Географическая оболочка как природный комплекс планетарного масштаба

Географическая оболочка как природный комплекс планетарного масштаба

Географическая оболочка как природный комплекс планетарного масштаба

Содержание

1. Географическая оболочка как природный комплекс планетарного масштаба

1.1 Состав и свойства географической оболочки

1.2 Общие закономерности географической оболочки

1.3 Общая характеристика географических поясов Земли

1.4 Климаты Земли

1.5 Гидросфера Земли

1.6 Почвенный покров Земли

1.7 Растительность суши земного шара

1.8 Животный мир Земли

Список использованных источников

1. Географическая оболочка как природный комплекс планетарного масштаба

1.1 Состав и свойства географической оболочки

Наиболее общим объектом изучения географической науки является географическая оболочка. Термин "географическая оболочка" был предложен известным географом А.А. Григорьевым в 1932 г. Под географической оболочкой понимается непрерывная оболочка Земли, включающая нижние слои атмосферы, верхнюю часть литосферы, гидросферу и биосферу. Все составные части географической оболочки находятся в соприкосновении, взаимопроникновении и взаимодействии.

Географическая оболочка формировалась одновременно с развитием Земли, поэтому ее история является частью общей истории развития Земли. Материальная основа географической оболочки была заложена в докембрии, а основные структурные элементы и режимы функционирования сформировались в фанерозое.

Границы географической оболочки не выражены четко и проводятся различными учеными по-разному, так как основы для ее деления отличаются. Но чаще всего приводят следующие границы.

К географической оболочке относится слой атмосферы, в котором отмечается наличие пыли, преимущественно вулканического происхождения, паров воды и могут существовать организмы. Высота этого слоя достигает 25-30 км, т.е. в состав географической оболочки входит тропосфера и нижние слои стратосферы. Именно на этих высотах в стратосфере расположен озоновый слой. Озон, как известно, поглощает до 99% солнечных ультрафиолетовых лучей, которые являются губительными для организмов и целых биологических систем. Считается, что исчезновение озонового слоя может привести к исчезновению жизни на Земле. Кроме того, озоновый слой задерживает часть земного тепла, препятствует охлаждению Земли и создает необходимые тепловые условия. Поэтому охрана озонового слоя является одной из первостепенных задач всего человечества.

В литосфере к географической оболочке относят только часть земной коры, которая простирается от поверхности Земли до глубины несколько сотен метров, иногда до 4-5 км. Именно до этой глубины прослеживается воздействие атмосферы и гидросферы на литосферу.

Эта зона называется зоной гипергенеза. Гипергенез (от греч. hyper - поверх, сверх и genesis - происхождение) - совокупность процессов разрушения и преобразования горных пород и минералов под воздействием воздуха, воды, температуры, живых организмов.

В состав географической оболочки входит почти вся гидросфера за исключением незначительной ее части, которая находится на большой глубине.

В своем развитии географическая оболочка прошла три этапа. Началом первого – неорганического – можно считать появление атмосферы. На втором этапе в географической оболочке образовалась биосфера, преобразившая все процессы, которые протекали в ней ранее. На третьем – современном – этапе в географической оболочке появилась человеческое общество. Человек начал активно преобразовывать географическую оболочку.

Самая большая часть географической оболочки - биосфера (от греч. bios - жизнь, schaira - шар) - одна из оболочек Земли, состав, свойства и процессы которой обусловлены деятельностью живых организмов. То есть, в основе выделения границ биосферы находится деятельность живых организмов, а в основе географической оболочки – наличие взаимодействия составных частей (сфер). Поэтому основные параметры биосферы и геосферы могут не совпадать.

Верхняя граница биосферы проходит в атмосфере на высоте около 30 км, нижняя в литосфере - на глубине до 4-5 км от поверхности суши, в Мировом океане - до глубины самых глубоких впадин.

Термин "биосфера" ввел австрийский геолог Э. Зюсс в 1875 г.

Последовательное учение о биосфере разработал В.И.Вернадский в начале XX в. Согласно этому учению, живые организмы и среда обитания тесно связаны и взаимодействуют друг с другом, образуя системы глобального, регионального и локального уровней.

Относительно соотношения размеров биосферы и географической оболочки земли нет единого мнения. Если за основу брать наличие или отсутствие бактерий, то сфера обитания последних выходит за границы географической оболочки, так как споры бактерий обнаружены значительно выше тропосферы, а в нефтеносных слоях литосферы бактерии обнаружены на глубинах до нескольких километров.

В основе учения лежат представления о планетарной геохимической роли вещества в образовании биосферы как продукта долговременного превращения вещества и энергии на протяжении геологического развития Земли. В пределах биосферы встречается или само живое вещество или следы его жизнедеятельности: газы атмосферы, природная вода, запасы нефти, угля, известняка, глины, сланцев, гранита и др.

Усиливающийся на биосферу антропогенный пресс, вызвавший включение в ее состав элементов техносферы и других средств и продуктов деятельности человека в биосфере, способствуют переходу биосферы в качественно новое состояние.

Для обозначения современного состояния развития биосферы используется понятие "ноосфера" – "сфера разума". Учение о ноосфере, как состоянии биосферы, при котором разумная деятельность человека становится главным, определяющим фактором ее развития разработано В. И. Вернадским. Ноосфера – это преобразованная человеком часть биосферы. Ноосфера – это новое состояние биосферы на нашей планете. Ноосфера – конечная из многих состояний биосферы в истории Земли. В ноосфере человек проявляет себя как крупнейшая геологическая сила. Приход ноосферы проявляется в возникновении новых веществ, новых почв, новых сортов растений и пород животных, нового состава биосферы.

В пределах суши географической оболочки отдельные ученые выделяют ландшафтную сферу. Это небольшой по мощности слой (от 5-10 м в тундре, до 100-150 м в тропиках), включающий верхнюю часть коры выветривания, почву, растительность, животный мир, приземный слой воздуха, поверхностные и грунтовые воды. В ландшафтной сфере имеются наиболее благоприятные условия для развития жизни. Здесь наиболее активно развиваются экзодинамические процессы, которые преобразуют поверхность земли. Это, прежде всего: эрозия, просадка грунта, оползни, карст, эоловые процессы и др. В ландшафтной сфере сосредоточена большая часть природных ресурсов. Использование ресурсов ведет к интенсивному изменению человеком ландшафтной сферы, а через нее и всей географической оболочки Земли.

В связи с тем, что географическая оболочка Земли представляет собой среду жизни и деятельности человека, а человеческое воздействие на природу с каждым годом увеличивается, в ее составе выделяют социосферу с техносферой и антропосферой.

Социосфера (от лат. societas — общество), — часть географической оболочки, включающая человечество с присущими ему производством и производственными отношениями, а также освоенную человеком часть природной среды.

Техносфера (от греч. tеchnе — искусство, мастерство) — совокупность искусственных объектов в пределах географической оболочки Земли, созданных человеком из вещества окружающей его природы.

Антропосфера (от греч. аntropos — человек), охватывает человечество как совокупность организмов

Основной процесс – энергетический обмен с Космосом. Жизнь любого организма во всех формах ее проявления возможна только при постоянном взаимодействии с окружающим миром и непрерывном поступлении в организм энергии из вне. Все виды живых существ используют в конечном итоге одну и ту же энергию – энергию солнца, но формы проявления и использования этой энергии различные.

В последнее время широкое распространение получили такие понятия как "географическая среда" и "окружающая среда".

Под географической средой понимается часть географической оболочки, освоенная человеком.

Учитывая то, что человек все активнее вторгается даже за пределы географической оболочки (освоение космоса и др.), то границы географической среды быстро расширяются. Уже в настоящее время в литературе часто понятие "географическая среда" отождествляется с географической оболочкой. Географическую среду наравне с географической оболочкой начинают рассматривать в качестве объекта исследования всей географической науки.

Обострение экологических проблем на Земле привело к введению в науку и широкому распространению в повседневной жизни понятия "окружающая среда". Под этим термином подразумевается среда жизни и производственной деятельности человечества, окружающий человека природный и искусственно созданный им материальный мир, включая заводы и фабрики, агропромышленные комплексы, поселения и другие объекты. При рассмотрении окружающей среды оцениваются условия жизни человека в природном окружении. С этим связано определение благоприятной или неблагоприятной окружающей среды. Человеческое общество в процессе хозяйственной деятельности воздействует на элементы окружающей среды и изменяет ее в ту или иную сторону. С целью снижения вредных воздействий хозяйственной деятельности на окружающую среду и здоровье человека разработана система мероприятий оптимизирующих взаимоотношение человеческого общества со средой обитания. Эта система мероприятий называется - охрана окружающей среды.

1.2 Общие закономерности географической оболочки

Характерные для географической оболочки общие закономерности ее функционирования являются следствием взаимопроникновения и взаимодействия географических сфер (литосферы, атмосферы, гидросферы и т. д.). Знание закономерностей позволяет объяснить территориальные особенности отдельных районов Земли, а также организацию природы, населения, хозяйства. К общим географическим закономерностям относятся зональность и азональность, целостность географической оболочки, круговороты вещества, ритмичность природных явлений.

Географическая зональность выражается в закономерной смене географических поясов от экватора к полюсам и распределении географических зон в пределах этих поясов. Самой крупной широтно-зональной единицей географической оболочки является географический пояс, который выделяется по особенностям радиационного баланса и общей циркуляции атмосферы. Под радиационным балансом понимается сумма прихода и расхода солнечной радиации. Приходная часть радиационного баланса состоит в основном из пришедшей на поверхность Земли солнечной радиации, расходная — из потери тепла земной поверхности за счет теплового излучения. Солнечная радиация доходит до земной поверхности прямо или рассеянно в виде электромагнитных волн (лучистая энергия Солнца). Это главный источник энергии для процессов, протекающих на земной поверхности и в атмосфере. Следовательно, в пределах пояса характерна относительная однородность климата, что отражается и на других компонентах природы (почвах, растительности, животного мира и др.).

На Земле выделяются следующие географические пояса: экваториальный, два субэкваториальных, два тропических, два субтропических, два умеренных, два субполярных, арктический и антарктический - всего 13. Форма и площади поясов зависят от множества факторов, основными из которых являются: рельеф, морские течения, близость моря. Наибольшая однородность присуща поясам над океаном.

Географические пояса делятся на географические (природные) зоны. Их выделение связано, в первую очередь, с неравномерностью распределения тепла и влаги на поверхности Земли. Они чаще вытянуты в широтном направлении (Евразия), но под влиянием орографических факторов или конфигурации материков могут иметь меридиональное направление (Северная Америка).

Идея широтной зональности впервые была высказана учеными античного времени (Евдокс, Аристотель, Эратосфен). Известно, что Эратосфен, который впервые предложил термин "география", составил сравнительно точную карту Земли, нанес на нее широтные полосы с разными "климатами" и попытался разделить Землю на физико-географические области. В дальнейшем идею поясности развивал Посидоний, выделивший 13 поясов, т. е. столько же, сколько выделяется и сейчас. Но они не являлись идентичными современным поясам, так как само представление о суше и море, вообще о Земле, было преимущественно гипотетическим, т. е. основанным на разных научных гипотезах, а иногда и фантазиях.

Большой вклад в развитие учения о географической зональности внесли В. В. Докучаев и Л. С. Берг. В основу учения о зонах природы В. В. Докучаев положил суждение о том, что каждая природная зона (тундра, тайга, степь, пустыня и другие зоны) представляет природный комплекс, в котором компоненты живой и неживой природы взаимосвязаны и взаимообусловлены. Это послужило основой классификации природных зон, разработанной Л. С. Бергом.

Дальнейшим развитием закона географической зональности стал периодический закон географической зональности, который был сформулирован в 1956 г. известными географами А.А.Григорьевым и М.И.Будыко. Суть периодического закона заключается в том, что географические зоны в разных широтах обладают рядом свойств, которые периодически повторяются (например, зона лесостепи и саванн, лиственных лесов умеренного пояса и лесов влажных субтропиков и т.д.) Согласно этому закону в основе дифференциации географической оболочки лежат: количество поглощенной солнечной энергии, (годовая величина радиационного баланса земной поверхности); количество поступающей влаги (годовая сумма осадков); отношение радиационного баланса к количеству тепла, необходимого для испарения годового количества осадков (радиационный индекс сухости). Величина индекса сухости в разных зонах колеблется от 0 до 4-5. Периодичность проявляется и в том, что величина индекса сухости близкая к единице повторяется между полюсом и экватором трижды.

Для этих условий характерна наибольшая биологическая продуктивность ландшафтов. Исключение составляют экваториальные леса (гилея).

Географическая зональность Земли в целом обусловлена воздействием двух факторов: лучистой энергией Солнца и внутренней энергией Земли. Если бы поверхность Земли была однородной, то зоны представляли бы собой правильные широтные пояса. Но в силу того, что в период длительного геологического развития Земли на ее пространствах протекали многочисленные процессы, действовали разные силы, образовывались разнообразные формы и неоднородный состав вещества, Земля приобрела очень сложное как внутреннее, так и поверхностное строение. Кроме того, для поверхности Земли характерно неравномерное распространение суши и моря, гор и равнин и т. д. Поэтому зональность имеет специфические черты и разную форму проявления. Это можно видеть на примере зонального распространения разных природных компонентов (климата, растительности, почв и др.).

Зональность осложняется разными местными условиями (условия увлажнения, литология, сложность рельефа и др.). В силу разных орографических условий на Земле выделяется высотная поясность. Широтная зональность лучше выражена на обширных равнинах, простирающихся на большие расстояния с севера на юг. Наиболее четко она прослеживается на континенте Евразия. Высотная поясность (синоним "высотная зональность") - это закономерная смена природных условий и природных комплексов с поднятием в горах снизу вверх.

Высотная поясность обусловлена, прежде всего, сменой климатических показателей (температуры, плотности воздуха, влажности, солнечной радиации и др.) при поднятии вверх. На высотную поясность влияют также экспозиция и крутизна склонов гор, удаленность от морей и океанов, широта местности. Высотные пояса при поднятии в горах снизу вверх сменяются в последовательности, близкой к смене широтных зон при продвижении от места расположения горного массива на север. Однако имеются и отклонения от данной аналогии. Например, такие высотные пояса, как альпийские луга и высокогорные пустыни, не имеют аналогов среди широтных зон.

Наряду с зональностью выделяют азональность или региональность. Азональность означает распространение какого-либо географического явления вне связи с зональными особенностями данной территории. Основными причинами азональности являются геологическая структура, литологические и тектонические особенности, характер рельефа и т. д. При наличии указанных факторов крупные участки географической оболочки приобретают индивидуальные неповторимые черты, что усложняет ее структуру и нарушает схему зональности. Азональность наиболее часто и ярко проявляется в горах и предгорьях.

По отношению к почвам и растительности чаще употребляется термин интразональность (от лат. intra — внутри). Он означает распространение почв или растений на отдельных участках, образующих вкрапления вне связи с зональными особенностями данной территории. Они могут встречаться в пределах одной или нескольких географических зон без преобладания по площади. Например, сфагновые болота и луга в тундре и тайге и т. д.

Важной географической закономерностью является целостность географической оболочки. Суть ее заключается в том, что природные процессы, явления и компоненты (воды, растительность, почвы и т. д.) находятся в тесной взаимосвязи и изменение одного ведет к изменению других. Эта закономерность присуща как отдельным географическим объектам на небольших территориях (например, озеро, лесной массив, пойма реки и др.), так и всей географической оболочке, которая состоит из множества географических комплексов разного масштаба. Изменение одних природных комплексов вызывает изменение других, находящихся во взаимосвязи с первыми. Например, после осушения болота понижается уровень грунтовых вод не только на самом болоте, но и на прилегающих территориях. В результате меняется почва, видовой состав растений, активизируются эрозионные процессы на склонах, меняется микроклимат и т. д.

Суть географической закономерности круговорота вещества состоит в том, что всем природным комплексам от локальных до географической оболочки в целом присуща способность обмениваться веществом. Примером может быть круговорот химических элементов между почвой и растением в процессе его роста и отмирания, круговорот воды в природе, круговорот воздушных масс в атмосфере (между экватором и тропиками) и т. д. Круговорот вещества - очень важная закономерность, так как в результате его поддерживается генетическое единство живой и неживой природы, существует жизнь, получаются продукты питания и т. д.

Закономерность ритмичности природных процессов заключается в их повторяемости в течение суток (смена дня и ночи), года - (смена времен года). Сюда же относятся и сезонные изменения в природе. Установлены также глобальные закономерности колебаний климата, поверхностных и подземных вод. Доказано, что продолжительность циклов увлажнения планеты находится в пределах 1800-2000 лет. Согласно расчетам современный период развития Земли соответствует началу фазы повышенной увлажненности, которая началась после середины прошлого века и сопровождается обеднением суши водой и поднятием уровня океана.

1.3 Общая характеристика географических поясов Земли

Имея большую вытянутость в широтном направлении, географические пояса характеризуются большой неоднородностью, которая определяется, прежде всего, положением той или ивой их части в приокеанских или континентальных условиях. Сам перечень названий географических поясов подчеркивает их симметрическое положение по отношению к экватору. Доля площади каждого географического пояса по отношению к общей площади земного шара хорошо показана на рисунке. Географические пояса прослеживаются и в Мировом океане, но там они обладают наибольшей однородностью по сравнению с сушей. Рассмотрим особенности каждого из географических поясов Земли.

Экваториальный пояс расположен по обе стороны от экватора, от 8° с. ш. до 11° ю. ш. Занимает он 6 % от общей площади суши Земли.

Особенностью экваториального пояса является исключительно высокая интенсивность протекания всех природных процессов (геоморфологических, биохимических и других), в результате чего формируется мощная кора выветривания. Причиной высокой интенсивности процессов является, прежде всего, постоянно жаркий и влажный климат.

Растительный и животный мир экваториального пояса очень разнообразен. Растительность представлена влажными экваториальными лесами. В Южной Америке (бассейн Амазонки) они называются гилея (от греч. hyle — лес), или сельва (от лат. silva — лес), и характеризуются круглогодичной вегетацией. Для лесов экваториального пояса характерны многоярусность, высокая продуктивность.

Несмотря на огромную массу растительного спада и отмерших животных, в почвах не накапливается много органического вещества. Это вызвано интенсивным его разрушением в условиях жаркого и влажного климата. В почве преобладает промывной водный режим, при котором атмосферные осадки промывают почву до глубины залегания грунтовых вод. В коре выветривания содержится много соединений железа и алюминия, что способствует образованию почвы кирпично-красного цвета и которая называется латеритной (от лат. later — кирпич).

По причине пожаров и вырубок в последнее время идет сокращение площади лесов, что приводит к ускоренной эрозии почв.

Субэкваториальные пояса расположены между экваториальным и тропическими поясами в Северном и Южном полушарии Земли и занимают около 11% общей площади суши. Субэкваториальный пояс Северного полушария находится в пределах 8-25° с. ш. и включает в Африке территорию от реки Нигер до верхнего Нила и Великих озер, в Америке - Панамский перешеек, низменность по реке Ориноко и Гвианское нагорье, а в Азии - Индостан, Индокитай и Филиппинские острова. В Южном полушарии он включает территорию между 8 и 20° ю. ш., куда входит Центральная Африка от реки Конго до реки Замбези, Бразильское нагорье Южной Америки, Северная Австралия и острова, находящиеся в этой полосе.

Большая часть площади субэкваториальных поясов, как и экваториального, приходится на Мировой океан. (Почему?) Здесь пояса выражены четко и могут быть определены по пассатным течениям. Пояса обоих полушарий в Тихом и Атлантическом океанах сдвинуты к северу по сравнению с их положением на суше.

Существенной особенностью субэкваториальных поясов является переменная циркуляция атмосферы, когда происходит сезонная смена экваториального воздуха тропическим, и наоборот, что и определяет наличие сухого и влажного (дождливого) времен года.

В субэкваториальных поясах выделяются две природные зоны: саванная (саванн и редколесий), являющаяся основной по площади, и зона переменно-влажных лесов — узкая, переходная от гилей к саваннам.

Переменно-влажные леса в отличие от гилей преимущественно листопадные. Однако полное или частичное сбрасывание листвы и засыхание травяной растительности происходит в сухой период. С началом сезона дождей листва быстро вырастает, травы начинают цвести, природа оживает. Но так как продолжительность сезона дождей в этом поясе неодинаковая, то леса делятся на две группы: преимущественно листопадные и листопадно-вечнозеленые.

Растительность саванн представлена ксероморфными злаками с узкими жесткими листьями высотой до 3 м, редкими сухими лесами, колючими кустарниками, одиноко растущими деревьями. Заметно преобладание низкорослых колючих деревьев неправильной формы с опадающими на сухой сезон листьями. В саваннах Америки распространены кактусы и агавы; встречаются и гиганты, которые приспособились к данным условиям (запасают воду в стволах на весь сухой период). Такими являются: в Африке баобаб - огромное дерево высотой до 25 м и в диаметре до 9 м, может иметь возраст до 5 тыс. лет; в Австралии — эвкалипт; в Южной Америке — бутылочное дерево (каваниллезия) и пальмы.

Тропические пояса расположены в Северном и Южном полушариях между субтропическими и субэкваториальными поясами. В целом они занимают 35 % всей суши Земли. Основная часть территории этих поясов лежит между 20° и 30° с. ш. и ю. ш., однако отдельные территории северного тропического пояса опускаются до 14° с. ш. (юг пустыни Сахары), а южного — до 18° ю. ш. (север пустыни Калахари). В этих широтах господствует сухой и жаркий воздух как на материках, так и на океанах. Это место зарождения ветров пассатов, и здесь начинается восточный перенос воздушных масс, которые уносят осадки от западных берегов материков и увлажняют восточные. С этим связана особенность тропических поясов, которая выражается в том, что природная зональность здесь проявляется не в меридиональном, а в широтном направлении.

По природным особенностям в пределах тропических поясов выделяются зоны саванн и редколесий, а также зоны тропических пустынь и полупустынь. Сезонно-влажные и постоянно влажные леса произрастают во Флориде, на Юкатане, на побережье Бразилии, на Мадагаскаре и в Северо-Восточной Австралии. Саванны и редколесья распространены в Центральной Америке, бассейне реки Замбези в Африке и Восточной Австралии. Остальные территории тропического пояса заняты крупными пустынями: Калифорнийской и Атакамой (Америка), Сахарой и Калахари (Африка), Аравийской пустыней, Тар (Азия) и Австралийскими пустынями.

Субтропические пояса расположены между умеренными и тропическими поясами, преимущественно в пределах 30º - 40° с. ш. и ю. ш. Они занимают площадь, равную 15 % (южный - 7 %, северный - 8 %) всей территории суши. Особенность природы этих поясов определяется их положением и выражается в проникновении сюда тропических (летом) и умеренных (зимой) воздушных масс.

Наиболее обширно по долготе представлен северный субтропический пояс. Он проходит через Евразию и Северную Африку на 133° долготы и через Северную Америку на 45°. Северная граница его проходит по горам альпийского пояса (Пиренеи, Альпы, Балканы, Крымские горы, Кавказ, горы Передней и Центральной Азии). Южный субтропический пояс протягивается на суше на 76° по долготе в пределах Южной Америки, Африки и Австралии.

В западных приокеанических регионах этих поясов природа средиземноморская с сухим летом и влажной зимой. Осадки составляют 900 мм и выпадают в основном зимой. Территориально - это Средиземное море в Европе, Калифорния в Северной Америке, некоторые районы Южной Америки, юго-западная часть Африки и Австралии.

Для восточного приокеанического (муссонного) региона характерно высокое количество осадков в течение всего года. Однако на восточном побережье Азии (Китай, юг Японии) ярко выражено летнее увеличение осадков (летний муссон). Внутриконтинентальный регион характеризуется слабым увлажнением в течение всего года.

Для регионов с влажным субтропическим климатом характерны почвы желтоземы и красноземы влажных субтропических лесов, для регионов с засушливым (аридным) климатом - коричневые почвы ксерофитных лесов и кустарников, а также серо-коричневые почвы субтропических степей.

Природные условия субтропических поясов благоприятны для жизни человека, поэтому эта территория издавна осваивалась и заселялась. Здесь леса сильно сведены, на огромных площадях размещаются поля, плантации хлопчатника, чая, цитрусовых и др.

Умеренные пояса характеризуются ассиметрией своего расположения в Северном и Южном полушариях. В Северном они располагаются в пределах 40º-65° с. ш. между субтропическим и субарктическим поясами. Здесь около 55% всей территории пояса занимает суша. В Южном полушарии умеренный пояс находится между 42º и 58° ю. ш. и на 98 % представлен водами океанов и морей. Хотя в целом площадь умеренных поясов составляет около 25% поверхности земного шара, на долю суши приходится не более 17%.

Северный умеренный пояс имеет наибольшую протяженность на суше от Ирландии до Камчатки (175° долготы) в Евразии и от Аляски до Ньюфаундленда (100° долготы) в Северной Америке. Протяженность пояса с севера на юг в Евразии достигает 37°, т. е. более 33 % всего Северного полушария. Самая северная граница его лежит в Скандинавии (70º с. ш.), а южная - в Северном Китае (33° с. ш.). Большая протяженность территории с востока на запад и с севера на юг вызывает большое разнообразие природных условий.

По климатическим показателям, растительности и другим природным компонентам северный умеренный пояс можно разделить на два: умеренный теплый и сухой и умеренный холодный и сырой. Первый лежит к югу от континентальной оси высокого давления, что и объясняет его сухость, другой - севернее оси, с чем связано его переувлажнение.

Для умеренного теплового пояса характерна аридность климата, которая возрастает с севера на юг. В этом же направлении на материковой части Евразии меняются природные зоны - лесостепная, степная, полупустынная, пустынная умеренного пояса.

В умеренном холодном и сыром поясах увлажнение повсюду избыточное, что проявляется через большую водность и густоту речной сети, заболоченность значительных территорий. В Северной и Восточной Сибири распространена многолетняя мерзлота. В этих условиях сформировалась обширная зона тайги или хвойных лесов.

Южный умеренный пояс является антиподом северного, так как он представляет собой почти сплошной водный пояс. Незначительная часть суши, которая попадает в него, - узкая южная окраина Южной Америки, юг Тасмании и Новой Зеландии.

Субарктический пояс расположен на северной окраине Евразии и Северной Америки. Его южная граница определяется в значительной степени действием морских течений. В Европе под воздействием теплого течения пояс занимает узкую полосу суши и расположен севернее Полярного круга, в то время как в северо-восточной части Евразии, где отсутствуют действия этого течения, он расширяется и доходит до 60° с. ш. В Северной Америке (район Гудзонова залива) под влиянием холодного течения его граница опускается до 50° с. ш., т. е. до широты г. Киева. Южная граница пояса примерно соответствует изотерме 10°С самого теплого месяца года. Это является температурным пределом северного распространения лесов. Осадков выпадает мало (от 100 до 300 мм в год), однако из-за того, что испаряемость еще ниже, увлажнение избыточное. Повсеместно распространена вечная мерзлота, которая в отдельных местах начинается уже на глубине 30 см.

Субантарктический пояс почти полностью находится на океанических просторах. Только несколько островов представляют сушу. Крупнейшие из них - Фолклендские, Кергелен, Южная Георгия и другие. На островах - океанические тундровые условия, высокая влажность, сильные ветры, бедная мохово-лишайниковая растительность. На отдельных островах тундра прослеживается до 50° ю. ш.

Полярные пояса включают Арктический и Антарктический. Хотя они и расположены в совершенно разных условиях - первый на океанических просторах, второй - на материке Антарктиды, у них общих черт больше, чем различных.

Арктический полярный пояс занимает часть земного шара севернее Полярного круга (66°33' с. ш.). Его граница проводится по изотерме 5°С самого теплого месяца (июля или августа); территориально граница проходит по Канадскому архипелагу; Карским воротам, северной окраине Азии и только в районе Гренландии она опускается до 60° с.ш.

Антарктический пояс включает Антарктиду и некоторые прилегающие острова и воды океана. Как и в арктическом, в антарктическом поясе граница проходит по изотерме 5° С самого теплого месяца года (январь).

1.4 Климаты Земли

На земном шаре выделяют климатические пояса и климатические зоны. Климатические пояса — это крупные территории земного шара с однородным типом климата, выделенные в виде полос, вытянутых преимущественно в широтном, реже в субширотном направлении. Выделяют экваториальный, два субэкваториальных, два тропических, два субтропических, два умеренных, субарктический, арктический, субантарктический и антарктический пояса.

Экваториальный климат формируется под воздействием большого количества тепла и влаги. Среднемесячная температура на протяжении всего года имеет небольшое колебание (24—28 °С), минимальная не опускается ниже 20°С, максимальная не поднимается выше 35°С. Осадков выпадает, как правило, более 2000 мм, а на наветренных склонах - до 10 000 мм. Дожди ливневые выпадают в основном в послеполуденное время, частые грозы. Относительная влажность воздуха достигает 90 %. Обилию влаги содействует перенос ее пассатами с океанов тропической зоны. Облачность в течение всего года значительная. Ветры носят эпизодический случайный характер.

В целом для экваториального климата характерен положительный баланс тепла и влаги, т. е. приход значительно превышает расход на усвоение солнечной радиации и испаряемость влаги. Это обеспечивает многолетнюю устойчивость экваториального климата. Доказано, что даже в период великих оледенений, происходивших в умеренных широтах, климат на экваторе оставался неизменным.

Различия в климате между материковой и океанической частями малые.

Регионы с ярко выраженным экваториальным климатом следующие: побережье Гвинейского залива и бассейн р. Конго в Африке, бассейн р. Амазонки в Южной Америке, полуостров Малакка, Зондские острова, Новая Гвинея.

Субэкваториальный климат формируется в условиях преобладания прихода тепла над его расходом (положительный тепловой баланс). Однако здесь уже наблюдаются различия в температуре между сезонами года. Различия между температурой самого теплого и самого холодного месяцев могут достигать 20 °С. Например, в Северном полушарии (п-ов Индостан) в январе - +15°С, в мае - +35 °С.

Кроме теплового режима, климатоопределяющим фактором субэкваториальных широт является циркуляция атмосферы, которая имеет муссонный характер. Летом здесь находится экваториальный воздух с восходящими потоками, зимой — тропический воздух с нисходящими тропическими массами. Климат как бы состоит из экваториального - летом и тропического - зимой.

Соответственно здесь лето - влажное, зима - сухая. Разница между материковой и океанической частями незначительная.

Климат субэкваториальных муссонов характерен для Бразильского и Гвианского нагорий в Южной Америке, части Центральной Африки, прилегающей к бассейну р. Конго, Северной Австралии и южной части Азии (Индостан, Индокитай).

Тропический климат характерен для территории, протянувшейся вдоль северного и южного тропиков как над материками, так и над океанами. Он сформировался под воздействием пассатов, имеющих устойчивое направление ветров: в Северном полушарии — северо-восточное, в Южном — юго-восточное. Тропический климат отличается преобладанием малооблачной погоды с умеренными ветрами, незначительным количеством осадков (за исключением наветренных склонов гор), высокими температурами воздуха.

По характеру проявления температурного режима движения воздушных масс и атмосферных осадков климат делится на подтипы, В центре материков формируется климат пустынь (Сахара, Аравийские пустыни, пустыня Тар, Австралийские пустыни).

Лето исключительно жаркое и сухое, среднемесячная температура июля может достигать +39°С, зима также теплая (10-20 °С тепла). Осадки выпадают крайне редко, по нескольку лет их может не быть вообще.

Западные побережья материков имеют свою специфику тропического климата. Здесь он формируется под влиянием холодных океанических течений; температура понижается, повышается влажность воздуха. Однако из-за неблагоприятных условий для конденсации осадков выпадает очень мало. Поэтому здесь находятся пустыни, хотя и менее жаркие, чем внутри материков, но имеющие несколько большую влажность воздуха. Это такие территории, как Намиб, Западная Сахара, Западная Австралия, Калифорния.

Восточные побережья материков в этой климатической зоне находятся под воздействием пассатов, которые приносят значительное количество осадков. На наветренных склонах их количество может превышать 1000 мм. Период выпадения дождей растянут равномерно на протяжении всего года. Температура воздуха здесь также довольно высокая, так как нет влияния холодных течений, колебания температур по сезонам года незначительные.

Субтропический климат формируется в условиях перехода от тропического к умеренному климатическому режиму. Эта полоса лежит примерно между 25 и 40° с. ш. и ю. ш.

Для западных частей материков характерен климат, называемый средиземноморским. Он охватывает юг Европы, северо-западную часть Африки, Переднюю Азию, район Сан-Франциско в Северной Америке, Южный берег Крыма, отдельные районы Предкавказья и Кавказа и др. Здесь сухое теплое лето и влажная прохладная зима.

Внутренние области материков имеют сухой субтропический климат, который отличается от средиземноморского малым количеством осадков (годовая сумма редко превышает 200 мм), а испаряемость больше 2000 мм, В этих климатических условиях находятся пустыня Гоби, южная часть Средней Азии, восточная часть Турции и Ирана, сухие степи Аргентины.

В восточной части Евразийского материка субтропический климат имеет наиболее четко выраженный муссонный характер. Для него характерно большое количество осадков, особенно летних, которые приносятся с муссонным ветром с моря. Среднемесячная температура самого теплого месяца составляет около 25-26 °С, а самого холодного - плюс 4-5 °С, но в отдельные годы может быть и отрицательной. Типичный субтропический муссонный климат имеют Средний Китай и юго-восточные штаты США.

Умеренный климат занимает обширную территорию, которая ограничена с севера арктическим фронтом, проходящим между арктической и полярной воздушными массами, и совпадает местами с полярным кругом. С юга граница проходит примерно по 40° с. ш. Аналогичную территорию этот тип климата занимает и в Южном полушарии.

Большой протяженности суши соответствует и большое разнообразие климатообразующих факторов. Для Северного полушария характерно проявление множества подтипов климата умеренного типа. Среди них наибольшее распространение имеют: морской, континентальный, муссонный умеренных широт.

Морской климат умеренных широт присущ западным берегам материков. Он имеет ряд отличительных черт. В его формировании важную роль играет преобладающий западный перенос воздушных масс и наличие теплых морских течений. Климатические показатели зависят от удаленности от моря. На западе (Великобритания), в непосредственной близости от океана, средняя температура самого холодного месяца (февраля) составляет +5-+б °С, а самого теплого +14 °С, в то время когда на востоке (Чехия, Словакия, Польша) они равны соответственно: -3-4 °С и +22 °С. Зима теплее на западе.

Морской климат широко распространен в Западной Европе, на северо-западном побережье Северной Америки и в юго-западной части Южной Америки (Чили).

Континентальный климат умеренных широт с избыточным увлажнением формируется под преобладающим влиянием факторов, связанных с сушей, и в меньшей степени факторов морского происхождения. Для этого климата характерны большие перепады температур как с запада на восток, так с севера на юг. Годовая амплитуда температуры превышает 25 °С. Лето жаркое, самый теплый месяц июль, самый холодный - январь. Большие морозы и маломощный снеговой покров, а также короткое лето способствуют сохранению вечной мерзлоты.

Такой климат характерен для огромной территории Евразии от Швеции до Восточной Сибири, включая всю зону лесов и частично лесотундру и лесостепь, а также почти всю лесную зону США и Канады в Северной Америке.

Континентальный климат с недостаточным увлажнением характерен для территорий, лежащих южнее лесной зоны в Евразии и западнее лесной зоны в Северной Америке, Он охватывает внутриматериковые степи и частично пустыни. Основным фактором формирования климата здесь является ось Воейкова, которая проходит по 50° с. ш.

В степной зоне среднемесячные температуры летом составляют 22-24°С, зимние же резко понижаются при продвижении с запада на восток. Аналогичная ситуация характерна для полупустынь и пустынь, где среднемесячные температуры лета поднимаются до 28-30 °С, а зимние остаются на уровне 6-10 °С ниже нуля.

Муссонный климат сформировался на восточном побережье Евразии (Дальний Восток, часть Северного Китая, северная часть Кореи и Японии), а также частично на побережье Канады (п-ов Лабрадор). Особенность его в том, что летом морской влажный прохладный воздух проникает на сушу, вызывая понижение температуры воздуха, а зимой холодный воздух поступает из глубины континента. Осадков зимой мало, воздух сухой. Среднесуточная температура находится на уровне 12-15 °С.

Субарктический и субантарктический климат сформировались в высоких широтах Северного и Южного полушарий. В Северном полушарии субарктический климат представлен обширно и полно. Он образовался в результате взаимодействия Северного Ледовитого океана и материка Евразия. На суше он, приурочен к зоне тундры, где преобладает арктический воздух. Климат этот характеризуется морозной продолжительной зимой, когда средняя температура января может опускаться до 40 °С мороза, и коротким холодным летом с температурой самого теплого месяца не выше -(-10 °С. Годовая сумма осадков изменяется от 300 мм на западе Евразии до 100 мм в Восточной Сибири. Ветры летом дуют преимущественно с океана на сушу, а зимой наоборот, что вызывает в теплое время повышенную влажность воздуха, облачность с продолжительными дождем и снегом.

Океанический подтип субарктического климата здесь имеет более теплую зиму, а количество атмосферных осадков достигает 400 мм в год.

Субантарктический климат представлен только в Южном полушарии океаническим на нескольких островах (Фолклендские, Южной Георгии и др.).

Полярный тип климата представлен двумя подтипами; материковым и океаническим. Материковый характерен для Антарктиды, океанический - преобладает в Арктике. Общими чертами для этих климатов является круглосуточная освещенность летом (полярный день) и отсутствие солнечной радиации зимой (полярная ночь, сильное излучение тепла снежной и ледяной поверхностью). Однако различий между ними значительно больше. Климат Арктики формируется при участии воздушных масс, поступающих с материка Евразия. Среднемесячная температура января при продвижении от окраин к центру Арктики меняется в пределах -30-40 °С. Климат Антарктиды определяется ее континентальностью и высотой поверхности льда более 3000 м. Это самое холодное место на земле, где температура самого теплого месяца (августа) не поднимается выше -30 °С, а самого холодного (декабря) - опускается ниже 70° мороза. Абсолютный минимум температуры на Земле зарегистрирован на станции "Восток" (-89,2°С). Осадков мало, влажность воздуха низкая. На побережье количество осадков возрастает до 400—500 мм, климат мягче.

1.5 Гидросфера Земли

Воды нашей планеты состоят из наземных и подземных, образуя собой непрерывную оболочку Земли, которая называется гидросферой. В нее входят воды Мирового океана, поверхностные воды суши (рек, озер, ледников), а также подземные воды, которые пропитывают земную кору. Гидросфера характеризуется целостностью, все ее части взаимосвязаны и взаимодействуют с другими компонентами географической оболочки.

Мировой океан занимает площадь более 361 млн. км2. Исторически он представлен четырьмя океанами; Тихим, Атлантическим, Индийским, Северным Ледовитым, но на современном этапе некоторые научные географические школы выделяют и пятый океан – Южный. Вода океанов на 96,5 % состоит из чистой воды, а остальное - примеси (соли, органические и минеральные вещества, газы), которые находятся в растворенном состоянии.

В воде в растворенном состоянии находится более 80 химических элементов. Из многих растворенных в воде солей на долю хлоридов приходится 88,7 %, сульфатов - 10,7 %. Поваренная соль (NаСl) придает соленый вкус океанической воде, соли магния (МgСl2, МgSО4) придают горький привкус.

Количество растворенных в воде минеральных веществ называется соленостью. Средняя соленость вод Мирового океана - 35 °/оо.

Растворенные в воде вещества и взвешенные частицы (планктон, ил и др.) влияют на прозрачность воды и распределение в ней света. Наибольшая прозрачность, т. е. глубина, на которой виден белый диск 30 см в диаметре, отмечена в Саргассовом море (66,5 м). В Тихом океане она составляет 59 м, в Индийском - 50 м, в Средиземном море - 60 м, Балтийском - 13 м, Азовском море - 3 м.

Температура воды в океане зависит от множества причин: близости материка, широты местности, ветра, морских течений и др. Наиболее теплые воды в экваториальных широтах, среднегодовые температуры здесь составляют 27 - 28°. К северу и югу от экватора температура воды понижается, в полярных широтах она опускается до 0°.

Около 15 % площади Мирового океана занято льдами. Кроме сплошных льдов, много плавучих льдин. Граница плавучих льдов в Южном полушарии достигает 50 - 60° ю. ш. За эти пределы могут заходить айсберги, которые образуются у берегов Антарктиды. В Северном полушарии айсберги образуются около Гренландии и островов Канадского архипелага. В Северном полушарии айсберги небольшие, они достигают 40 - 50° с. ш., в Южном полушарии - крупнее (до 150 - 170 км в поперечнике и до 140 - 160 м высотой), и они могут достигать 30° ю. ш. Глыбы льда сохраняются в течение длительного времени.

Вода в океанах и морях находится в постоянном движении. Основные формы движения следующие: волнение, вертикальное и горизонтальное перемешивание, приливы, отливы, течения.

Главной причиной образования океанических и морских волн является ветер. Самые большие волны образуются в Южном полушарии; достигают они высоты 12-13 м и до 400 м длины; в морях они значительно меньше и редко достигают 5 м. Другая причина образования огромных волн — землетрясения и извержения вулканов. Под воздействием этих факторов могут возникать волны, в 2-3 раза превышающие ветровые. Волны, возникающие при землетрясениях, называются сейсмическими, или цунами. В отличие от ветровых они распространяются на всю толщу воды.

Для океанических и морских вод характерно закономерное повышение и понижение (колебание) поверхности. Эти явления называются приливами и отливами. Возникают они в результате действия приливообразующих сил, в основе которых лежит воздействие Луны и Солнца.

Значение приливов и отливов весьма велико, так как они вызывают перемешивание огромных масс воды, участвуют в формировании берегов. Их учитывают при строительстве портов, различных защитных сооружений. Огромная энергия, которую несут приливные волны, может быть использована человеком путем создания приливно-отливных электрических установок и др.

Воды Мирового океана образуют постоянные потоки шириной в сотни километров, глубиной в сотни метров, длиной в тысячи километров, которые называются течениями. Они имеют скорость преимущественно 1-3 км/ч, иногда - до 8- 9 км/ч. Основной причиной образования течений являются ветры, поэтому направление основных течений соответствует постоянным, или господствующим, потокам воздуха. Однако заметны и другие факторы, и поэтому для океанических течений характерны многофакторность и сложность. Общей закономерностью течений в океане является то, что поверхностные течения под воздействием сил Кориолиса отклоняются от направления ветра в Северном полушарии - вправо, в Южном - влево на угол до 45°.

Рассмотрим общую схему течений Мирового океана. По обеим сторонам экватора в тропических широтах пассатные ветры, переходя с суши на море, сгоняют теплую воду и перемещают ее в западном направлении. Образуются два параллельных теплых пассатных течения - северное и южное, которые хорошо выражены на открытых обширных пространствах Атлантического и Тихого океанов. Южное течение хорошо выражено в Индийском океане. Дойдя до Южной Америки в Атлантическом океане, Южное Пассатное делится на Бразильское и Гвианское. Гвианское вместе с Северным Пассатным идет к полуострову Флорида и в Мексиканский залив, и они дают начало Гольфстриму, которое идет в северном направлении до Ньюфаундленда. На 40— 50-х градусах с. ш. Гольфстрим под действием западных ветров образует теплое Северо-Атлантическое течение, которое поворачивает в сторону Европы и делится на части. Одна часть огибает Скандинавию и доходит до о. Шпицбергена, другая его часть идет к Исландии.

Бразильское теплое пассатное течение в Атлантическом океане доходит до 35° ю. ш., где оно заканчивается и вливается в Антарктическое холодное течение или в течение западных ветров, которое проходит вдоль Антарктиды на всем Южном полушарии.

В Тихом океане пассатное течение идет на север и образует теплое течение Куросио, у берегов Австралии образуется Восточно-Австралийское теплое течение, которое, как и Бразильское, вливается в Антарктическое холодное течение.

Холодные течения образуются из-за поступления холодных водных масс из полярных областей или же из-за поднятия холодных глубинных вод на поверхность. В западной части Северного Ледовитого океана образуется Восточно-Гренландское и Лабрадорское холодные течения. В северной части Тихого океана образуются Камчатское и Курильские холодные течения, которые достигают Японии.

Страницы: 1, 2