai na viumbe vilivyokufa (humus, nk). Ikiwa moja ya vipengele hivi huondolewa kwenye udongo, itapoteza sifa tabia(kimsingi uzazi), i.e. itakuwa mfumo tofauti.

Mfumo una mawasiliano, ambazo zimegawanywa katika moja kwa moja(sababu-na-athari, nyenzo-nishati) na kinyume(habari na udhibiti). Mfumo wenye maoni unaitwa kujidhibiti. Maoni ni hasi na chanya. Hasi mawasiliano hupunguza kasi ya mchakato katika mfumo huku ikiongeza "pato" lake. Ni tabia ya mifumo ya kawaida ya kufanya kazi na inalenga kudumisha usawa wao wa nguvu, utulivu, na kutobadilika. Chanya unganisho huimarisha mchakato kwani "pato" la mfumo huongezeka, i.e. husababisha ukuaji wa mchakato, kama matokeo ya ambayo mfumo hupita katika hali mpya au kuharibiwa. Mara nyingi, mwendo huu wa mabadiliko hukasirishwa sababu za nje, lakini utaratibu wa kujiendeleza ni wa asili katika asili ya mfumo.

Hali ya mfumo inaelezewa na vigezo, ikiwa ni pamoja na kubwa na ya kina. Intensive vigezo (joto, unyevu kabisa na jamaa, bioproductivity) haitegemei saizi ya mfumo; pana(akiba ya joto, unyevu katika molekuli ya hewa, hifadhi ya viumbe hai, nk) imedhamiriwa na ukubwa wa mfumo (kuna joto katika Arctic na ikweta, lakini katika Arctic ni ya chini na ya juu zaidi. ikweta). Kwa hivyo, ya kwanza haibadilika wakati mfumo umegawanywa katika sehemu, lakini mwisho hupungua.

Ikiwa vigezo vya kina vya mfumo ni homogeneous, i.e. hazitofautiani katika sehemu zake, basi mfumo kama huo uko katika hali ya usawa thabiti kulingana na vigezo hivi. Endelevu inayoitwa usawa, ambayo hurejeshwa kwa hiari ikiwa mfumo umeondolewa kutoka kwake. Mfumo katika hali ya utulivu unaweza kulinganishwa na mpira kwenye shimo (Mchoro 4.1, A). Sugu ya meta inayoitwa hali ambayo ni mojawapo ya chaguzi imara (Mchoro 4.1, b): mpira unaweza kuchukua yoyote ya slaidi tatu ( 1 , 2, 3), lakini kati ya hizi, ni msimamo tu ambao ni thabiti kabisa 2. Isiyo endelevu inayoitwa hali wakati msukumo mdogo wa ushawishi huchukua mfumo nje ya usawa, ambao hauwezi kurudi (Mchoro 4.1, V). Ukosefu wa utulivu ni tabia ya kuendeleza mifumo. Inaongeza utofauti wa asili (mifumo mipya imeundwa), lakini pia inaweza kuwa na athari mbaya ya mazingira. Mifumo katika hali isiyo thabiti huathirika kushuka kwa thamani- mabadiliko ya machafuko ya vigezo, athari ambayo haitabiriki.

Katika hali nyingi, mifumo ya bahasha ya kijiografia ni wazi. Mifumo ya wazi haijitahidi kwa kiwango cha chini cha nishati inayowezekana na kiwango cha juu cha entropy (kipimo cha uharibifu wa nishati). Mifumo ya kijiografia ina uwezo wa kuboresha kwa kupunguza (au kuzingatia) entropy kutokana na mazingira ya nje. Utaratibu huu unaweza kuwakilishwa kama uundaji wa utaratibu kutoka kwa machafuko. Inazingatiwa katika bahasha ya kijiografia kwa mageuzi.

Katika shell ya kijiografia kuna mifumo ambayo ina majimbo mawili au zaidi ya utulivu, inayoitwa kichochezi(kubadili). Kwa mfano, hali ya barafu na isiyo na barafu ya uso wa dunia, utendaji wa gia (pumziko - chafu). Dhana ya kuchochea ni muhimu kwa kutathmini iwezekanavyo madhara ya mazingira: Ni rahisi sana kuweka jambo katika hali fulani kuliko kuirejesha katika hali yake ya awali ikiwa mchakato wa mpito umeanza.

Mwingiliano wa mitambo katika michakato ya sayari ya kijiografia ambayo ina msingi wa nyenzo iko chini ya sheria ya uvutano wa ulimwengu, kulingana na ambayo chembe mbili za nyenzo zilizo na misa. M 1 Na M 2 wanavutiwa kwa kila mmoja kwa nguvu R, sawia na bidhaa za raia na sawia kinyume na mraba wa umbali R kati yao:

Wapi G- mgawo wa uwiano (mvuto thabiti) sawa na 6.6725×10 -11 N×m 2/kg 2. Kwa mujibu wa sheria hii, nguvu ya mvuto inategemea tu nafasi ya chembe kwa wakati fulani, i.e. mwingiliano wa mvuto huenea papo hapo. Kwa hivyo usemi wa mvuto:

Wapi g- kuongeza kasi ya uhakika wa kuanguka kwa uhuru sawa na 9.7805 x T- wingi wa hatua ya nyenzo; φ - latitudo ya kijiografia; h- urefu wa hatua juu ya usawa wa bahari.

Katika ulimwengu wa macrobodies, ambayo ni miili ya mbinguni, sheria ya mvuto wa ulimwengu ina jukumu la msingi, kuamua mwingiliano wao na mageuzi. Duniani, maonyesho ya sheria hii ni:

Uwanja wa mvuto wa dunia (uwanja wa mvuto);

Utofautishaji wa mvuto wa vitu vya dunia, na kusababisha kuundwa kwa geospheres, usawa wa isostatic wa lithosphere, convection ya joto katika msingi na vazi, bahari na anga;

Harakati za raia wa dunia na mienendo yao ndani ya sayari na juu ya uso wake;

Uundaji wa mawimbi.

Uwanja wa mvuto wa dunia inawakilisha uwanja wa mvuto - matokeo ya nguvu ya mvuto na nguvu ya centrifugal ya mzunguko wa Dunia (Mchoro 4.2). Kwa kuwa nguvu ya mvuto inategemea eneo la Dunia, ambalo ni ndogo zaidi kwenye nguzo, ni kubwa zaidi kwenye miti. Nguvu ya centrifugal, ambayo inategemea (kwa kasi sawa ya mzunguko) kwenye radius ya obiti, ni kubwa zaidi kwenye ikweta. Matokeo ya nguvu hizi huongezeka kutoka ikweta hadi miti, kwa mtiririko huo, kutoka 978 hadi 983 gals. Nguvu ya uvutano hupungua kutoka kwenye uso wa dunia kwenda juu na huongezeka kwa kiasi fulani ndani ya dunia ndani ya lithosphere.

Uwanja wa mvuto ni uwezo. Pointi zenye uwezo sawa wa uvutano huunda nyuso zisizo na uwezo (au equipotential). Juu ya kila uso kama huo, harakati ya hiari ya misa haiwezekani, kwani sehemu ya usawa ya mvuto ni sifuri. Sehemu muhimu zaidi ya uso wa Dunia ni uso wa geoid. Sehemu za nyuso za misaada ya isopotential huunda mlalo(isohypses ya ardhi au isobaths ya chini ya bahari).

Mchele. 4.2. Mvuto (R o) - matokeo ya nguvu za uvutano (P N) na centrifugal (P δ)

Harakati za miili yenye wingi hutokea katika uwanja wa mvuto kwa mujibu wa mwelekeo wa gradient ya uwanja huu, i.e. kawaida kwa nyuso za isopotential. Katika uwepo wa vikwazo (kwa mfano, ardhi ya eneo), harakati hutokea kwa njia ambayo nishati inayowezekana inapungua. Kwa mfano, kwa mujibu wa sheria ya vyombo vya mawasiliano, kiwango cha maji katika mizinga iliyounganishwa inafanana na uso mmoja unaowezekana.

Thamani za uwanja wa mvuto wa Dunia zinaonyeshwa isogoni(mistari ya maadili sawa ya mvuto).

Tofauti ya mvuto. Kulingana na maoni yaliyopo, mvuto ulikuwa moja ya nguvu kuu katika malezi ya Dunia kutoka kwa wingu la protoplanetary. Kwa mujibu wa dhana mbalimbali, Dunia iliibuka kama mwili tofauti (msingi wa Dunia uliundwa juu ya hatua ya awali, vazi - katika hatua ya baadaye) au kama wingi wa homogeneous. Katika kesi ya mwisho, inaaminika kuwa jambo kuu katika historia ya sayari kutoka kwa mtazamo wa kijiografia ni. mchakato wa utofautishaji wa mvuto wa jambo - utabaka kwa mujibu wa msongamano wa jambo katika uwanja wa mvuto. Kama matokeo ya utabaka kama huu, geospheres ziliibuka, ambayo kila moja ilikuwa na dutu ya moja. hali ya mkusanyiko na wiani sawa. Hesabu zinaonyesha kuwa kiasi cha joto kinachotolewa wakati wa mgawanyo wa mvuto wa Dunia ndani ya kiini na vazi kitatosha kuyeyusha dutu ngumu ya sayari yetu.

Michakato mingi inahusishwa na tofauti ya mvuto, ikiwa ni pamoja na harakati za wima za tectonic za vitalu vya lithospheric. Katika anga, tofauti ya mvuto husababisha kutokuwa na utulivu wa safu ya hewa kutokana na joto tofauti na unyevu. Katika troposphere, hewa huwashwa na uso wa dunia na hupata kasi ya juu ("inaelea"). Kukosekana kwa utulivu wa mvuto wa angahewa ni jambo la kawaida, kwa hivyo katika hali ya hewa kupungua kwa joto kutoka kwa uso wa dunia kwenda juu kunachukuliwa kuwa kawaida, wakati ongezeko la joto linaitwa. ubadilishaji. Katika hydrosphere, tofauti ya mvuto inategemea hali ya joto na chumvi ya raia wa maji, ambayo pia husababisha harakati zao na uwekaji kulingana na wiani (mchakato wa kuongezeka kwa maji huitwa. kuinua, kupunguza - kushuka).

Isostasia. Michakato ya utofautishaji wa wiani pia inajidhihirisha katika mfumo wa usawa wa isostatic wa lithosphere. Hii inaonyeshwa vizuri na mifano ya kusawazisha isostatic ya miili inayoelea juu ya uso wa maji (Mchoro 4.3). Katika Mtini. 4.3, b cubes ya msongamano tofauti huonyeshwa kwa ukubwa sawa, kwa sababu hiyo huingizwa ndani ya maji kwa uwiano wa uwiano wa wiani wa maji yenyewe. Katika Mtini. 4.3, A cubes ya msongamano sawa lakini ukubwa tofauti huonyeshwa, hivyo kila mchemraba huingizwa ndani ya maji kwa kiasi sawa na uwiano wingi (kama katika kesi ya awali) kuzidishwa na sehemu ya msalaba wa mchemraba. Mishale inaonyesha jozi za mvuto na nguvu za Archimedes. Kila mchemraba iko katika hali usawa wa isostatic kwa mujibu wa msongamano wa dutu na unene (nguvu) wa mwili.

Kawaida dhana ya usawa wa isostatic hutumiwa kuhusiana na lithosphere, lakini athari inajidhihirisha katika mazingira yoyote. Kwa hivyo, kutoka kwa mchoro wa kanuni (Mchoro 4.4) wa kusawazisha isostatic ya vitalu vya lithosphere, ni wazi kwamba ukoko wa bara huelea juu pamoja na sehemu ya vazi la juu, kwani linajumuisha dutu isiyo na mnene kuliko ile ya bahari na. ina unene mkubwa zaidi. Ukoko wa bahari kuzama kwa jamaa na bara kwa sababu sawa, kwa sababu msongamano wake ni wa juu na unene wake ni mdogo. Shukrani kwa isostasy, uhusiano wa mara kwa mara kati ya urefu wa ardhi na kina cha bahari hudumishwa, ambayo inaonyeshwa na curve ya hypsographic.

Mchele. 4.3. Mifano ya isostasi (kulingana na F. Stacy): A- kusawazisha vitalu kwenye substrate kulingana na unene wa lithosphere; b - vitalu vya kusawazisha kwenye substrate kulingana na wiani wa dutu (takwimu hutolewa kwa vitengo vya msongamano wa kawaida)

Mchele. 4.4. Usawa wa isostatic wa lithosphere

Usawazishaji wa isostatic wa lithosphere ni mali muhimu ya kuunda mfumo wa bahasha ya kijiografia. Inaamua usanidi wa mabara na bahari, usambazaji wa urefu na kina, na kupitia kwao mtiririko na ugawaji wa joto, mzunguko wa raia wa maji na hewa na mifumo mingine ya utofautishaji wa anga wa ganda la kijiografia.

Harakati za raia wa dunia. Mwingiliano wa nguvu za mvuto na nyingine ndani ya sayari na ushawishi wa mazingira ya cosmic husababisha harakati ya raia wa dunia, kujaribu kuchukua nafasi imara zaidi katika nafasi. Usemi wa moja kwa moja wa uhamishaji huu ni michakato ya volkeno- uzalishaji katika bahasha ya kijiografia ya wingi wa maada, matukio ya seismic - uhamishaji mkali wa raia wa ndani ya ardhi, kawaida huambatana na kutetemeka na mapumziko katika mwendelezo wa ukoko wa dunia, harakati za tectonic - harakati za raia wa dunia ndani ya sayari au kuonyeshwa kwenye uso wa dunia (neotectonic). Wote huathiri kikamilifu utendaji wa bahasha ya kijiografia. Sababu kuu ya udhihirisho wao ni hitaji la kusawazisha matokeo ya mwingiliano ndani ya Dunia na juu ya uso wake. Harakati za raia wa dunia ni tabia muhimu ya sayari, kwani zinaonyesha shughuli za mambo yake ya ndani na uwezo wa kukuza na kuboresha.

Mawimbi. Mawimbi ya bahari hutegemea hasa mwingiliano wa Dunia, Mwezi na Jua. Jukumu la kuongoza katika hili linachezwa na Mwezi wa karibu, ambao mvuto wake ni mara 2.17 zaidi kuliko jua. Mzunguko mzima wa mawimbi unalingana kwa muda na siku ya mwezi(Saa 24 dakika 51), ambazo haziendani na zile za jua, kwa sababu ambayo usawa wa mawimbi huundwa. Walakini, kwa kweli, mawimbi ya mchana, nusu-midiurnal na mchanganyiko yanazingatiwa.

Mwezi huzunguka Dunia katika obiti ya duaradufu na eneo la wastani la kilomita 384,000. Mfumo wa Dunia-Mwezi una kituo cha kawaida molekuli, iliyoko kwenye mwili wa Dunia kwa umbali wa 2/3 kutoka katikati yake, kwa kuwa wingi wa nguvu zinazoingiliana hutofautiana sana (Dunia ni kubwa mara 81 kuliko Mwezi). Miili yote miwili ya anga husogea kwa namna ambayo sehemu yoyote ya mojawapo ya hizo inaelezea obiti sawa. Katika kila hatua hiyo, nguvu sawa ya centrifugal hutokea, bila kujitegemea latitudo ya mahali.

Mbali na nguvu ya centrifugal, kila hatua kwenye Dunia huathiriwa na nguvu ya mvuto inayoelekezwa kuelekea Mwezi, ambayo inategemea umbali wa molekuli ya kusumbua (Mchoro 4.5). Ikiwa umbali kutoka katikati ya misa ya Mwezi hadi katikati ya misa ya Dunia ni radii 60 za Dunia (K), kisha kwa uhakika Z karibu na Mwezi (zenith) ni sawa na 59 tu R, na hadi mwisho N (nadir) - 61R. Kwa mujibu wa sheria ya mvuto wa ulimwengu wote, ukubwa wa nguvu ya mvuto ni kinyume chake na mraba wa umbali kati ya vituo vya molekuli. Kwa hiyo, katika hatua Z nguvu ya mvuto ni kubwa kuliko katika hatua O 3, na katika hatua N ni chini ya wakati wowote kwenye mwili wa Dunia. Kwa hivyo, katikati ya wingi wa Dunia kuna usawa wa nguvu za mvuto na centrifugal, lakini kwa pointi Z na N hakuna usawa: kwa uhakika Z nguvu ya mvuto ni kubwa kuliko nguvu ya centrifugal, na kwa uhakika N nguvu ya centrifugal. ni kubwa zaidi. Hii inasababisha kuundwa kwa uharibifu wa mawimbi - bulges au mawimbi yaliyosimama.

Mahesabu yanaonyesha kuwa katikati ya misa ya Dunia, thamani kamili ya nguvu ya mvuto kwa sababu ya ushawishi wa Mwezi ni 3.38 mg kwa kilo 1 ya misa, kwa uhakika Z nguvu ya mvuto tayari ni 3.49 mg / kg, na kwa saa. uhakika N - tu 3.27 mg / kg. Kwa muhtasari wa maadili haya katika kila sehemu ya uso wa dunia na maadili ya vekta ya nguvu ya katikati, tunapata matokeo, ambayo yanaelekezwa kwa uhakika Z kuelekea Mwezi, na kwa uhakika N mbali na Mwezi. Nguvu hii inaitwa mawimbi Thamani yake katika hali zote mbili ni 0.11 mg/kg ya uzito, lakini ni kinyume katika ishara. Katika pointi nyingine ambazo hazilala kwenye mhimili wa Dunia - mfumo wa Mwezi, majeshi yatapotoshwa na kuunda parallelograms, ambayo matokeo yanaelekezwa kando ya diagonal ya parallelogram.

Mchele. 4.5. Uundaji wa nguvu ya mawimbi chini ya ushawishi wa Mwezi ndani pointi mbalimbali Uso wa dunia

Kielelezo 4.6. Mawimbi yaliyoundwa wakati wa mwingiliano wa Dunia na Mwezi (L) na Jua (S): A - chemchemi; b - quadrature

Kwa sababu ya kuzunguka kwa Dunia, vilele vya mawimbi huundwa kila wakati unaofuata katika sehemu mpya kwenye uso wa dunia, kwa hivyo, katika kipindi cha muda kati ya kilele mbili za juu au chini za Mwezi, vilele vya mawimbi vitazunguka ulimwengu na wakati huu mawimbi mawili ya juu na mawimbi mawili ya chini yatatokea katika kila mahali.

Mwingiliano sawa hutokea kati ya Dunia na Jua (pamoja na miili mingine ya mbinguni), lakini haina maana. Uzito wa Jua ni mkubwa sana ukilinganisha na wingi wa Mwezi na umbali kutoka kwa Dunia hadi Jua pia ni mkubwa zaidi kuliko Mwezi, kwa hivyo ukubwa wa wimbi la jua ni takriban mara 2.2 chini ya wimbi la mwezi. Kwa kuwa nafasi za jamaa za Dunia, Mwezi na Jua zinabadilika kila wakati, ukubwa wa jua na mawimbi ya mwezi. Mawimbi ya jua hubadilisha ukubwa wa mawimbi ya mwezi. Ikiwa mawimbi ya mawimbi ya asili ya mwezi na jua yanafupishwa, na miale mitatu iko kwenye mstari mmoja ulionyooka, basi wimbi linaitwa. chemchemi, ikiwa zimetolewa, na Jua na Mwezi huunda pembe ya kulia kuhusiana na Dunia - quadrature(Mchoro 4.6). Urefu wa wimbi la masika katika bahari ni takriban mara 1.5 zaidi ya wimbi la mwezi, na wimbi la quadrature ni nusu ya juu.

Mawimbi huathiri tabaka zote za Dunia, bila kujali mazingira au hali ya maada. Nguvu ya mawimbi ni sawa ardhini na baharini. Hata hivyo, uwezo wa kupinga nguvu hii (viscosity, elasticity) na deformation mazingira tofauti hazifanani. Sio bahari tu, bali pia uso wa lithosphere, na vile vile chini ya ardhi, hupata upungufu wa mara kwa mara kwa sababu ya kupita kwa mawimbi ya mawimbi. Kwenye ardhi hakuna sehemu ya kumbukumbu, ambayo ni ukanda wa pwani katika bahari, kwa hivyo wimbi la lithospheric halionekani.

Harakati za mawimbi ni muhimu kwa Dunia matokeo ya kijiografia. Katika mwili wa Dunia iliyoharibika na wimbi (katika vyombo vya habari vyote - imara, kioevu, gesi) msuguano wa ndani hutokea, na kusababisha ubadilishaji wa nishati ya mzunguko wa kila siku wa Dunia kuwa nishati ya mitambo, na kisha kwa utawanyiko wa nishati. nishati ya mzunguko wa kila siku wa Dunia. Kwa sababu hii, mzunguko wa kila siku wa Dunia hupungua kwa 1/40,000 s kwa mwaka, yaani, siku huongezeka kwa 1 s katika miaka 40,000, ambayo inaonekana sana kwenye mizani ya wakati wa kijiolojia. Kupunguza kasi ya mzunguko wa kila siku wa Dunia hupunguza nguvu ya Coriolis, huathiri umbo la ellipsoid ya mzunguko (kadiri mzunguko wa axial unavyopungua, upungufu wa polar wa Dunia na mfano wake ni karibu na sura ya tufe) na nafasi ya geoid. Kwa mujibu wa mahesabu, kupungua kwa mzunguko wa axial, na kusababisha kuongezeka kwa siku kwa masaa 0.5, inapaswa kutolewa nishati ya kutosha kwa ajili ya malezi ya mfumo wa mlima wa Alpine.

Matukio ya mawimbi (kubadilika kwa usawa wa bahari na mikondo ya maji) kama matokeo ya uenezi wa mawimbi ya maji (jicho la mwangalizi hurekodi wimbi la jumla, kwa kweli linajumuisha takriban 40 harmonics) husababisha mafuriko na kukausha mara kwa mara. ukanda wa pwani kwenye mpaka wa bara na bahari. Wanachukua jukumu muhimu katika uundaji wa mazingira maalum ya asili (mandhari ya chini ya maji) kwenye ukanda wa chini wa mabara. Wakati wa kufikia maji ya kina kifupi, wimbi linaweza kuvuruga kwa kiasi kikubwa utawala wa kihaidrolojia katika mito ya mito inayoingia baharini au baharini na hata kuigeuza juu ya mto. Jambo hili linaitwa boroni ya mawimbi. Hali ya asili katika maeneo mengi ya Bahari ya Dunia imedhamiriwa kwa kiasi kikubwa na kutofautiana kwa viwango vya maji na mikondo, ambayo huathiri kwa kiasi kikubwa utawala wa hydrological (hasa straits), muundo wa maji, ukubwa na asili ya usafiri wa maji.

Nguvu ya michakato ya mawimbi inahusiana kwa karibu na hali maalum za unajimu, haswa na mabadiliko katika awamu na kushuka kwa Mwezi. Hata hivyo, wimbi la wimbi halifuati kabisa mambo ya unajimu. Kasi ya harakati zake inategemea wengi mambo ya kijiografia- kina cha bahari (kina zaidi ni, chini ya upinzani wa msuguano wa maji chini), usanidi wa ardhi na bonde la bahari, nk. bahari ya wazi Urefu wa wimbi ni mdogo, lakini inapokaribia ufuo wimbi la maji huongezeka.

Nguvu ya mawimbi ni mfano wa uundaji wa uhusiano changamano wa sababu-na-athari katika bahasha ya kijiografia na uimarishaji wa kibinafsi wa mabadiliko madogo ya awali. Uwezo wa mfumo wa kuimarisha kwa hiari ushawishi wa nje ni tabia ya mifumo isiyo na usawa, ambayo bahasha ya kijiografia ni ya, na inaitwa. harambee.

Harakati za mitambo zinazohusiana na mzunguko wa Dunia. Msingi wa harakati hizi ni moja ya nguvu za inertia - Nguvu ya Coriolis, unaosababishwa na mzunguko wa Dunia kuzunguka mhimili wake. Ni sawa na bidhaa ya wingi wa uhakika T kwa kuongeza kasi yake ya kuzunguka k na inaelekezwa kinyume na kuongeza kasi hii:

Wapi FK- Nguvu ya Coriolis; T - wingi wa mwili unaotembea; v rel - kasi ya jamaa ya harakati ya uhakika; ω - kasi ya angular mzunguko wa Dunia; φ - latitudo ya kijiografia.

Duniani, nguvu ya Coriolis inajidhihirisha katika ukweli kwamba miili inayoanguka kwa uhuru hupotoshwa kwa wima kuelekea mashariki, na miili inayotembea kwenye uso wa dunia inapotoshwa kutoka kwa mwelekeo wa harakati zao katika Ulimwengu wa Kaskazini kwenda kulia, na katika Ulimwengu wa Kusini. upande wa kushoto. Kwa sababu ya mzunguko wa polepole wa Dunia, kupotoka kama hizo ni ndogo sana na kuna athari inayoonekana ama kwa kasi ya juu sana ya harakati, au wakati harakati hudumu kwa muda mrefu sana (kwa mfano, kudhoofisha kingo za mto zinazolingana - benki za kulia. ya mito Ulimwengu wa Kaskazini mwinuko, kushoto - gorofa, na katika Yuzhny - kinyume chake).

Matendo ya nguvu ya Coriolis yanaenea hadi matukio mengi katika bahasha ya kijiografia. Katika angahewa, chini ya ushawishi wa nguvu ya kupotoka ya mzunguko wa Dunia, upepo wa latitudo za joto za hemispheres zote mbili huchukua mwelekeo wa magharibi, na katika latitudo za kitropiki - mashariki. Katika bahari, nguvu ya Coriolis husababisha chembe za maji kusonga katika kitanzi, hasa perpendicular kwa kasi ya awali (mteremko wa kiwango cha maji). Hata hivyo, mikondo ya bahari haifuati mwelekeo wa upepo unaoiongeza kasi. Chini ya ushawishi wa nguvu ya Coriolis, huhama kutoka kwa mwelekeo wa upepo uliopo kwa pembe ya 30 ° kwenda kulia au kushoto, kulingana na hemisphere, kama F. Nansen alionyesha wakati wa kuteleza kwa barafu kwenye Fram ya meli.

Kulingana na nadharia ya drift ya V. U. Ekman, katika bahari kuna mabadiliko katika mwelekeo wa harakati ya maji na kina katika ond: zaidi, zaidi ya sasa inapotoka kwenda kulia (katika Ulimwengu wa Kaskazini) kuhusiana na mwelekeo. ya upepo uliosababisha (Mchoro 4.7). Hata hivyo, kwa kweli, mtiririko na kina hupotoshwa na nguvu ya Coriolis kutoka kwa mwelekeo wa upepo uliosababisha kwa 45 ° kwa mwelekeo unaofaa kwa kila hekta na hata kugeuka kwa mwelekeo kinyume na upepo. Kama matokeo ya uhamisho huu wa maji, upepo wa biashara husababisha mabadiliko ya mtiririko unaoelekezwa kaskazini na kusini mwa ikweta. Ili kufidia utokaji, maji baridi ya kina huinuka hapa. Ndiyo maana hali ya joto maji ya juu katika ikweta inageuka kuwa 2-3 ° C chini kuliko katika nchi za hari.

Mchele. 4.7. Uwakilishi wa mtazamo wa mkondo wa kuteleza katika vilindi mbalimbali katika Ulimwengu wa Kaskazini (Ekman spiral)

Uga wa sumaku. Uwepo wa uwanja wa sumaku wa Dunia ulizingatiwa na kila mtu ambaye alichukua dira na kuona jinsi mwisho mmoja wa mshale unavyoelekeza kaskazini, mwingine kusini.

Kuna aina mbili za uwanja wa sumaku wa Dunia: mara kwa mara (kuu) na kutofautiana. Asili na asili yao ni tofauti, lakini kuna uhusiano kati yao. Malezi kudumu sumaku mashamba kuchangia vyanzo vya ndani - mikondo ya umeme inayotokea juu ya uso wa msingi uliounganishwa wa Dunia kutokana na tofauti za joto katika sehemu zake, ambazo huenda zinahusishwa na michakato ya nguvu katika vazi na msingi. Wanaunda uwanja wa sumaku thabiti, unaoenea zaidi ya radii ya dunia 20-25, tofauti katika voltage katika pointi tofauti juu ya uso wa dunia na chini ya kushuka kwa kasi tu. Sehemu inayobadilika iliyoundwa na vyanzo vya nje vilivyo nje ya sayari - mikondo ya umeme kwenye tabaka za juu za anga. Miale na chembe zinazotoka kwenye kina cha Ulimwengu husababisha matukio mengi yanayojulikana - auroras, dhoruba za sumaku, ionization ya hewa, mpito. oksijeni ya anga na nitrojeni kutoka kwa molekuli hadi hali ya atomiki, nk. Uga unaopishana wa sumaku ni takriban mara 100 dhaifu kuliko ule wa mara kwa mara na una sifa ya mabadiliko yanayotofautiana katika asili na muda wa kitendo: mara kwa mara (kila siku, msimu), kuwa na nishati ya jua. asili, na isiyo ya kawaida (dhoruba za sumaku).

Sehemu ya sumaku ya Dunia ina sehemu ya dipole, ambayo ina mhimili na miti ya sumaku ya kaskazini na kusini, iliyoelekezwa kwa pembe ya 11.5 ° hadi mhimili wa mzunguko. Sehemu ya sumaku inaelekeza sindano ya dira katika mwelekeo wa mistari ya shamba la sumaku. Ndege mduara mkubwa, ambayo sindano ya magnetic iko, inaitwa meridian ya sumaku. Meridi za sumaku, kama zile za kijiografia, huungana katika sehemu mbili - miti ya sumaku. Nguzo za sumaku hazifanani na zile za kijiografia, na kuratibu zao hubadilika katika nafasi: pole ya kaskazini ni 75 ° 42" N, 101 ° 30" W. (1970); 77°36"N, 102°48"W (1985), pole ya kusini - 65°30" S, 140°18" E. na 65° 06" S, 139° E (1985). Nguzo ya sumaku ya kaskazini inateleza kwa kasi ya kilomita 5-6 kwa mwaka, lakini kufikia 2002 kasi yake iliongezeka hadi kilomita 40 kwa mwaka.

Sehemu ya sumaku ya Dunia ina sifa ya viashiria vifuatavyo: kupungua kwa sumaku, mwelekeo wa sumaku na nguvu.

Kupungua kwa sumaku- pembe kati ya mwelekeo wa kweli kuelekea kaskazini, i.e. meridian ya kijiografia, na mwelekeo wa mwisho wa kaskazini wa sindano ya sumaku. Thamani yake inatofautiana kutoka 0 ° hadi ± 180 °. Mistari ya kupungua kwa sumaku sawa inaitwa isogoni.

Mwelekeo wa sumaku- pembe kati ya ndege ya usawa na sindano ya magnetic imesimamishwa kwa uhuru kwenye mhimili wa usawa. Thamani yake inatofautiana kutoka 0 ° hadi (±90) °. Ni chanya katika ulimwengu wa kaskazini wa geomagnetic na hasi katika kusini. Mistari ya mwelekeo sawa wa sumaku inaitwa isoclini.

Mvutano sifa ya nguvu ya shamba magnetic na ukubwa wake huongezeka kwa latitudo.

Mabadiliko katika sifa za uga wa sumaku kwa wakati hutokea hasa kutokana na kuhama kwake kuhusiana na dunia - drift ya magharibi.

Katika historia ya Dunia, mabadiliko katika polarity ya dipole magnetic yamebainishwa. Polarity, wakati mwisho wa kaskazini wa sindano ya sumaku unaonyesha kaskazini, inaitwa moja kwa moja(kama sasa), vinginevyo wanazungumza kinyume magnetization ya dipole ya dunia.

Uchunguzi wa uwanja wa sumaku wa Dunia unafanywa na uchunguzi mwingi ulimwenguni kote na, kulingana na vipimo vyao, ramani za kijiografia zinajengwa, ambayo inaonyesha kuwa katika maeneo kadhaa ya ulimwengu nguvu ya uwanja wa sumaku na sumaku. mistari ya nguvu kwa sababu ya utofauti wa muundo wa ndani wa Dunia na sumaku iliyobaki ya miamba, hupotoka kutoka kwa kawaida. Mikengeuko kama hiyo inaitwa makosa ya sumaku. Baadhi ya hitilafu hutumika kama viashiria vya utafutaji wa madini.

Mchele. 4.8. Sehemu ya Meridional ya magnetosphere, kulingana na vipimo vya satelaiti (kulingana na K. A. Kulikov na N. S. Sidorenkov): 1 - safu ya plasma ("mkia") ya magnetosphere; 2 - pengo la polar; 3- ukanda wa mionzi; 4- plasma; 5- vazi la plasma; 6 - magnetopause; 7 - wimbi la mshtuko mbele; 8 - "upepo wa jua"

Magnetosphere. Jua na sayari za Mfumo wa Jua zina uwanja wa sumaku ambao huunda ganda maalum la nje kuzunguka kila moja ya miili ya mbinguni - sumaku. Hii ni eneo la nafasi ya karibu ya Dunia (kipenyo cha wastani cha sumaku kinazidi kilomita elfu 90 katika sehemu ya msalaba), mali ya kimwili ambayo imedhamiriwa na uwanja wa sumaku wa Dunia na mwingiliano wake na mito ya chembe za kushtakiwa (corpuscles) ya. asili ya ulimwengu.

Dunia inaonyeshwa kila mara kwa mionzi ya corpuscular kutoka kwa Jua - upepo wa jua. Upepo wa jua huenea kutoka kwa corona ya jua kwa kasi kubwa (400 km / s). Inajumuisha protoni na elektroni. Wakati upepo wa jua unaingiliana na uwanja wa sumaku wa Dunia, huunda wimbi la mshtuko(Mchoro 4.8), ikifuatiwa na eneo la mpito ambapo uwanja wa sumaku wa plasma ya jua huharibika. Eneo la mpito ni karibu na magnetosphere ya Dunia, mpaka ambao ni magnetopause- hupita ambapo shinikizo la nguvu la upepo wa jua linasawazishwa na shinikizo la uwanja wa magnetic wa Dunia.

Ndani ya wimbi la mshtuko ni mikanda ya mionzi, ambayo chembe za kushtakiwa - elektroni na protoni - husogea kando ya trajectories ya ond katika mwelekeo wa mistari ya sumaku ya nguvu. Kuingiliana na tabaka za juu angahewa, chembe hizi huifanya ionize na kusababisha auroras.

Sehemu ya geomagnetic, inayoingiliana na upepo wa jua, huunda magnetosphere. Chini ya athari za upepo wa jua, hubanwa kutoka upande wa Jua na kuinuliwa kwa nguvu katika mwelekeo wa jua, na kutengeneza mkia hadi urefu wa radii 900-1050 za Dunia.

Magnetosphere sio ya geospheres ya sayari, lakini ina jukumu muhimu katika malezi ya mali nyingi za shell ya kijiografia. Ni kikwazo kikuu cha kupenya kwa mionzi ya corpuscular kutoka kwa Jua, ambayo ni uharibifu kwa viumbe hai, ndani ya bahasha ya kijiografia. Kulingana na S. V. Kalesnik, uwanja wa kijiografia, pamoja na anga, huunda "kizuizi cha silaha" cha sayari - huwakamata wale wanaokaribia Dunia. chembe za ulimwengu na huwazuia kutoroka kurudi kwenye nafasi ya sayari au kupenya angahewa ya chini. Chembe za cosmic zinaweza kuvamia anga kwa uhuru tu katika eneo la miti ya magnetic.

Wakati huo huo, magnetosphere hupeleka X-rays na mionzi ya ultraviolet, mawimbi ya redio na nishati inayoangaza, ambayo hutumika kama chanzo kikuu cha joto na msingi wa nishati kwa michakato inayotokea katika bahasha ya kijiografia.

Ukweli mwingi umekusanywa juu ya unyeti mkubwa kwa uwanja wa sumaku wa wadudu, samaki, ndege, moluska, turtles, minyoo na hata mwani, pamoja na wanadamu. Uhusiano kati ya kazi mbalimbali za mimea na wanyama na mwelekeo wao katika uwanja wa magnetic umethibitishwa kwa majaribio. Jambo hili linaitwa magnetotropism.

Paleomagnetism. Uga wa sumaku wa Dunia umekuwepo tangu zamani na unaonyeshwa katika matokeo ya michakato na matukio yaliyotokea kwenye sayari katika siku za nyuma za mbali. Utafiti wa miamba ya kale iliyo na chembe za magnetite, hematite au oksidi nyingine za chuma ilionyesha kuwepo kwa magnetization iliyobaki ndani yao, ambayo ina mwelekeo wa uwanja wa magnetic wa Dunia wa enzi inayolingana. Utafiti wa magnetization ya msingi ya miamba wa umri tofauti ilifanya iwezekane kupata data (yanayoweza kujadiliwa kwa sehemu) kuhusu mabadiliko ya muda katika uwanja wa sumaku wa Dunia, na wakati wa kufanya utafiti katika mikoa mbalimbali- usambazaji wake wa anga. Kwa mujibu wa data hizi, shamba la magnetic lina sifa ya mabadiliko ya polepole ya mwelekeo na mara kwa mara imepata inversions wakati pole ya kaskazini ikawa kusini na kinyume chake. Katika enzi ya Cenozoic, hali ya wastani ya uwanja wa sumaku wa dunia ni uwanja wa dipole unaoelekezwa kando ya mhimili wa mzunguko wa sayari, na enzi ya kisasa yenyewe inachukuliwa kuwa chanya. Data ya sumakuumeme ya enzi ya Paleozoic inalingana na kila mmoja tu na dhana ya ziada ya uhamiaji wa nguzo ya sumaku inayohusiana na uso wa dunia. Njia za uhamiaji wa pole ya magnetic zilizohesabiwa kwa mabara tofauti hutofautiana kwa kiasi kikubwa, ambayo inaelezwa na harakati zao kwa wakati na nafasi.

Tabia ya sayari sumaku ya duniani na mabadiliko katika vipengele vyake katika siku za nyuma za kijiolojia huamua uwezekano wa msingi wa uwiano wa umri wa matukio na uundaji wa shell ya kijiografia na isochronism kali ya vitengo vilivyotambuliwa. Utegemezi uliobainika kwa sasa hutumiwa sana wakati wa kulinganisha basalts ya sakafu ya bahari ya rika tofauti, na vile vile kwa kuunganisha malezi changa ya bara ambayo kwa kweli hayana nyenzo za paleontolojia. Muundo wa bendi (bendi za magnetization ya moja kwa moja na ya nyuma hubadilishana kwa kila mmoja) ya miamba hii ni kutokana na mwelekeo wa madini yenye chuma kwa mujibu wa mwelekeo wa mistari ya shamba la magnetic iliyopo wakati wa malezi yao.

Sehemu ya umeme ya Dunia iko katika nyanja zote za bahasha ya kijiografia, pamoja na wanyama. Tabia yake kuu ni mvutano- inawakilisha nguvu inayotumika katika eneo hili kwa malipo chanya ya kitengo. Usambazaji wa malipo ya umeme katika nafasi unaonyeshwa na mistari ya nguvu: zaidi ya wiani wa mistari, nguvu kubwa ya shamba la umeme.

Matukio yanayohusiana na uhamishaji wa chaji za umeme husababisha michakato mingi inayotokea Ulimwenguni na Duniani. Sayari yetu "inapigwa mabomu" kila wakati na chembe za chaji kutoka anga ya nje. Baadhi yao hutoka nje ya Mfumo wa Jua na huwakilishwa zaidi na protoni (karibu 85%), chembe za alfa (takriban 14%) na nuclei nzito za atomiki. Nyingi za chembe hizi huenda zimeundwa ndani ya Galaxy yetu, na kwa hivyo mitiririko yao inaitwa mionzi ya galaksi ya cosmic. Mbali na wao wanajulikana mionzi ya jua ya cosmic, inayotoka kwenye Jua na pia inayojumuisha hasa protoni. Ni wao ambao huunda mtiririko wa umeme wa nje, ambao huongezeka sana wakati wa usumbufu mkali kwenye uso wa Jua. Inapokaribia Dunia, chembe hizi huingia kwenye uwanja wa sumaku wa sayari na kuwa sana asili tata harakati, hasa karibu na miti. Kama nishati ya kinetic Ikiwa chembe ni ndogo, chembe hupotoshwa na shamba na haifikii uso wa Dunia. Chembe na nishati kubwa inaweza kufikia uso wa dunia. Katika eneo la nguzo za sumaku, protoni, hata ikiwa na nishati kidogo, zinaweza kufikia uso wa dunia, kana kwamba "zinazunguka" kwenye mistari ya nguvu ya sumaku. Inahusishwa na harakati za chembe za kushtakiwa kwenye uwanja wa sumaku wa Dunia auroras- mwanga wa tabaka rarefied ya hewa katika urefu wa 90-100 km na umeme- cheche kubwa za umeme hutoka kati ya mawingu.

Mikondo ya umeme ya Duniani (telluric). inashughulikia maeneo makubwa ya tabaka la dunia na tabaka la bahari, ambalo ukubwa wake ni mamia na maelfu. kilomita za mraba. Sababu kuu Uundaji wao unachukuliwa kuwa mabadiliko katika ukubwa wa mionzi ya jua, na kuunda uwanja wa umeme unaobadilishana katika angahewa, hydrosphere na lithosphere. Sehemu ya telluric inatofautiana kwa wakati na nafasi: wiani wa mikondo ya telluric huongezeka kwa usumbufu wa sumaku na wakati. dhoruba za sumaku. Mikondo ya telluric katika bahari, ikilinganishwa na mikondo ya ardhini, ina msongamano wa juu: katika ukoko wa dunia ni wastani wa 2 × 10 -10 A/m 2, katika bahari - 3 × 10 -6 A/m 2. Sehemu ya mikondo ya telluric inabadilika kila wakati kulingana na uwanja wa kijiografia. Katika Bahari ya Dunia, vyanzo vya ziada vya uwanja wa sumakuumeme ni mkusanyiko wa vijidudu fulani ambavyo huunda athari ya bioelectric (mwangaza wa maji), mikondo iliyojaa kusimamishwa (haswa kwenye safu ya chini na kwenye korongo za chini ya maji), na ubadilishaji wa wima. Uwiano wa mambo haya ni tofauti, lakini, kama sheria, wana athari muhimu.

Sehemu ya joto inapatikana kutokana na joto la kutofautiana la dutu ya Dunia - miamba, maji na hewa, na kusababisha kutofautiana kwa anga ya usambazaji wa joto. Vyanzo uwanja wa joto ni michakato ya ndani na nje.

Chanzo cha nje- mionzi ya jua, hupenya kwa kina cha mita chache tu. Kuongezeka zaidi kwa joto kwa kina (kwa wastani 0.3 ° C kwa 100 m) kunahusishwa na vyanzo vya ndani - kuoza kwa vitu vya mionzi, utofautishaji wa mvuto wa jambo, msuguano wa mawimbi, michakato ya metamorphism na mabadiliko ya awamu vitu. Chanzo kikuu cha watafiti wengi joto la ndani inazingatia utofautishaji wa mvuto wa maada. Kiwango cha ongezeko la joto kwa kina kinategemea conductivity ya mafuta, upenyezaji wa miamba na uzalishaji wa joto kwa vyanzo. Hasara kuu ya joto la ndani la Dunia (4 × 10 12 W) hutokea kwa sababu ya mtiririko wa joto; volkeno, matetemeko ya ardhi, na vyanzo vya hidrothermal huchukua jukumu ndogo. Msongamano wa mtiririko wa joto kutoka kwa mambo ya ndani huamua hali ya nishati ya uso wa Dunia na vipengele vya tectonic vya kanda. Thamani hii ni tofauti na wastani (mW/m2): kwa kina-bahari mifereji ya bahari- 28-65, ndani ya ngao - 29-49, katika maeneo ya geosynclinal na matuta ya katikati ya bahari - 100-300 au zaidi. Thamani ya wastani ya Dunia ni 64-75 mW/m2, ambayo ni makumi kadhaa ya maelfu ya mara chini ya mtiririko wa nishati inayoangaza kutoka kwa Jua.

Uingiliano wa joto kwa kiasi kikubwa hutegemea muundo wa nyenzo za miili (hewa, maji, miamba), yao mali za kimwili(uwezo wa joto, conductivity ya mafuta, joto la mabadiliko ya awamu), pamoja na wiani wa dutu.

Sehemu ya kisasa ya joto ina ushawishi usio na shaka juu ya michakato inayotokea kwenye ganda, haswa juu ya ukuzaji wa vitu Hai.

Mchele. 4.9. Mifano (a, b) injini ya joto ya kijiografia

Mwingiliano wa joto huelezewa na milinganyo inayotokana na sheria za mwili. Sheria (kanuni) za thermodynamics ni muhimu sana kwa kuelewa mchakato wa uhamisho wa joto katika bahasha ya kijiografia. Sheria ya kwanza ya thermodynamics kutekeleza sheria ya uhifadhi wa nishati kuhusiana na mfumo wa thermodynamic na huamua ushawishi wa nishati ya nje kwenye mfumo. kwa njia ifuatayo: joto linaloingia kwenye mfumo ni sawa na jumla ya nyongeza nishati ya ndani mfumo na kazi kamili ya mfumo. Sheria ya pili ya thermodynamics inaelezea mtiririko wa joto kutoka kwa mwili kwa joto la juu hadi kwa mwili kwa joto la chini.

Nakala hizi zilitumika kama msingi wa kuelezea aina mbalimbali mzunguko wa jambo (gyres) katika bahasha ya kijiografia. V.V. Shuleikin alianzisha dhana ya "injini ya joto ya kijiografia". Injini ya joto ya kijiografia-Hii mfumo wa thermodynamic, ambayo, kutokana na tofauti ya joto kati ya sehemu zake za kibinafsi, uhamisho wa joto hutokea na kazi hufanyika. Sehemu ya mfumo Na joto la juu linaitwa heater, mwingine, ambapo hali ya joto ni ya chini, - jokofu(Mchoro 4.9, A). Hita hupokea joto kutoka kwa mazingira ya nje na, kwa mujibu wa sheria ya pili ya thermodynamics, inapaswa kutumika kama jokofu kwa mfumo mwingine, vinginevyo haiwezi kuteka joto kutoka kwa mazingira ya nje. Wakati huo huo, jokofu hutoa joto mazingira ya nje, vinginevyo haiwezi kupokea nishati kutoka kwa heater (Mchoro 4.9, b). Kwa hivyo, jokofu ya injini fulani ya joto hutumika kama heater kwa mfumo mwingine ambao umeunganishwa na thermodynamically. Katika muundo wa injini za joto za kijiografia, hita na jokofu zilizotengwa kwa anga zimeunganishwa na mtiririko wa nishati nyingi.

Michakato ya kijiografia ina jukumu muhimu katika bahasha ya kijiografia, kwa vile huathiri kiini sana mazingira kutoka kwa mtazamo wa muundo wa vitu vyake vya msingi na mwingiliano kati yao, pamoja na ubadilishanaji wa jambo.

Ili kukadiria muundo wa wastani wa kemikali (kipengele) wa Dunia, matokeo ya kupima msongamano wa Dunia, kasi na mwelekeo wa mawimbi ya seismic na sumakuumeme, na muundo wa meteorites hutumiwa. Muundo wa wastani wa Dunia ni mwili wa mbinguni ilionyeshwa kwa mara ya kwanza na mtaalamu wa jiokemia P.N. Chirvinsky mwaka wa 1919. Data ya kisasa juu ya maudhui ya wastani ya vipengele vya kemikali vya Dunia (kulingana na V.A. Rudnik na E.V. Sobotovich, 1984) yametolewa hapa chini:

Clark. Mwanzoni mwa karne ya 20. Mwanasayansi wa Marekani F.W. Clark alianza kusoma wingi wa vitu vya kemikali kwenye ukoko wa dunia, angahewa na haidrosphere. Ili kuonyesha kiwango cha wastani cha elementi ya kemikali katika ganda la dunia (anga, haidrosphere, Dunia kwa ujumla, vitu vya angani) A.E. Fersman alipendekeza neno "Clark" mnamo 1923.

Data ya jedwali 4.2 inaonyesha kuwa karibu nusu ya ukoko wa dunia (47%) ina oksijeni na inaweza kuitwa "duara la oksijeni". Pamoja na silicon, vitu hivi hufanya takriban 80% ya wingi wa ukoko wa dunia, na kwa kuzingatia clarks ya alumini, chuma, kalsiamu, sodiamu, potasiamu, magnesiamu na titani, kiasi huongezeka hadi 99.48%. Sehemu ya vitu vingine vyote ni karibu 0.5% .

Jedwali 4.2. Muundo wa kemikali wa ukoko wa dunia

Mkusanyiko wa Clark. Uwiano wa maudhui ya kipengele katika mfumo fulani kwa clarke yake katika ukoko wa dunia inaitwa Mkusanyiko wa Clark. Neno hili lilianzishwa na V.I. Vernadsky mnamo 1937 na ni sifa muhimu ya kijiografia. Ikiwa clarke ni chini ya moja, basi kiashiria kinatumiwa Clark kutawanyika- thamani ya usawa ya clarke ya mkusanyiko.

Vipuli vya mkusanyiko na mtawanyiko wa kitu kimoja katika mazingira tofauti ya kijiografia kinaweza kubadilika ndani ya mipaka pana sana, ambayo inategemea vyanzo vya msingi vya kitu hicho, uwezo wake wa uhamiaji, fomu ya kutokea kwa kitu hicho katika mifumo ya asili na mali. mazingira ya kutawanya au kuzingatia kipengele. Katika Mtini. Mchoro 4.10 unaonyesha ukolezi wa clarke wa bariamu katika ukoko wa dunia. Thamani kubwa zaidi (1.27) ni tabia ya miamba ya asidi, ndogo zaidi (n× 10 -5) ni tabia ya mazingira ya majini.

Uhamaji na utofautishaji wa maada. Dutu ya Dunia iko katika mwendo wa kudumu. Uhamiaji (mwendo, uhamishaji, ugawaji upya) na utofautishaji wa vitu huathiriwa na vikundi viwili vya sababu: ndani- mali ya vitu vya kemikali, iliyoamuliwa na muundo wa atomi, uwezo wao wa kuunda misombo, hutoka kwa suluhisho na kuyeyuka, na ya nje, sifa ya mazingira ya uhamiaji - hali ya joto, shinikizo, asidi-msingi na hali ya redox (pH na Eh).

Mchele. 4.10. Mkusanyiko wa bariamu ya Clark (kulingana na A.I. Perelman): 1 - miamba ya igneous, tindikali; 2 - sawa, msingi; 3 - sawa, ultrabasic; 4 - chokaa; 5 - kaboni-siliceous shales; 6 - mawe ya mchanga; 7 - udongo na shales; 8 - udongo; 9 - miamba kali; 10 - bauxite; 11 - anthracite; 12 - mafuta; 13 - udongo wa kina-bahari; 14 - makaa ya mawe ya kahawia; 15 - halolites; 16 - plasta; 17 - brines; 18 - udongo

Mbali na sababu za uhamiaji, ni muhimu ni aina gani ya kipengele. Kulingana na V.I. Vernadsky, aina kuu za kutokea kwa vitu ni kama ifuatavyo: 1) miamba na madini (pamoja na maji asilia na gesi), 2) vitu vilivyo hai, 3) magmas (inayeyuka), 4) vitu vilivyotawanyika.

Uhamaji wa kemikali wa jambo katika bahasha ya kijiografia unalinganishwa kwa ukubwa na uhamiaji wa mitambo, na unazidi mwisho kwa umuhimu, kwani, pamoja na uhamiaji wa kibiolojia, huamua muundo wa kemikali wa geospheres zote. Muhimu kuwa na michakato miwili iliyounganishwa - oxidation na kupunguza. Oxidation- Huu ni upangaji upya wa elektroni kati ya atomi za dutu, kama matokeo ambayo atomi (ions) zilizo na valence ya juu huundwa. Mmenyuko wa kawaida zaidi ni kuongeza kwa oksijeni, i.e. oxidation yenyewe. Ishara ya mazingira ya vioksidishaji ni kuwepo kwa oksijeni ya bure. Wakala wa oksidi pia ni sulfuri (SO 4 2-), kaboni (CO 2), nitrojeni (NO 3 1-, NO 2), nk. Ahueni ni mchakato wa kijiografia unaosababisha kuongezwa kwa elektroni kwa vipengele (ions) na kupungua kwa valence yao. Katika jiokemia, mchakato huo muhimu unachukuliwa kuwa ni kuongeza ya hidrojeni, au hidrojeni ya dutu. Mbali na hidrojeni, mawakala wa kupunguza ni sulfidi hidrojeni (H 2 S), misombo ya kaboni (CH 4, CO, suala la kikaboni), chuma cha feri na manganese, nk.

Mashirika ya paragenetic ya vipengele. Dhana ya paragenesis ilianzishwa na V.I. Vernadsky mwaka wa 1909, ingawa katika mineralogy jambo hili lilielezewa miaka 100 mapema na liliitwa contiguity. Chini ya paragenesis kuelewa utukio wa pamoja wa elementi au madini ambayo yanahusiana kijenetiki. Hasi(imepigwa marufuku) paragenesis- hii ni kutowezekana kwa malezi ya pamoja na eneo la vipengele au madini.

Dhana zote mbili zina asili ya kawaida na zinahusishwa na hali ya malezi na mwingiliano wa vipengele vya kemikali, ambavyo hutegemea ukaribu wa radii ya ionic, sorption, kuoza kwa mionzi na mali nyingine. Ujuzi wa vyama vya paragenetic na haramu ni sharti muhimu la utaftaji wa madini, na vile vile njia ya kutathmini tabia ya vitu fulani katika mazingira asilia na chini ya hali ya technogenesis.

Vipengele vya kemikali na misombo ambayo huamua hali ya uhamiaji katika mfumo fulani huitwa inayoongoza. Kawaida idadi yao ni ndogo. Kwa mfano, hali ya kijiografia katika bahari imedhamiriwa na uwepo wa oksijeni, sodiamu na klorini. Katika nyingi mazingira ya asili Jukumu la kuongoza la H + ion, ambayo pH ya mazingira inategemea, imeanzishwa.

Kwa kuwa vipengele vinavyoongoza huamua tabia ya vipengele vingine na misombo katika mfumo uliopewa, katika geochemistry hutumia kanuni ya vipengele vya simu, vilivyoundwa na A. I. Perelman: kipengele cha kijiografia cha mfumo kinatambuliwa na vipengele vinavyoongoza. Vitu vinavyoongoza ni vile ambavyo vina viwango vya juu vya clarke katika mazingira fulani, kuhama kikamilifu na kujilimbikiza.

Tarehe ya kuchapishwa: 2014-12-08; Kusoma: 1411 | Ukiukaji wa Hakimiliki ya Ukurasa | Agizo la kuandika karatasi

tovuti - Studopedia.Org - 2014-2019. Studiopedia sio mwandishi wa nyenzo zilizochapishwa. Lakini hutoa matumizi ya bure(sek 0.025)...

Zima adBlock!
muhimu sana