Jordens lag. Jordskorpen er det øvre solide skallet på jorden

Det tok naturen flere milliarder år for jordens jord å skaffe seg egenskapene som gjorde at vegetasjon kunne dukke opp på planeten vår. Til å begynne med, i stedet for jord, var det bare steiner, som på grunn av påvirkning av regn, vind og sollys på dem gradvis begynte å bli knust.

Ødeleggelsen av jorda skjedde på forskjellige måter: under påvirkning av solen, vind og frost, sprakk steiner, ble polert med sand, og havbølger brøt sakte men sikkert enorme blokker til små steiner. Til slutt ga dyr, planter og mikroorganismer sitt bidrag til dannelsen av jord, og tilførte organiske elementer (humus), og beriket øverste laget land med avfallsprodukter og deres rester. Nedbrytningen av organiske grunnstoffer ved interaksjon med oksygen førte til ulike kjemiske prosesser som resulterte i dannelsen av aske og nitrogen, som gjorde bergarter til jord.

Jord er det modifiserte løse øvre laget av jordskorpen som det vokser vegetasjon på. Det ble dannet som et resultat av transformasjonen av bergarter under påvirkning av døde og levende organismer, sollys, nedbør og andre prosesser som skyldes jorderosjon.

På grunn av denne transformasjonen av enorme, harde bergarter til en løs masse, fikk det øverste jordlaget en absorberende overflate: jordstrukturen ble porøs og pustende. Hovedbetydningen av jord er at den, når den penetreres av plantenes røtter, overfører til dem alle næringsstoffene som er nødvendige for vekst, og kombinerer to funksjoner som er nødvendige for eksistensen av planter - mineraler og vann.

Derfor er en av de viktigste egenskapene til jorda et fruktbart lag med jord, som muliggjør vekst og utvikling av planteorganismer.

For at det skal dannes et fruktbart jordlag, må jorda inneholde en tilstrekkelig mengde næringsstoffer og ha den nødvendige tilførselen av vann, som ikke vil tillate planter å dø. Verdien av jord avhenger i stor grad av dens evne til å levere næringsstoffer til plantenes røtter og gi dem tilgang til luft og fuktighet (vann i jorda er ekstremt viktig: ingenting vil vokse hvis det ikke er væske i jorda som vil løse opp disse stoffer).

Jorden består av flere lag:

  1. Åkerlaget er det øverste jordlaget, det mest fruktbare jordlaget, som inneholder mest humus;
  2. Undergrunn - består hovedsakelig av steinrester;
  3. Det laveste jordlaget kalles "berggrunn".

Jordsurhet

En veldig alvorlig faktor som påvirker jords fruktbarhet er jordsurhet - tilstedeværelsen av hydrogenioner i jordløsningen. Surheten i jorda økes hvis pH er under syv, hvis den er høyere er den alkalisk, og hvis den er lik syv er den nøytral (konsentrasjonen av hydrogenioner (H+) og hydroksyder (OH-) er den samme ).

Et høyt surhetsnivå i det øverste jordlaget påvirker planteveksten negativt, siden det påvirker dens egenskaper (størrelse og styrke på jordpartikler), påført gjødsel, mikroflora og planteutvikling. Økt surhet forstyrrer for eksempel jordstrukturen, siden nyttige bakterier ikke kan utvikle seg normalt, og mange næringsstoffer (for eksempel fosfor) blir vanskelig å fordøye.


For høyt surhetsnivå lar giftige løsninger av jern, aluminium og mangan samle seg i jorda, samtidig som det reduserer inntaket av kalium, nitrogen, magnesium og kalsium i plantekroppen. Hovedtrekket høy level surhet er tilstedeværelsen under det øvre mørke jordlaget av et lett lag, hvis farge ligner aske, og jo nærmere dette laget er overflaten, jo surere er jorda og jo mindre kalsium inneholder det.

Typer jord

Siden absolutt alle typer jord er dannet av bergarter, er det ikke overraskende at jordsmonnets egenskaper i stor grad avhenger av kjemisk oppbygning og fysiske egenskaper til moderbergarten (mineraler, tetthet, porøsitet, termisk ledningsevne).

Også egenskapene til jorda påvirkes av de nøyaktige forholdene som jorda ble dannet under: nedbør, jordsurhet, vind, vindhastighet, jord og miljøtemperatur. Klimaet har også en indirekte effekt på jorda, siden livet til flora og fauna direkte avhenger av temperaturen i jorda og miljøet.

Jordtyper avhenger i stor grad av størrelsen og antallet partikler som er tilstede i dem. For eksempel er fuktig og kald leirjord dannet av sandpartikler tett ved siden av hverandre, leirjord er en krysning mellom leire og sand, og steinete jord inneholder mye småstein.

Men torvjord inkluderer rester av døde planter og inneholder svært få faste partikler. Enhver jord som planteorganismer vokser på har en veldig kompleks struktur, siden den i tillegg til bergarter inneholder salter, levende organismer (planter) og organiske stoffer som ble dannet som et resultat av forfall.

Etter at jordanalyse ble gjort i forskjellige regioner på planeten vår, ble det opprettet en jordklassifisering - et sett med lignende områder som hadde lignende jordformasjonsforhold. Jordklassifisering har flere retninger: økologisk-geografisk, evolusjonær-genetisk.

I Russland, for eksempel, brukes hovedsakelig den økologisk-geografiske klassifiseringen av jordsmonn, ifølge hvilken hovedtypene av jord er torv, skog, podzol, chernozem, tundra, leirholdig, sand og steppejord.

Chernozem

Chernozem, som har en klumpete eller granulær struktur, regnes som den mest fruktbare jorda (humusinnhold er omtrent 15%), karakteristisk for et temperert kontinentalt klima, der tørre og våte perioder veksler, og temperaturer over null dominerer. Jordanalyse viste at chernozem er rik på nitrogen, jern, svovel, fosfor, kalsium og andre elementer som er nødvendige for plantens gunstige funksjon. Chernozem-jord er preget av høye vann-luft-egenskaper.


sandete land

Sandjord er karakteristisk for ørkener og halvørkener. Det er en smuldrende, granulær, blottet for kohesjonsjord, der forholdet mellom leire og sand er 1:30 eller 1:50. Den holder dårlig på næring og fuktighet, og på grunn av dårlig vegetasjonsdekke er den lett utsatt for vind- og vannerosjon. Sandjord har også sine fordeler: den blir ikke vannfylt, siden vann i jorda lett passerer gjennom den grovkornede strukturen, luft når røttene i tilstrekkelige mengder, og forråtnende bakterier overlever ikke i den.

Skogmarker

Skogjord er karakteristisk for de tempererte skogene på den nordlige halvkule, og egenskapene deres avhenger direkte av skogene som vokser i den og har en direkte innvirkning på sammensetningen av jorda, dens pusteevne, vann og termiske regimer. For eksempel har løvtrær en positiv effekt på skogsjord: de beriker jorda med humus, aske, nitrogen, nøytraliserer surhet, og skaper gunstige forhold for dannelsen av gunstig mikroflora. Men bartrearter har en negativ innvirkning på skogsjord, og danner podzolisk jord.

Skogjord, uansett hvilke trær som vokser på dem, er fruktbare, siden nitrogen og aske, som finnes i falne blader og nåler, går tilbake til jorden (dette er deres forskjell fra åkerjord, hvor plantestrø ofte fjernes sammen med innhøsting).

Leirjord

Leirejord inneholder omtrent 40 % leire og er fuktig, tyktflytende, kald, klissete, tung, men rik på mineraler. Leirejord har evnen til å holde på vann i lang tid, sakte bli mettet med det og veldig sakte la det passere inn i de nedre lagene.

Fuktighet fordamper også sakte, slik at planter som vokser her lider mindre av tørke.

Egenskapene til leirjord lar ikke plantens rotsystem utvikle seg normalt, og derfor forblir de fleste næringsstoffene uavhentede. For å endre sammensetningen av det øverste jordlaget, er det nødvendig å bruke organisk gjødsel over flere år.

Podzolisk jord

Podzolisk jord inneholder fra 1 til 4% humus, og det er derfor de er preget av en grå farge. Podzolisk jord er preget av et svært lavt innhold av næringsstoffer, høy surhet, og derfor er den ufruktbar. Podzoljord dannes vanligvis nær bartrær og blandede skoger i den tempererte sonen, og dannelsen deres er sterkt påvirket av overvekt av nedbør over fordampning, lave temperaturer, redusert mikrobiell aktivitet, dårlig vegetasjon, som er grunnen til at podzoljord er preget av lavt innhold av nitrogen og aske (for eksempel taigajord, Sibir, Fjernøsten).

For å bruke podzoljord i landbruksarbeid, må bøndene gjøre mye innsats: påfør store doser mineralgjødsel og organisk gjødsel, reguler konstant vannregimet og pløy jorda.

Torvjord

Soddy jord er fruktbar og preget av et lavt eller nøytralt nivå av surhet, en høy mengde humus (fra 4 til 6%), og de har også jordegenskaper som vann- og luftpermeabilitet.

Soddy jord dannes under utviklet gressdekke, hovedsakelig i enger. Jordanalyse viste at torvjorden inneholder store mengder magnesium, kalsium, aske og humus inneholder mye humussyrer, som ved reaksjon danner humater - uløselige salter som er direkte involvert i dannelsen av den klumpete kornstrukturen til jord.


Tundra land

Tundrajord er fattig på mineraler og næringsstoffer, veldig frisk og inneholder lite salt. På grunn av svak fordampning og frossen jord, er tundrajord preget av høy luftfuktighet, og på grunn av den utilstrekkelige mengden vegetasjon og dens langsomme fuktighet, lavt humusinnhold. Derfor inneholder tundrajord et tynt torvlag i det øvre laget.

Jordens rolle

Betydningen av jord i livet til planeten vår er vanskelig å overvurdere, siden det er et uunnværlig element i jordskorpen, som sikrer eksistensen av plante- og dyreorganismer.

Siden et stort antall forskjellige prosesser (blant dem organiske stoffer) strømmer gjennom det øvre laget av jorden, er det en forbindelse mellom atmosfæren, litosfæren og hydrosfæren: det er i det øvre laget av jorden at kjemiske forbindelser behandles, dekomponert og transformert. For eksempel blir planter som vokser i jorda, som brytes ned sammen med andre organiske stoffer, omdannet til mineraler som kull, gass, torv og olje.


Jordens beskyttende funksjoner er også viktige: Jorden nøytraliserer stoffer som finnes i den som er farlige for liv (dette er spesielt viktig, siden jordforurensning nylig har blitt katastrofal). For det første er dette giftige kjemiske forbindelser, radioaktive stoffer, farlige bakterier og virus. Sikkerhetsmarginen til det øverste laget av jorden har en grense, derfor, hvis jordforurensning fortsetter å øke, vil den ikke lenger takle sine beskyttende funksjoner.

Basert på all denne kunnskapen beviste Oldham i 1906 at jorden har en sentral kjerne, og i 1914 bestemte Beno Gutenberg at den øvre grensen til kjernen ligger i en avstand på 2896 kilometer fra jordens overflate. Siden jordens radius er 6 370 km, er radiusen til kjernen 3 474 km. Takket være disse og andre studier (den danske seismologen Inge Lehmann oppdaget eksistensen av en solid indre kjerne av jorden i 1936), ble det bevist at jorden består av fire hovedlag eller geosfærer, som vist på figuren:

  1. Jordskorpen. Dette er det øverste laget vi lever på. Den består av faste bergarter. Dybden varierer fra 5 til 60 kilometer. Som et gjennomsnitt for hele planeten er tykkelsen på jordskorpen tatt til å være 33 km, og den gjennomsnittlige tettheten er 2,67 gram per kubikkcentimeter (g/cm3). Denne tykkelsen kan virke betydelig, men sammenlignet med jordens gjennomsnittlige radius er skorpen mer som et eggeskall. Hastighetene til seismiske bølger i jordskorpen er 6,0 - 6,5 km/s for en langsgående P-bølge og 3,5 - 3,7 km/s for en S-bølge.
  2. Mantel. Dette laget strekker seg fra bunnen av jordskorpen til en dybde på 2900 km; grensesnittet som skiller jordskorpen fra den underliggende mantelen er kjent som Mohorovicic-grensen eller overflaten (Moho). Mantelen er delt inn i to seksjoner: den øvre mantelen fra bunnen av jordskorpen til en dybde på 700 km og den nedre mantelen fra denne dybden til grensen til kjernen. I den øvre mantelen på en dybde på de første 200 km øker bølgehastigheten gradvis, og deretter avtar S-bølgehastigheten. I den nedre delen av den øvre mantelen på dybder fra 300 til 700 km ble det observert en kraftig økning i hastigheten til seismiske bølger. I den nedre mantelen øker P- og S-bølgehastighetene langsommere når dybden øker.
  3. ytre kjerne, ligger på en dybde mellom 2900 og 5000 kilometer, oppfører seg som en flytende kropp, så 5 bølger passerer ikke gjennom denne sonen. (Tettheten til det ytre kjernematerialet er omtrent 10,0 g/cm 3 .)
  4. indre kjerne, med en radius på 1200 kilometer regnes den som solid. I den øker hastigheten til seismiske bølger. Både P- og S-bølger passerer gjennom den indre kjernen (noen ganger kalt underkjernen). (Tettheten til det indre kjernematerialet er omtrent 12,5 g/cm3.)

Følgende figur viser forplantningshastighetene til seismiske bølger.



Seismiske bølgehastigheter på forskjellige dyp

Som nevnt tidligere observeres forskjellige forplantningshastigheter av seismiske bølger i jordskorpen, mantelen og kjernen. Jordens konsentriske lagdeling kan uttrykkes i andre termer knyttet til styrken og viskositeten til stoffet. I samsvar med denne tilnærmingen kan litosfæren, astenosfæren og mesosfæren skilles. Litosfæren er det øverste skallet på jorden (opptil 100 km tykt) og inkluderer jordskorpen og den øverste mantelen. Den utmerker seg ved sin evne til å motstå store overflatebelastninger uten å synke. Det er ganske kaldt og derfor holdbart. Under litosfæren (til en dybde på ca. 700 km) er asthenosfæren ("asthenos" på gresk "myk"). Temperaturen i astenosfæren er nær smeltepunktet; derfor er astenosfæren ikke så sterk og deformeres over tid under påvirkning av påførte krefter. Det neste laget kalles mesosfæren. Mesosfæren er sterkere enn astenosfæren, men mer tyktflytende enn litosfæren. Mesosfæren strekker seg til kjernen og inkluderer dermed det meste av mantelen.

Disse konsentriske lagene og deres forhold til lagene diskutert ovenfor er vist i figuren nedenfor.



Jordens indre struktur basert på data om forplantningshastigheten til S-bølger

Mantelen er for det meste solid. Seismiske bølger beveger seg med hastigheter som øker med dybden når tettheten øker fra 3,3 til 5,5 gram per kubikkcentimeter. Denne økningen i tetthet skjer diskret. Strukturen til mantelen er kompleks, den inneholder forskjellige strukturer med forskjellige egenskaper både i vertikale og horisontale plan. Når det gjelder vertikalplanet, er det viktigste reduksjonen i S-bølgens utbredelseshastighet fra 4,7 til 4,3 km/s på en dybde på 75 til 150 km. Det er mulig at dette lavhastighetslaget representerer en sone med delvis smelting av materiale i den øvre mantelen, som kan være kilden til smeltet stein eller magma som stiger til overflaten for å danne magmatiske eller vulkanske bergarter.

EKSTRA LITTERATUR

I forhold geografisk konvolutt Vi kan snakke om flere strukturelle nivåer studert av geografi:

EN) geokomponent. Geokomponenter er samlinger av homogene naturformasjoner på jordens overflate. Skille hoved- komponenter (bergarter, luft, vann, planter, dyr) og derivater(jord, is, frosne steiner).

b) individuelle deler av jorden, hovedsakelig okkupert av en spesifikk komponent, skilles ut under navnet geosfærer. Dette er konsentriske kuler som er nestet i hverandre. Fire av dem er helt eller delvis inkludert i den geografiske konvolutten - litosfære, atmosfære, hydrosfære– danner nesten sammenhengende skjell. Biosfære, forstått som en samling av levende organismer, opptar ikke et uavhengig rom, men er inkludert i de ovennevnte sfærene. Den ligger i et tynt lag hovedsakelig i kontaktområdet.

Innenfor disse fire geosfærene er det underordnede – andre bestilling- Geosfærer som ikke danner et sammenhengende lag: kryosfære(kulde sfære), pedosfære(jordsfære) osv. Av hovedgeosfærene er det bare hydrosfæren som hører fullstendig til den geografiske omhyllingen. Den øvre delen av atmosfæren og det meste av litosfæren er ikke inkludert i den geografiske konvolutten. Derfor er disse delene ikke spesifikt studert av geografi.

Geosfærer danner et mer komplekst strukturelt nivå av den geografiske konvolutten enn geokomponenten. Dette er det andre strukturelle nivået i det geografiske skallet - geosfærisk. Geosfærer er ordnet i lag, i samsvar med materiens tetthet. Jo høyere tetthet, jo lavere ligger geosfæren.

c) Det neste strukturelle nivået – geosystemisk. Geosystemer er komplekse formasjoner som oppsto som et resultat spesifikk interaksjon mellom geokomponenter. De enkleste geokomponentene dannes gjennom samspillet mellom materie på et inert organisasjonsnivå: isbreer, sammen med sengen som inneholder dem og tilstøtende luftlag; elvebasseng betraktet som et system vann renner sammen med den delen av jordoverflaten som den opptar, og grunnbergarter som samhandler med overflateavrenning osv.

Mer komplekse relasjoner eksisterer i geosystemer som inkluderer materie på ulike organisasjonsnivåer. De er mest karakteristiske for jordoverflaten. Disse er naturlige territorielle og naturlige akvatiske, det vil si marine, komplekser - PTK og PAC.

Geosystemer kan inkludere ikke bare naturlige komponenter. For eksempel det menneskelige samfunn. Påvirkning med sine tekniske midler, strukturer osv. Det menneskelige samfunn, sammen med det naturlige miljøet, dannes geotekniske systemer– byer, industriknutepunkter, jordbruksland, etc.

Geosystemer erstatter hverandre hovedsakelig i horisontal retning og form horisontal struktur av den geografiske konvolutten.

Det er tre dimensjonsnivåer for geosystemer:

Planetarisk;

Regional;

Lokalt.

VERTIKAL (TIERT) STRUKTURELL GEOGRAFISK MILJØ ELLER GEOSFÆRE STRUKTURNIVÅ

Litosfæren er en kompleks formasjon av hovedsakelig fast stoff som omslutter jordmantelen i et lag på 50 til 200 km. Litosfæren ligger på asthenosfæren - et plastlag som ligger i jordens øvre mantel. Asthenosfæren er plastisk; atmosfæriske plater beveger seg langs den.

Den øvre delen av litosfæren, et lag fra 30 til 60 km på kontinenter, og opptil 5–10 km under havet, kalles jordskorpen. Laget av den øvre mantelen er atskilt fra jordskorpen av Mohorovicic-seksjonen - en del av en skarp endring i materietettheten.

Jordens struktur som helhet diskuteres i detalj i løpet av generell geologi. La oss bare huske de fakta som er mest betydningsfulle geografisk. Så jorden består av en kjerne, mantel og skorpe. Egenskapene til jordskorpen endres kraftig ved grensen til jordskorpen og mantelen. Det er her Mohorovicic (Moho)-linjen trekkes. Jordens tetthet avtar fra sentrum - 11,0 for sentrum av kjernen, i g/cm3, til 5,3 - 3,4 i mantelen og 2,6 for overflaten av jordskorpen. Gjennomsnittlig tetthet av jordskorpen er 5,52 g/cm3.

Jorden er en magnet - en dipol. Dens magnetiske poler ligger på den nordlige og sørlige halvkule i kort avstand fra de geografiske polene.

Litosfæren på kontinenter er trelags. Dets øvre lag er dannet sedimentære raser, den gjennomsnittlige kalles konvensjonelt granitt. Under havet er granittlaget tynt eller fraværende. Den er sammensatt av "sure" (granitt) lette magmatiske bergarter. Dens tetthet er 2,7 – 2,8 g/cm2. Det nedre laget av litosfæren kalles basalt. Den er dannet av tyngre bergarter, dens tetthet nærmer seg 3,0 g/cm2. I motsetning til granittlaget sprer basaltlaget seg både under kontinenter og hav. Dessuten, under havene er basaltlaget tynnere enn under kontinentene.

Det finnes forskjellige typer av jordskorpen: to hoved - kontinentale og oseaniske - og en mellomliggende - overgang.

Den kontinentale skorpen består av tre lag: sedimentær, granitt og basalt. Mellomlaget er ca 35 km. Kontinental skorpe har lavere tetthet enn oseanisk. Derfor stiger (flyter) den over den oseaniske. Oceanisk skorpe to-lags. Basaltlag- grunnleggende. Den er dekket av et tynt sedimentært lag. Det er ingen granittlag. Tykkelsen på havskorpen er 5–10 km, tykkelsen på det sedimentære laget er vanligvis mindre enn 1 km.

Overgang type jordskorpe som ligger mellom områder med kontinental og havskorpe. Dette er en to-lags skorpe, bestående (i motsetning til oceanisk) av et veldig tykt lag av sedimentære bergarter, underlagt av basalt. Hun er kjent i de marginale hav øst Asia(fra Beringhavet til Sør-Kina), Sunda-øygruppen og andre områder av verden.

Tre hovedtyper av bergarter deltar i strukturen til jordskorpen: magmatisk, sedimentær, metamorf.

Magmatisk bergarter dannes ved avkjøling av magma. Avhengig av forholdene der denne prosessen skjer, påtrengende(på dybden) og overstrømmende(ekstrudert til overflaten) bergarter. Påtrengende materialer inkluderer granitt, gabbro, etc. Magmatiske materialer inkluderer basalt, liparitt, vulkansk tuff, vulkansk glass, etc.

Sedimentær Bergarter dannes på jordoverflaten på ulike måter. Noen av dem er dannet av ødeleggelsesprodukter fra andre bergarter - klassiske. Størrelsene deres varierer: fra blokker og steinblokker til støvete partikler. Noen sedimentære bergarter dannes på grunn av den vitale aktiviteten til organismer - organogene. Dette er kalksteiner (kritt, skjellbergarter, etc.), kiselholdige bergarter, hardt og brunt kull og noen malmer. Opptar en betydelig plass i jordskorpen kjemogent sedimentære bergarter. De dannes på grunn av kjemiske reaksjoner som skjer på jordoverflaten - hovedsakelig i vannmiljø. Disse inkluderer kalkstein og mergel, salter (palitt, anhydritt), metallmalm, etc.

Metamorfe bergarter dannes fra andre bergarter under påvirkning av forskjellige faktorer: høyde, temperatur, trykk, i dypet av kontakt med bergarter av en annen kjemisk sammensetning eller en annen fysisk tilstand. Dette er gneiser, krystallinske skifer, marmor. Det meste av volumet av jordskorpen er okkupert av krystallinske bergarter av magmatisk og metamorf opprinnelse - omtrent 90%. Men for den geografiske konvolutten er det som er viktigere det tynne og diskontinuerlige laget av sedimentære bergarter, som for det meste er i direkte kontakt med luft og vann. De vanligste i det sedimentære laget er leire og skifer (50 %), sand og sandstein (23,6 %) og kalkstein (23,4 %).

Jordskorpen ble dannet over ekstremt lang tid. De eldste delene er omtrent 4 milliarder år gamle. De eldste elementene i den kontinentale skorpen er eldgamle prekambriske plattformer. De har et annet grunnlag. Dette er det nederste laget. Den består av metamorfe bergarter, knust i folder, brutt i blokker. Brudd av magmatiske inntrengninger. Fundamentet hviler på et horisontalt lag av komplekse sedimentære bergarter. Dette er det øverste laget. Den ble dannet mye senere enn grunnlaget. I løpet av de siste 0,5 millioner årene har eldgamle plattformer vært preget av stabilitet og fravær av foldebevegelse.

Fremheve plattformer på den nordlige halvkule - nordamerikansk, russisk, sibirsk, kinesisk; på den sørlige halvkule - søramerikansk, afrikansk, arabisk, hindustan, australsk, antarktis.

I geologisk historie har sedimentære bergarter og fjellbyggingsprosesser gjentatte ganger fanget store områder av jordskorpen. I løpet av 550 - 600 millioner år fant den kaledonske, hercyniske, stillehavs- (mesozoiske) og alpine foldingen sted. I deres områder er det eldgamle og unge fjell.

Gamle kalles fjell som er preget av lave høyder og amplituder av relieff, glattede former. Dette er Ural, fjellene Sentral Asia, Europa, Altai, Sayan-fjellene, etc.

Ung De kaller fjell med et alpint utseende - høye, sterkt dissekerte, med skarpe konturer. Dette er Alpene, Himalaya, Kaukasus, Andesfjellene, Cordillera, etc.

Hydrosfære ligger mellom jordskorpen og atmosfæren og er en samling av hav og hav, overflatevann, is og snø.

Hoveddelen av vannet er konsentrert i havene (96,5%). Vann er tilstede på jorden i tre faser: fast (is), væske og damp (gasser). To typer vann danner de kontinentale og oseaniske delene av hydrosfæren: ferskt og salt. Hoveddelen er konsentrert i grunnvann og isbreer ferskvann. Volumet av grunnvann, spesielt i de nedre delene av jordskorpen, er ikke nøyaktig kjent og anslås tilnærmet. I følge Lvovich (1974) er det totale volumet av ferskvann på jorden 28,25 millioner km 3, eller 2 % av det totale volumet av hydrosfæren, 98 % er vann, mineralisert i varierende grad. Dette er vann i hav og hav (96,5 %), saltvann i innsjøer og en betydelig del av grunnvann. Av 2 % ferskvann er 85 % konsentrert i polare isbreer, som ennå ikke er tilgjengelige for menneskelig bruk.

Så vi har en mangfoldig art tilstedeværelse av vann i hydrosfæren, det vil si i den geografiske konvolutten. Til tross for dette mangfoldet, hydrosfæren er én. Dens enhet er assosiert med vannets felles opprinnelse - dets inntreden fra jordens mantel - og med kontinuerlig vannutveksling. Vannet i verdenshavet dekker det meste av planetens overflate - 70,8 % og danner et nesten kontinuerlig vannskall av jorden.

Det forente verdenshav har historisk sett blitt delt inn i separate deler – hav. Inne i hvert hav er det mindre deler - hav, bukter, sund, elvemunninger, etc.

Verdenshavene er et stort settlingsbasseng. Det akkumulerer ulike stoffer som kommer fra land. Nesten alle elementene i det periodiske systemet er tilstede i sjøvann. Gjennomsnittlig saltholdighet er 35 ‰, det vil si at 1000 kg sjøvann inneholder 35 kg salter. Hoveddelen av saltene er natrium- og magnesiumklorid. Maksimal saltholdighet observeres i tropiske og delvis subtropiske strøk - hvor det er mer fordampning (E) og relativt lite nedbør (x). I ekvatorialsonen er det en liten nedgang i saltholdighet. Den avtar enda mer i tempererte, subpolare og polare områder.

Gasser er også oppløst i vannet i hav og hav. Spesielt O 2 og CO 2. Det foregår en konstant utveksling av gasser mellom havet og atmosfæren, slik at havet fungerer som en regulator av innholdet i atmosfæren.

Tettheten av sjøvann er viktig. Dens gjennomsnittlige verdi er 1,025 g/cm3. Salt sjøvann har maksimal tetthet ved frysepunktet. Derfor synker det avkjølte sjøvannet ned. Dette skyldes det faktum at slikt vann er det tetteste, og derfor tungt. Det er kun på grunn av strømmen av ferskvann at havene blir dekket med is. Dette skyldes det faktum at usaltet, tynt vann har et annet frysepunkt – høyere.

Et relativt stort volum vann som dannes i visse områder av verdenshavet, har relativt konstante fysiske, kjemiske, biologiske egenskaper, og danner et enkelt kompleks (naturlig akvatisk) kalles oseanisk vannmasse.

Vannmasser i havene er analoger av naturlige territorielle komplekser på land. Grensene mellom vannmasser i havet er mindre klart definert enn grensene for naturlige territorielle komplekser på land. Vertikalt er det fire hovedvannmasser eller struktursoner: overflate, mellomliggende, dyp og bunn.

Overflate strukturell sone strekker seg til ca dybder på 300 m. Dens vann samhandler aktivt med atmosfæren. Noen ganger kalles dette laget oseanisk troposfære– i analogi med troposfæren i atmosfæren.

Aktiv blanding av vann skjer i overflatelaget, det er rikt på O 2 og CO 2 og organismer. Dens fysiske egenskaper og saltholdighet er utsatt for svingninger på grunn av atmosfæriske påvirkninger.

Overvann fanges opp strømmer, som danner spesifikke sirkulasjoner. I horisontal retning separeres overflateoksene havfronter til forskjellige vannmasser. Følgende typer vannmasser skilles ut:

EN) ekvatorial, med vanntemperatur på 26 – 28 0, saltholdighet på 33 – 35 ‰, O 2 3 – 4 g/m 3 innhold og relativt lav metning av livsformer;

b) tropisk. De er delt inn i nordlige tropiske og sørlige tropiske, med vanntemperaturer fra 18 til 27 0 C, saltholdighet 34,5 - 35,5 ‰, O 2 2 innhold - 4 g / m 3;

V) subtropisk. De er delt inn i nordlige og subtropiske med temperaturer fra 15 til 28 0 C, saltholdighet fra 35 til 37 ‰, O 2 4 - 5 g/m 3 innhold;

G) subpolar. De er delt inn i subarktisk og subantarktisk, med temperaturer fra 5 til 20 0 C, saltholdighet 34 - 35 ‰, oksygeninnhold 4 - 6 g/m 3. De er veldig rike på livsformer: fisk, pattedyr (hval, sel, etc.). Det er i disse vannmassene hovedfiskeområdene ligger.

d) polar. De er delt inn i arktiske og antarktiske vannmasser, med lave temperaturer, fra 5 til 2 0 C, lav saltholdighet 32 ​​- 34 ‰, svært rik på O 2 - 5 - 7 g/m 3. Mesteparten av året er de dekket med is, men likevel er de rike på liv, spesielt i kontaktsoner (steinete kyster, iskanter osv.).

Overgangs- eller mellomliggende struktursone ligger på dybder fra 300 til 2000 m.

Dype vannmasser opptar mesteparten av havets volum. De er preget av lav temperatur (2 - 3 0 C), fravær av sesongmessige svingninger, samt sesongmessige endringer i saltholdighet og oksygeninnhold.

Bunnvann fylle de dypeste delene av havet. Som dype dannes de som et resultat av innsynkning av kalde polare overflatevannmasser.

I bunnvannet er det en svak temperaturøkning, som er forbundet med varmestrømmen fra dypet.

Havfronter, dannet i soner med kontakt og interaksjon av forskjellige vannmasser, er preget av virvelbevegelser av vann - sykloniske og antisykloniske, akkumulering av liv, aktiv interaksjon med atmosfæren. De er dynamiske og ustabile. Stort sett ikke begrenset til bestemte områder.

Overflatevann på land- elver, innsjøer, sumper. De utgjør en liten prosentandel – bare 0,014 % av verdens vannreserver. Men de spiller en betydelig rolle i naturlige prosesser som skjer i det geografiske miljøet.

Elver– det mest aktive elementet i disse farvannene. De inneholder omtrent 2 100 km 3 vann, mens 47 000 km 3 renner ut i havet per år. Det betyr at vannvolumet i elvene fornyes hver 16. dag. Til sammenligning, la oss si at havvann passerer gjennom en stor syklus på omtrent 2,5 tusen år, sammen med avløp, den viktigste egenskapen til elver er deres ernæring. Det kan være snø, regn, isbre, under jorden. Store elver De har blandet næring, som inkluderer regn og underjordisk, og ofte snø og is. Dette avhenger av bassengets dybde og mangfoldet i landskapet. Den årlige strømmen av elver er nært knyttet til deres ernæring. Dermed har elver som overveiende snøfôres, uttalte vårflom og sommerlavvannsperioder. Glacially feed elver er preget av overveiende sommerstrøm, siden det er om sommeren at isbreer er i fjellene (Amu Darya, Syr Darya, Kuban, Terek, etc.). Avrenningen i elver mates av regn avhengig av nedbør. Nedbør, og derfor avrenning, kan være sommer i et monsunklima, vinter i middelhavsområder, ensartet hele året (elver i Vest-Europa).

Følgelig bestemmes elver i større grad av klimatiske forhold. Det er ingen tilfeldighet at vår store klimatolog A.I. Voeikov sa: "Elver er et produkt av klima."

Rennende elvevann har kinetisk energi, produserer betydelig arbeid - de eroderer elvebunnen, transporterer erosjonsprodukter - alluvium. Elvesedimenter danner alluviale sletter. For eksempel inkluderer alluviale sletter: Amazonas, vestsibirsk, østsibirsk, kongolesisk, etc. Alluvium består av deltaer ved munningen av elvene Nilen, Lena, Volga, Parana, samt elveterrasser i dalene.

I moderne tid er det en prosess med forurensning av overflatevann med organiske og uorganiske stoffer av industriell og landbruksmessig opprinnelse. Som et resultat blir noen innsjøer ektrofiske, det vil si raskt overgrodd med alger. Forurensning av overflatevann med petroleumsprodukter, kjemisk avfall og plantevernmidler er farlig.

Bemerkelsesverdig er forskjellen i den kjemiske sammensetningen av salter oppløst i sjø- og elvevann. I havvann dominerer sulfatklorider; i elver dominerer karbonater (opptil 60 % av saltermassen). Det er bare 0,3 % av dem i sjøvann.

Innsjøer. Deres rolle i det geografiske miljøet er viktig og mangfoldig. Innsjøer: a) regulatorer av elvestrøm; b) de tjener ofte som store ferskvannsakkumulatorer. For eksempel Baikal: 23 10 12 m 3 vann, Tanganyika: 18,9 10 12, Lake Superior: 16,6 10 12 m 3 vann; c) innsjøer inneholder bestander av verdifulle fiskearter; d) mineraler utvinnes i noen innsjøer; e) innsjøer spiller en betydelig rolle i vannbalansen i landoverflatevann.

Det totale arealet okkupert av innsjøene er beregnet til ca. 2 millioner km 2, med en total vannmengde på mer enn 1,76 10 14 m 3. Dette er fire ganger den totale årlige vannføringen av alle verdens elver.

I andre halvdel av 1900-tallet skapte folk rundt 10 tusen kunstige innsjøer - reservoarer. Volumet av vannet deres er 5 10 12 m 3. Det største antallet er i Russland, Ukraina, Sentral-Asia, USA, Canada og India. Deres betydninger og funksjoner: vannregulering, gjenvinning, navigasjon, fiske osv. Det er skapt hundretusenvis av dammer som har vann- og fiskeribetydning.

Sumper. Dette er et landområde med kraftig overdreven fuktighet, stillestående eller svakt rennende vannregimer og spesifikk hydrofytisk vegetasjon. De okkuperer 2% av landet (deres areal er 2,7 10 6 km 2). Sumper tjener som akkumulatorer av atmosfærisk, elv og grunnvann. Langsomt slipper disse vannet ut i elver, og regulerer dermed lavvannføring.

Grunnvannet. De finnes i tykkelsen av bergartene i den øvre delen av jordskorpen i flytende, fast (permafrost) og damptilstand. Basert på deres opprinnelse er det forskjellige typer grunnvann: infiltrasjon– dannet som et resultat av siver av regn, smelte og elvevann fra overflaten; kondensasjon– oppstår i porene og sprekker i bergarter fra vanndamp.

Basert på deres fysiske tilstand er grunnvann av syv typer:

1. Gravitasjon – bevege seg under påvirkning av tyngdekraften, fylle sprekker og tomrom i jordskorpen, bevege seg langs dem, og også okkupere lukkede fordypninger på jordens overflate (danner hav, hav, innsjøer).

2. Kapillær– fylle små porer i jord og bergarter, holdes av overflatespenningskrefter, beveger seg avhengig av temperatur- og fuktighetsgradienten til bergarten, selv mot gravitasjonsgradienten. Takket være dette når de overflaten. Tyngdekraft og kapillært grunnvann delta aktivt i fuktighetssirkulasjonen .

3. Film vann– omslutter jordpartikler og tiltrekkes av kraften fra overflatespenningen. Derfor deltar den svakt i fuktighetssirkulasjonen og brukes dårlig av planter.

4. Hygroskopisk– omslutter små tilslag, jord, og fjernes kun ved sterk oppvarming.

5. Krystallisasjonsvann fysisk bundet i mineraler (gips, etc.). Derfor, når den fjernes, endres deres fysiske egenskaper.

6. Konstitusjonelt vann. Det er kjemisk bundet i mineraler på en slik måte at når det fjernes, blir mineralene ødelagt.

Grunnvann– Dette er det første laget fra jordoverflaten, som stadig eksisterer. Grunnvann er som regel friskt og tilhører sonen for aktiv vannutveksling.

Interformasjonsvann– undergrunnsvann som ligger under grunnvannet er skilt fra dem av lag med vanntette bergarter. Ligger på 200 - 300 m dyp hører de til sone med relativt aktiv vannutveksling. De slippes delvis ut i dype elvedaler og i havet, for det meste ferske eller lett mineraliserte - opptil 10 g/l salter. I tilfellet når interstratale vann er under hydrostatisk trykk, kalles de trykk eller artesisk.

Sakte vannutvekslingssone ligger under havoverflaten. Dens underjordiske vann slippes bare ut i havet. De er hovedsakelig saltet (opptil 50 g/l), og noen ganger er saltlake (over 50 g/l).

Kryosfære. Det er preget av negative og null temperaturer. Disse inkluderer sesong- og flerårig erstatningsdeksel; sesongbasert og permafrost; jord og bergarter som inneholder is i tomrom; fjellbreer og isdekker; sprukket og nedgravd is, etc. Kryosfæren inkluderer også migrerende skyer som inneholder snø og is, inkludert natteskyer.

Kryosfæren er et diskontinuerlig og variabelt skall av jorden i konfigurasjon.

Kryolitozon- det øvre laget av jordskorpen, som har negative temperaturer og er preget av tilstedeværelsen av grunnvann og sesongmessig frysing av jord. Det totale arealet med permanent snødekke på land er 2 millioner km 2 på den nordlige halvkule og 14 millioner km 2 på den sørlige halvkule. I tillegg i høyfjellsbreer og permanent sjøis Snødekkeområdet er rundt 14 millioner km 2. Derfor, Totalt areal Snødekket på begge halvkuler er omtrent 30 millioner km 2, det vil si at omtrent 6 % av hele planetens overflate er dekket med snø. Sammen med dette er et enormt område på land og havis okkupert av sesongmessig (midlertidig) snø - på den nordlige halvkule minst 59 millioner km 2, på den sørlige halvkule - ca 2 millioner km 2. På sesongens sjøis dekker snødekket et område på 24 millioner km2. Og generelt er det totale arealet av permanent og midlertidig snø på jorden i begge halvkuler omtrent 113 millioner km 2, det vil si 22% av jordens overflate.

Permanent snødekke fungerer som en kilde til dannelse av mange is - fjell og kontinentale isbreer. De danner tykke isdekker i Antarktis, Grønland, på Franz Josef-øyene, Spitsbergen og Island. Isbreer inneholder nesten 69 % av alt ferskvann på jorden. 85 % av isen finnes i det antarktiske isdekket. Det er anslått at smeltingen av denne isen vil øke nivået på verdenshavet med 50 - 60 m og vil føre til oversvømmelser av omtrent 20 millioner km 2 land, akkurat det som er spesielt tett befolket og intensivt utviklet.

Isbreer og isdekker beveger seg under påvirkning av tyngdekraften og produserer enormt ødeleggende arbeid - eksarasjon(pløying) av overflatebergarter, transportere ødeleggelsesprodukter og deponere dem - morener, samt hele lag av småstein, grus, sand.

Snødekke, både permanent og midlertidig, har stor innvirkning på geografiske prosesser. Hvit snø er svært reflekterende, så de fleste av solstrålene reflekteres fra den inn i atmosfæren. Sesongmessig snødekke om vinteren lagrer en betydelig mengde vann, som slippes ut om våren.

Permafrost eller permafrost- dette er en del av jordskorpen, som i lang tid er preget av en gjennomsnittlig null eller negativ temperatur(t0C). Under slike forhold forblir vannet i fast fase hele året. Permafrost er fordelt over et område på 21 millioner km2 - 14% av landet. Det meste er konsentrert på den nordlige halvkule - Nord-Eurasia, Canada, de arktiske øyene, Grønland; på den sørlige halvkule - de antarktiske øyene, fjellkjedene i de sørlige Andesfjellene. Distribusjonen er preget av uttalt asymmetri - på den nordlige halvkule 20 millioner, på den sørlige halvkule - 1 million km 2. Solifluction flyter– bevegelse langs skråningene til flytende bergarter. Permafrost hindrer trerøtter i å trenge inn i jorda, så det vokser bare noen få planter som har overfladisk rotsystem(Daurian lerk, etc.).

Atmosfære - det ytre gassformede skallet på jorden. Den har en lagdelt struktur. Luft holdes nær jordoverflaten av tyngdekraften. Den nedre delen av atmosfæren umiddelbart ved siden av jordens overflate kalles troposfæren. Dens gjennomsnittlige tykkelse er 11 km (i polare breddegrader - 8 km, i ekvatoriale breddegrader - 17 km). Mer enn 80 % av atmosfærens totale masse er konsentrert her. Troposfæren mottar varme fra jordoverflaten. Gasssammensetningen i troposfæren dannes av levende organismer, produkter av bergforvitring og sedimentasjon. Det er en tydelig uttrykt nedgang i temperatur med høyde med 0,6 0 C for hver 100 m høyde (h). Karakterisert av intens luftbevegelse. Vertikale og horisontale bevegelser av luftmasser forekommer. Troposfæren inneholder hoveddelen av all atmosfærisk fuktighet i form av vanndamp og vanndråper (skyer, tåke), iskrystaller og hagl. Passatvinder, monsuner, orkaner og andre fenomener oppstår og utvikler seg i troposfæren. Ved den øvre grensen av troposfæren ender den med et tynt overgangslag - tropopausen. Over tropopausen er det ikke lenger atmosfærisk konveksjon.

Stratosfæren observert opp til en høyde på 20 km. Temperaturen synker ikke. Det er overalt - 60-70 0 C - dette er i den nedre stratosfæren. Over det er et lag med konstant temperaturøkning. Dette fenomenet er forårsaket av oppvarming av ozon på grunn av kortbølget stråling - den øvre stratosfæren. På en annen måte kalles stratosfæren ozonkulen, siden det observeres et økt innhold av O 3 i den (høyde ca. 25 km). Ligger over stratosfæren mesosfæren– opp til en høyde på 80 km. Her synker temperaturen til – 90 0 C. Enda høyere er ionosfære opp til en høyde på 800 – 1000 km. Temperaturen stiger til 220 0 C i en høyde av ca. 150 km, til 1.500 0 C i en høyde av ca. 600 km. Temperaturen til de høye lagene i atmosfæren bestemmes av hastigheten på kinetisk bevegelse av partikler. Termosfæren (eller ionosfæren) absorberer røntgenstråler fra solkoronaen. Over 1000 km ligger eksosfære(ekstern atmosfære). I den når bevegelseshastigheten til atomer og molekyler den andre kosmiske hastigheten - 11,2 km/sek. Dette lar dem overvinne tyngdekraften og spre seg ut i verdensrommet. Den mest intensive fjerningen er av H 2 atomer, som danner en korona rundt jordens atmosfære - opp til høyder på 2-3 tusen km.

Atmosfærisk sammensetning. Luft består av en kombinasjon av konstante og variable komponenter. Konstante gasser inkluderer gasser (N - 78%, O 2 - 21%, argon - 0,93%), samt neon, helium, krypton, xenon, etc. Variable komponenter inkluderer karbondioksid, vanndamp, ozon, aerosoler. Karbondioksid (CO 2) opptar kun 0,03 % av luftvolumet. Innholdet varierer i henhold til årstidene, endres over mange år og varierer i forskjellige regioner på kloden. Avhenger av naturlige prosesser og Økonomisk aktivitet person. Vanndamp kommer inn i atmosfæren fra den underliggende overflaten. Innholdet er enda mer variabelt, avhengig av tid på året og dagen. Karbondioksid og vanndamp fungerer som atmosfæriske filtre som blokkerer langbølget stråling fra jordoverflaten. Oppstår drivhuseffekten av atmosfæren. Det er veldig viktig som termodynamisk faktor.

På grunn av den intensive utviklingen av industri, pløying av land og andre økonomiske aktiviteter, vil støvinnholdet i luften øke kraftig, turbiditeten i atmosfæren vil øke, noe som fører til en reduksjon i innkommende solstråling. Aerosoler er partikler suspendert i luften: vulkansk støv, forbrenningsprodukter (røyk), mineralstøv, sporer og pollen, mikroorganismer, krystaller av havsalt. De fleste aerosoler finnes i troposfæren. Noen av aerosolene når stratosfæren takket være fly og raketter. Her er de stabile og kan holde seg i mer enn 2 år. Akkumulering av aerosoler i stratosfæren er en faktor for å endre planetklimaet.

Den delen av atmosfæren som har en konstant gasssammensetning kalles homosfære. I høyere lag av atmosfæren, under påvirkning av ultrafiolett og korpuskulær stråling fra solen, oppstår dissosiasjon av molekyler. Denne delen av atmosfæren (over 90 - 100 km) kalles heterosfære.

I troposfæren er det samtidig flere dusin luftmasser som konstant beveger seg, endrer sine fysiske egenskaper, det vil si transformerer, og tar med seg sitt karakteristiske vær: varmt, tørt, kaldt, etc.

Luftmasser (AM)- Dette er store luftvolumer, sammenlignbare med store deler av kontinenter og hav, relativt jevne i temperatur, fordampning, nedbør, luftfuktighet og andre egenskaper.

Atmosfæriske fronter– grenselag som skiller disse massene. Det er intens luftbevegelse her, fordi det er luftmasser med ulik temperatur, luftfuktighet og derfor tetthet. På frontene er født enorme virvelbevegelser av luft - sykloner og antisykloner. I frontalsonen kommer nedbør og det er et kraftig værskifte. Dermed er atmosfæriske fronter de mest dynamiske delene av troposfæren.

Luftmasser kan grupperes i typer:

1. ekvatorial luft (EA). Den er dannet i ekvatorialsonen, derfor er den preget av høy temperatur og fordampning. Disse egenskapene er også typiske for sushi. Derfor er ekvatorial luft ikke delt inn i hav (M) og kontinental (C). Om sommeren kommer ekvatorial luft inn i subequatorialbeltet og bringer kraftig nedbør til disse arbeidene (x).

2. tropisk luft (TV) – luftmasser dannes i tropiske og subtropiske breddegrader over hav og land (Sahara-ørkenen, den arabiske halvøy, Mexico, australske ørkener). Om sommeren dannes kontinental tropisk luft over tørre områder med tempererte breddegrader (nord-Asia, Mongolia, Nord-Kina, Det store bassenget i Nord Amerika). Kontinental tropisk luft er preget av høye temperaturer og lav luftfuktighet. Over tørre områder inneholder luftmassen en betydelig mengde aerosolpartikler og fremfor alt mineralstøv. Tropisk sjøluft er kjøligere enn kontinentalluft og inneholder en stor mengde fuktighet. På grunn av dette skjer sterk fordampning fra overflaten av havet.

3. temperert luft (HC) – Den er dannet i tempererte soner (i subtropene om vinteren) og kjennetegnes ved sitt mangfold. Kontinental temperert luft utvikler seg over kontinental luft; om sommeren varmes den kraftig opp, blir fuktig og nærmer seg kontinental tropisk luft i fysiske egenskaper. Om vinteren avkjøles kontinental temperert luft kraftig og blir tørr på grunn av lite fordampning. Maritim temperert luft dannes over havene på mellombreddegrader og er preget av økt fuktighet og temperatur; Om vinteren bringer det tiner og nedbør, om sommeren bringer det kjølig, overskyet vær med nedbør. Om sommeren okkuperer luften av tempererte breddegrader den subarktiske eller subantarktiske sonen.

Arktisk (antarktisk) luft (АВ, AntВ) dannes over is- og snødekker, som blir veldig kaldt om vinteren, spesielt under polarnatten. Den er preget av lave temperaturer, lavt fuktighetsinnhold og høy gjennomsiktighet. Skille kontinental arktisk luft– den dannes over isbreene på Grønland, Antarktis, øyene i det arktiske bassenget, og om vinteren – over isfeltene i havet; Og havarktisk luft– over åpne vannflater i Polhavet og Sørishavet. Den første er veldig kald og tørr, den andre er varmere og fuktig. Invasjonen av arktisk luft og antarktisk luft til tempererte breddegrader gir alltid kalde temperaturer om sommeren og alvorlige frost om vinteren. Om vinteren okkuperer arktisk luft og antarktisk luft også de subarktiske og subantarktiske sonene.

Biosfære– et sett med levende organismer som bor i et geografisk område. Livet er konsentrert i et smalt, flere titalls meter tykt, overflatenært lag av jorden. Men i spredt form (hovedsakelig i form av bakterier) trenger den inn til 3 km dypt inn i jordskorpen (under havene til en dybde på 0,5 - 1 km fra bunnen) og fanger hele troposfæren.

I moderne klassifiseringer er jordens organiske verden delt inn i fire riker: granulat, som inkluderer blågrønne alger, sopp, planter og dyr.

Et viktig trekk ved levende organismer er deres evne til å tilpasse seg ulike livsbetingelser og endringer. I denne forbindelse studerer økologivitenskapen forholdet mellom organismer og miljøet.

Bakterier utmerker seg ved et stort økologisk mangfold. De er fordelt i luften opp til høyden av ozonskjermen, i vann til hele havets dyp, i jordsmonn, i forvitringsskorpen, hovedsakelig over grunnvannshorisonten, i noen mineralforekomster (olje, gass, etc.). ).

Lav utfører spesifikke økologiske funksjoner. De er upretensiøse, men lyselskende, og er derfor vanligvis pionerer innen vegetasjon. De slår seg ned på fjellknauser og andre uegnede steder for livet. Dermed bidrar lav til utvikling av uegnede steder.

De økologiske egenskapene til planter og dyr er de mest studerte. Dette er lys, varme, fuktighet, jordforhold og graden av luftforurensning. For eksempel i forhold til fuktighet skiller de seg xerofytter– planter av tørre habitater (fjærgress, malurt, etc.), mesofytter– planter i habitater med moderat fuktighet (mer eng- og skogsgress), hygrofytter- bebo vannfylte habitater (lave områder med flomsletter, elver, sumper). Noen planter lever i vann - hydrofytter etc. De spiller en veldig viktig rolle edafisk(jord)forhold. Planter forankrer rotsystemene sine i jorda og mottar fuktighet og næring fra den. Jordegenskaper som partikkelstørrelsesfordeling, porøsitet, humusinnhold, løselige salter, struktur osv. er viktige. For mange dyr jorden- det viktigste eller eneste miljøet for tilværelsen.

Fellesskap av organismer. Organismer danner regelmessige grupper på jordens overflate, som dannes under langsiktig tilpasning av organismer til hverandre og til miljøforhold. Slike grupper kalles biocenoser. Den organiske verden av sushi - de viktigste funksjonene utføres av planter. De spiller rollen som skapere av organisk materiale og fritt oksygen i atmosfæren. Grupper av landplanter er delt inn i: de største vegetasjonstypene er delt inn i formasjoner, deretter i fytocenoser.

Det er 22 typer vegetasjon på overflaten av kontinentene: tundra, taiga, bredbladet, steppe, busk-treaktig, subtropisk, etc. Hver type vegetasjon er preget av visse trekk strukturer Og høyttalere, karakter lag Og forbindelser mellom organismer reproduksjonsintensitet levende materie osv.

Vegetasjonstyper plasseres avhengig av klimatiske forhold, danner horisontale og høydesoner. For eksempel, under forhold med store mengder varme og fuktighet, våt regnskoger med en flerlags struktur av vegetasjonsdekke, en overflod av arter, høy intensitet av prosesser for vekst, død og nedbrytning av organiske rester. Med mangel på fuktighet utvikles ulike alternativer steppe Og ørkentyper av vegetasjon. I subpolare og polare områder, hvor det er utilstrekkelig varme og en kort vekstsesong, tundra Og Arktiske ørkener.

Landdyr danner også vanlige grupper av individer som er i komplekse forhold til hverandre, med vegetasjon og med det abiotiske miljøet. Slike grupper kalles zoocenoser. De er mindre stabile romlig enn fytocenoser på grunn av mobiliteten til dyr; hver fytocenose er imidlertid preget av en viss zoocenose.

Sammen dannes fytocenose, zoocenose og mikroorganismer biocenose .

Økologisk verden av havet. Levende organismer bor i hele tykkelsen av havvann. Basert på typen habitat og livsstil, er marine organismer gruppert i tre grupper:

1. plankton– passivt bevegelige, hovedsakelig vertikalt, encellede alger og noen dyrearter (encellede krepsdyr, maneter). De forbinder strømforsyningskjedene til overflaten og dype lag.

2. nekton– aktivt bevegelige dyr – fisk, hvaler, cephalic bløtdyr, etc.

3. benthos - organismer som lever på bunnen.

Planteorganismer utvikler seg hovedsakelig i laget opp til 400 m dyp. Lys trenger inn her, så fotosyntese er mulig. Totalt er det rundt 10 tusen arter av marine planter. Alger dominerer. Dyr er fordelt i alle lag av havet (ca. 160 tusen arter). Blant dem dominerer bløtdyr, krepsdyr, fisk og protozoer.

Under dybden av lyspenetrering er det ingen planter, derfor opprettes ikke primær organisk produksjon, og dyr lever av restene av organismer som kommer ovenfra. Den organiske verdenen i havet er ujevnt fordelt, avhengig av temperatur, lys, saltholdighet, gjennomsiktighet, tilstedeværelse av næringsstoffer, jordsmonnets natur, etc.

Fordeling av levende materie. Et sett med organismer uttrykt i material-energi termer (masse, kjemisk sammensetning, energi) kalles levende stoff. Hovedkarakteristikken til levende materie er biomasse. Det er svært ujevnt fordelt i det geografiske området. Det mest generelle mønsteret i distribusjonen, karakteristisk for hele den geografiske konvolutten, er konsentrasjon av biomasse i kontaktområder med kontrastmidler.

Hovedkontaktsonen til det geografiske skallet, dets fokus er grensen mellom land og hav med atmosfæren. Maksimum av levende materie, begrenset til fokuset til den geografiske konvolutten, avtar, både opp og ned.

Det aller meste av biomassen er konsentrert på land. Landbiomasse er omtrent 200 ganger større enn havbiomasse. Vi snakker om levende biomasse. På land er fytomasse tre størrelsesordener større enn zoommasse; i havene er zoommasse omtrent 26 ganger større enn fytomasse.

Både blant havets dyr og planter er det plankton som dominerer.

La oss dvele separat ved begrepet jorddekke. Jord kalt overflatelaget av jordskorpen, som er et resultat av vann, luft og organismers påvirkning på bergarter. Jord er spesiell naturopplæring, som har fruktbarhet, det vil si evnen til å gi planter assimilerbare mineralsalter, fuktighet og produsere avlinger.

Jorden er hjemsted for mange forskjellige organismer, bakterier, jords mikrofauna, sopp, rotsystemer høyere planter, noen dyr (ormer, larver, etc.). De gjør en god jobb ved å omdanne døde organiske rester til mineralforbindelser som absorberes av planter.

Som kryosfæren hører jord til derivat(ikke den viktigste) komponenter geografisk skall, fordi det ble dannet senere enn hovedkomponentene (litosfæren, atmosfæren, hydrosfæren og biosfæren) og er et resultat av deres interaksjon.

Jorddekket danner ikke en integrert kule som dekker hele planeten (som de viktigste geosfærene på jorden), men ligger bare på jordskorpen, og bare på kontinentene.

Jordsmonn, som hovedkomponentene i den geografiske konvolutten, har tydelig uttrykt lagdelt struktur(jordhorisonter). Dette indikerer at de er det under sterk påvirkning av tyngdekraften(som jordskorpen, hydrosfæren og atmosfæren).

Analyse av sammensetningen og strukturen til det geografiske skallet lar oss snakke om rollen til individuelle komponenter i det. Både de viktigste geokomponentene og derivatene (kryosfæren, pedosfæren) er nødvendige for normal funksjon av den geografiske konvolutten.

Ødeleggelsen eller til og med en betydelig reduksjon av geokomponenter (for eksempel isdekkene i Antarktis, Grønland eller de enorme sumpene i Polesie, den vestsibirske sletten) kan få vidtrekkende konsekvenser som vil påvirke hele den geografiske konvolutten, fordi det er et integrert system.

F. N. Milkov identifiserer og rettferdiggjør ett område til:

Landskapssfære- dette er sentrum av det geografiske skallet, dets aktive kjerne. Landskapssfæren er et tynt lag med direkte kontakt og energetisk vekselvirkning mellom jordskorpen, lufttroposfæren og vannskallet. Det er mettet med organisk liv, og derfor kan vi si om det at det er det biologiske fokuset til jordens geografiske konvolutt. Landskapssfæren er et sted for transformasjon av solenergi til ulike typer jordisk energi, det er det miljø som er mest gunstig for utviklingen av livet. Det er til dette at, som V.I. Vernadsky sier det, "kondenseringen av livet" av biosfæren er begrenset.

Vi kan si at landskapssfæren er et sett av akvatisk-territoriale landskapskomplekser på land, i havet og på isbreer. Det oppstår ved krysset mellom jordskorpen og atmosfæren og representerer kvalitativt ny utdanning, som ikke kan tilskrives noen av de ovennevnte områdene.

Landskapssfæren er nær biosfæren, men det er forskjeller mellom dem:

1. Landskapssfæren har en global utbredelse. Den utvikles selv der det ikke er noen biosfære eller, ifølge Milkov (1990), biostrome (levende dekke). For eksempel, der det ikke er noen biostrom - innlandsisen i Antarktis, dekker frisk lava;

2. Landskapssfærelaget er større enn biosfærelaget. I tillegg til vegetasjon og fauna inkluderer den på land jordlag av luft, jord og moderne forvitringsskorpe. På bakgrunn av det geografiske skallet er landskapssfæren en veldig tynn horisont, med en tykkelse på fra flere titalls til 200 - 250 m.

F. N. Milkov understreker med rette at landskapssfæren spiller rollen som en vibrerende generator og transformator av interstrukturell materie og energi, som kan betraktes opp til de ytre grensene til den geografiske konvolutten.

Å isolere landskapssfæren betyr ikke atskillelse og spesielt opposisjoner geografisk skall. Erkjennelse som en del av en helhet bare mulig i nær sammenheng og mot bakgrunnen hele det geografiske området. Samtidig vertikalt grensebakgrunn Alle flytte fra hverandre mer ettersom den taksonomiske rangeringen av landskapskomplekser øker.

"! I dagens episode av klubben vil jeg svare på spørsmålet fra mor Anya og hennes sønn Dani (7 år): "Hvis det ikke fantes magma, ville jorden avkjølt seg?"

For at jeg skal kunne svare på dette spørsmålet, må vi forstå jordens struktur. Og et vanlig egg vil hjelpe oss med dette. Toppen av egget er dekket med et tynt lag hardt, men skjørt skall. Hvis vi fjerner det, vil det være et lag med hvit substans under - protein. Og i midten vil vi se en gul ball - eggeplommen.

Jorden vår er bygget opp på omtrent samme måte. På toppen ligger et tynt lag av jordskorpen. Så kommer et lag som kalles mantelen, og helt i midten er kjernen.

La oss gjøre et tankeeksperiment og ta en tur dypt inn i jorden. Babyen din har sannsynligvis allerede prøvd å grave et dypt, dypt hull i en sandkasse eller på stranden? Men uansett hvor mye han gravde, kunne han ikke grave dypere enn det øverste laget av jordskorpen - jorda (husk at vi allerede har undersøkt jordstrukturen i en av de tidligere utgavene av klubben). Hvis folk hvis spesialitet var å bore dype, dype brønner – borere – kom til unnsetning, kunne de hjelpe ham med å komme til en dybde på 4-5 km. Der kan du finne eldgamle bergarter som ble dannet i tiden da jorden var ung, samt det som kalles mineraler - olje, gass, ulike malmer. Men alt som folk trekker ut fra dypet av jorden er fortsatt i det øverste laget, i det "skallet" som omgir eggplaneten.

Selv den dypeste brønnen som folk klarte å bore i jordskorpen nådde aldri det neste laget av jordens indre - mantelen. Denne brønnen ligger i Russland, på Kolahalvøya, og går 12 km dypt inn i jordoverflaten. Dette er så dypt! Men sammenlignet med jorden, er en slik brønn det samme som et nålestikk for et stort eple, som ikke en gang stakk gjennom huden!

Derfor kan ikke forskere si sikkert hva som skjer inne i jorden. Vi kan få informasjon om alt som er dypere bare indirekte (det vil si at vi lærer ikke av erfaring, men ved slutning). For eksempel å studere vulkanutbrudd og bølger som reiser over hele kloden etter jordskjelv eller kraftige eksplosjoner.

I dag holder de fleste forskere seg til denne modellen av jordens struktur:

Inne i jorden er det en solid indre kjerne med en radius på 1300 km, hovedsakelig bestående av en jern-nikkel-legering med en blanding av andre tunge grunnstoffer. Temperaturen i midten av jorden er enorm - ifølge noen estimater når den 5500 grader Celsius! Dette er nesten det samme som på overflaten av solen!


Rundt den til en dybde på 2900 km er det et lag av den ytre kjernen. Den består av det samme stoffet, bare i en smeltet, tyktflytende tilstand.

Videre, til en dybde på 1000 km, er det et lag med mantel - et varmt fast stoff (temperaturen varierer fra 500 til 4000 grader Celsius). Den inneholder nesten hele volumet av planetens materie (85%) og utgjør 2/3 av massen til hele jorden. Mantelen er delt inn i nedre og øvre.

I det øvre laget av mantelen er det et eget lag med tyktflytende plaststoff som kalles astenosfæren. Det er dette de "flyter" på. litosfæriske plater- områder av det øverste, faste laget av jorden, som utgjør jordskorpen. Tykkelsen er liten: 5 km under havet og 30-40 km under kontinentene. På grunn av bevegelsen av litosfæriske plater (sakte eller katastrofale - i form av jordskjelv), endres formen på jordoverflaten: nye fjell, hav og andre relieffelementer dannes.

Det er her, i de øverste lagene av jorden - skorpen og asthenosfæren, på dybder fra 15 til 250 km, at det dannes magmaer (flytende silikatsmelte), som strømmer ut i form av lava gjennom vulkaner, størkner og danner magmatiske bergarter (granitter, basalter, etc.) .

Inviter barnet ditt til å lage alles favorittbrus-eddikvulkan og se den bryte ut. For å gjøre dette kan du dekke en flaske av blandingen med plasticine, ha en spiseskje brus i den og forsiktig tilsett litt eddik.

Hva vil skje hvis all jordens magma avkjøles?

Prosessen med avkjøling av jorden har pågått helt siden begynnelsen av dens eksistens. En gang var jorden en varm ball. Men gradvis ble overflaten avkjølt, og en solid skorpe dukket opp. Skorpen beveger seg konstant, driver og endrer struktur på grunn av at det er et lag med flytende mantelmateriale under den. Hvis dette laget stivner, vil vulkaner slutte å bryte ut og all tektonisk aktivitet vil stoppe, noe som betyr at litosfæriske plater ikke lenger vil bevege seg og prosessen med fjellbygging vil stoppe. Men dette vil neppe ha noen innvirkning på livet på planeten. Men når jorden avkjøles helt (hva vil skje, ifølge ulike estimater, om 1-3 milliarder år), vil jordboere møte mye større problemer.

Først vil jorden bli kald. Tross alt er solenergi nok til å varme opp overflaten av planeten vår til en dybde på bare omtrent 30 m. Jorden mottar sin hovedvarme fra dypet. Og hvis denne varmen ikke er der, vil forskjellen mellom dag- og natttemperaturer på planeten bli veldig betydelig, selv et "teppe" av atmosfæren og hydrosfæren vil ikke redde.

For det andre vil jorden miste magnetfeltet sitt. I følge moderne konsepter genereres magnetfeltet under rotasjonen av planetens flytende kjerne. Hvis kjernen fryser og "geodynamoen" stopper, vil jorden forbli forsvarsløs mot strømmen av strålingspartikler som flyr til planeten vår fra solen. Og dette vil mest sannsynlig føre til døden til alle høyt organiserte livsformer (inkludert mennesker).

Men nedkjølingen av jorden er ikke skremmende for oss. Når alt kommer til alt, når jorden avkjøles, vil det fortsatt være umulig å leve på den på grunn av det faktum at solen vil øke i størrelse og dens stråling vil tørke opp alle havene på planeten. Derfor vil menneskeheten måtte passe seg på forhånd for å finne et nytt romhjem og forlate hjemmeplaneten. Så oppgaven til fremtidige generasjoner (inkludert våre barn) er å rette deres styrke og ferdigheter til å forberede seg på fremtidig kolonisering av andre planeter av jordboere. Og det første skrittet i denne retningen vil være den bemannede flyturen til Mars som er planlagt i de kommende tiårene.

Jeg håper, Danya, jeg svarte på spørsmålet ditt?

Og slik at jeg kan svare på spørsmålene dine, send dem til meg på e-post tavika2000 @ yandex.ua(fjern mellomrom) med lappen "Whychek Club". Alle spørsmål som sendes til Klubben, uansett om svaret ble publisert eller ikke, vil bli med i trekningen av premiene, som finner sted første fredag ​​i høst, 6. september. Jeg vil gi detaljer om det senere.

Den kalles skorpen og er en del av litosfæren, som bokstavelig talt betyr "steinete" eller "hard ball" på gresk. Det inkluderer også en del av den øvre mantelen. Alt dette er plassert rett over asthenosfæren ("kraftløs ball") - over et mer tyktflytende eller plastisk lag, som om det ligger under litosfæren.

Jordens indre struktur

Planeten vår har form av en ellipsoide, eller mer presist, en geoide, som er en tredimensjonal geometrisk kropp med en lukket form. Dette viktigste geodetiske konseptet er bokstavelig talt oversatt som " jordlignende" Slik ser planeten vår ut fra utsiden. Internt er den strukturert som følger - Jorden består av lag atskilt av grenser, som har sine egne spesifikke navn (den klareste av dem er Mohorovicic-grensen, eller Moho, som skiller skorpen og mantelen). Kjernen, som er sentrum av planeten vår, skallet (eller mantelen) og den øvre skorpen hardt skall Jorden er hovedlagene, hvorav to er kjernen og mantelen, i sin tur delt inn i 2 underlag - indre og ytre, eller nedre og øvre. Dermed består kjernen, hvis radius er 3,5 tusen kilometer, av en solid indre kjerne (radius 1,3) og en flytende ytre. Og mantelen, eller silikatskallet, er delt inn i nedre og øvre deler, som til sammen utgjør 67% av den totale massen til planeten vår.

Det tynneste laget av planeten

Den øvre faste overflaten av jorden er et ganske tynt øvre skall (på land - 40-80 km, under vann - 10-15). Den utgjør bare 1% av totalen; den består av to typer - landet er kontinentalt, havbunnen er oseanisk.

Det er også overgangssoner, hovedsakelig lokalisert langs kysten av havene - øy-bue-soner. Geografisk er den tykkeste delen av jordskorpen i fjellene, spesielt Himalaya (75 km), sentrum av havet er den tynneste delen (5-7 km). Tykkelsen av selve litosfæren på land og på havbunnen er henholdsvis 25-200 og 5-100 kilometer. Det skal bemerkes at litosfæren ikke inkluderer hele det øvre laget av mantelen, men bare en liten del av den opp til flere titalls kilometer, mens selve laget når fra 500 til 900 km.

Jordens fysiske og kjemiske sammensetning

Jordens solide skall består av tre typer bergarter - sedimentære (klastiske,
kjemiske, biogene), magmatiske eller magmatiske (de utgjør 95 % av hele litosfæren: granitter dominerer på land, basalter på bunnen) og metamorfe (dannet i jordens tykkelse). Under den oseaniske vannsøylen består skorpen av to lag. 99,5 % av den kjemiske sammensetningen som det øvre faste skallet på jorden har er hydrogen og oksygen, aluminium og silisium, jern og magnesium, kalsium og natrium - bare åtte grunnstoffer i det periodiske systemet. All informasjon om jordens indre struktur representerer teoretiske vitenskapelige løsninger. Bare det øvre harde skallet på jorden er tilgjengelig for direkte studier, fordi det moderne mennesket ikke fysisk kan nå neste lag. Derfor er alle spørsmål angående strukturen til planeten vår kontroversielle. Imidlertid er ikke alt på overflaten bevist og undersøkt. Selv opprinnelsen til jordskorpen er fortsatt kontroversiell. Derfor er alle områder for å studere litosfæren så relevante. Tilgjengelige mineraler er konsentrert i den, og helt i den øvre delen er det jordsmonn som betyr så mye i menneskelivet.

Funksjoner av litosfæren

Så, grensene til litosfæren kan bestemmes av grensesnittoverflaten, som bærer navnet til den serbiske geofysikeren Mohorovicic, og som bestemmes av forskjeller i hastighetene til seismiske bølger. Og innenfor disse grensene skjer det alvorlige prosesser som truer miljøkatastrofer - endringer, inkludert tektoniske, jordskred og gjørmestrømmer,

Jordsmonnet i seg selv oppsto samtidig med livet på jorden og er et produkt av påvirkning fra miljøet - vann, luft, levende organismer og planter. Avhengig av ulike forhold (geologiske, geografiske og klimatiske), er dette viktigst Naturressurs har en tykkelse på 15 cm til 3 m. Verdien av noen typer jord er svært høy. For eksempel eksporterte tyskerne under okkupasjonen ukrainsk svartjord i ruller til Tyskland. Når vi snakker om jordskorpen, kan vi ikke la være å nevne store faste områder som glir langs de mer flytende lagene i mantelen og beveger seg i forhold til hverandre. Deres tilnærming og "kollisjoner" truer med å forårsake katastrofer på jorden.