Особенности строения оболочек земли


Содержание

Введение

1. Основные оболочки земли

2. Состав и физическое строение земли

3. Геотермический режим земли

Заключение

Список использованных источников

Геология — наука о строении и истории развития Земли. Основные объекты исследований — горные породы, в которых запечатлена геологическая летопись Земли, а также современные физические процессы и механизмы, действующие как на ее поверхности, так и в недрах, изучение которых позволяет понять, каким образом происходило развитие нашей планеты в прошлом.

Земля постоянно изменяется. Некоторые изменения происходят внезапно и весьма бурно (например, вулканические извержения, землетрясения или крупные наводнения), но чаще всего — медленно (за столетие сносится или накапливается слой осадков мощностью не более 30 см). Такие перемены не заметны на протяжении жизни одного человека, но накоплены некоторые сведения об изменениях за продолжительный срок, а при помощи регулярных точных измерений фиксируются даже незначительные движения земной коры.


История Земли началась одновременно с развитием Солнечной системы примерно 4,6 млрд. лет назад. Однако для геологической летописи характерны фрагментарность и неполнота, т.к. многие древние породы были разрушены или перекрыты более молодыми осадками. Пробелы должны восполняться посредством корреляции с событиями, происходившими в других местах и о которых имеется больше данных, а также методом аналогий и выдвижением гипотез. Относительный возраст пород определяется на основании комплексов содержащихся в них ископаемых остатков, а отложений, в которых такие остатки отсутствуют, — по взаимному расположению тех и других. Кроме того, абсолютный возраст почти всех пород может быть установлен геохимическими методами.

В настоящей работе рассмотрены основные оболочки земли, ее состав и физическое строение.

Земля имеет 6 оболочек: атмосферу, гидросферу, биосферу, литосферу, пиросферу и центросферу[1].

Атмосфера — внешняя газовая оболочка Земли. Ее нижняя граница проходит по литосфере и гидросфере, а верхняя — на высоте 1000 км. В атмосфере различают тропосферу (двигающийся слой), стратосферу (слой над тропосферой) и ионосферу (верхний слой).

Средняя высота тропосферы — 10 км. Ее масса составляет 75% всей массы атмосферы. Воздух тропосферы перемещается как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях.

Над тропосферой на 80 км поднимается стратосфера. Ее воздух, перемещающийся лишь в горизонтальном направлении, образует слои.


Еще выше простирается ионосфера, получившая свое название в связи с тем, что ее воздух постоянно ионизируется под воздействием ультрафиолетовых и космических лучей.

Гидросфера занимает 71% поверхности Земли. Ее средняя соленость составляет 35 г/л. Температура океанической поверхности — от 3 до 32°С, плотность — около 1. Солнечный свет проникает на глубину 200 м, а ультрафиолетовые лучи — на глубину до 800 м.

Биосфера, или сфера жизни, сливается с атмосферой, гидросферой и литосферой. Ее верхняя граница достигает верхних слоев тропосферы, нижняя — проходит по дну океанских впадин. Биосфера подразделяется на сферу растений (свыше 500 000 видов) и сферу животных (свыше 1 000 000 видов).

Литосфера — каменная оболочка Земли — толщиной от 40 до 100 км. Она включает материки, острова и дно океанов. Средняя высота материков над уровнем океана: Антарктиды — 2200 м, Азии — 960 м, Африки — 750 м, Северной Америки — 720 м, Южной Америки — 590 м, Европы — 340 м, Австралии — 340 м.

Под литосферой расположена пиросфера — огненная оболочка Земли. Ее температура повышается примерно на 1°С на каждые 33 м глубины. Породы на значительных глубинах вследствие высоких температур и большого давления, вероятно, находятся в расплавленном состоянии.

Центросфера, или ядро Земли, расположена на глубине 1800 км. По мнению большинства ученых, она состоит из железа и никеля. Давление здесь достигает 300000000000 Па (3000000 атмосфер), температура — нескольких тысяч градусов. В каком состоянии находится ядро, пока неизвестно.


Огненная сфера Земли продолжает охлаждаться. Твердая оболочкой утолщается, огненная — сгущается. В свое время это привело к формированию твердых каменных глыб — материков. Однако влияние огненной сферы на жизнь планеты Земля все еще очень велико. Неоднократно менялись очертания материков и океанов, климат, состав атмосферы.

Экзогенные и эндогенные процессы беспрерывно изменяют твердую поверхность нашей планеты, что, в свою очередь, активно влияет на биосферу Земли.

Источник: smekni.com

Что такое географическая оболочка

Географическая оболочка представляет собой целостную и непрерывную оболочку Земли. В состав географической оболочки входят атмосфера, литосфера, гидросфера и биосфера.

Однако так было не всегда — развитие целостной оболочки шло постепенно. Все изменилось с появлением организмов на планете. Это произошло более 3 млрд.лет назад. До этого времени биосфера не существовала.

Появление живых организмов существенно сказалось на развитии географической оболочки.

Достаточно вспомнить, что источником кислорода на Земле являются растения. Его они производят в процессе фотосинтеза, при этом поглощая углекислый газ. Соответственно, с их появлением изменился состав атмосферы.


1 geograficheskaya obolochka
Фотосинтез Источник

Из отмерших частей организмов в литосфере образуются осадочные полезные ископаемые. К примеру, природный газ, нефть, уголь.

2 geograficheskaya obolochka
Добыча каменного угля Источник

Получается, что все компоненты географической оболочки развиваются не сами по себе, а в тесном взаимодействии друг с другом.

Как же тогда устроена географическая оболочка? Очень хорошо просматриваются особенности строения географической оболочки на рисунке.

3 geograficheskaya obolochka

Рассмотрев внимательно схему строения географической оболочки, можно увидеть, что некоторые сферы не целиком в нее входят, а частично. К примеру, в географической оболочке присутствуют лишь нижние участки атмосферы, а у литосферы – верхние слои.

 

Границы географической оболочки

Как определяются учеными границы географической оболочки? Отличительный показатель данной оболочки – существование жизни на планете. Поэтому границы географической оболочки совпадают с границами биосферы.


4 geograficheskaya obolochka

Верхняя граница географической оболочки проходит по озоновому экрану, который препятствует проникновению ультрафиолетовой радиации. Ультрафиолетовое излучение губительно действует на организмы, соответственно, выше этого слоя жизни нет.

Очень сложно определить нижнюю границу географической оболочки. Ведь к живым организмам относятся и различные бактерии, споры которых находили на различных глубинах и даже в слое многолетней мерзлоты. Приблизительно определили, что нижняя граница географической оболочки проходит на глубине около 5 км. Совпадает она с местом нахождения бактерий в залежах нефти. Ниже этого участка следов жизни найдено не было.

 

Почему нельзя определить точные границы географической оболочки?

Верхняя граница географической оболочки на данный момент определена точно. Это связано со степенью изученности атмосферы. Человек активно исследует атмосферу и постигает космос. Поэтому эта сфера жизни достаточно изучена.

5 geograficheskaya obolochka
Изучение атмосферы со спутника Источник

Проблемы возникают с определением нижней границы географической оболочки Земли. Проникнуть в глубины литосферы человеку дается с трудом.Подробно мы останавливались на изучении литосферы в 1 уроке «Земная кора». Вспомните, что самая глубокая скважина – 12 км. Вот именно на такую глубину люди смогли проникнуть в литосферу. Однако, научно-технический прогресс не стоит на месте. Со временем и нижняя граница географической оболочки будет установлена более конкретно.

 

Особенности географической оболочки


Формирование географической оболочки совершалось в результате длительного и сложного процесса. Каждая оболочка появлялась постепенно в процессе эволюции и формировании планеты. Соответственно, в развитии географической оболочки можно выделить несколько этапов.

6 geograficheskaya obolochka

Самым первым и длительным этапом развития географической оболочки считается геологический. На данном этапе происходило образование первичных оболочек, еще не измененных организмами.

Второй этап знаменуется появлением жизни и формированием сфер, составляющих географическую оболочку.Сферы планеты взаимодействуют между собой, формируя единую географическую оболочку.

Появление человека на планете ознаменовало новый этап – антропогенный. В процессе научно-технического прогресса происходит увеличение степени воздействия на географическую оболочку.

Представим краткую характеристику каждого этапа в таблице.


7 geograficheskaya obolochka

Уникальность географической оболочки заключается в том, что именно в ее границах формируются условия для жизни всех организмов и человека, в том числе. Подобной оболочки нет на других планетах Солнечной системы.

В географической оболочке прослеживается несколько закономерностей. Остановимся подробнее на каждой из них.

1. Целостность географической оболочки выражается во взаимосвязи и взаимозависимости абсолютно всех компонентов.

8 geograficheskaya obolochka

Приведем пример целостности географической оболочки. Форма и движение планеты оказывают действие на распределение тепла по территории Земли. От этого, в свою очередь, зависит давление воздуха, направление и сила ветра. Ветры вызывают морские течения. Климатические условия оказывают действие на водоемы, организмы, почву.

Преобразование одной составляющей отражается на прочих компонентах географической оболочки.

  1. Особенностью географической оболочки будет непрерывный круговорот веществ, например, воды, кислорода.

Каждый круговорот веществ в географической оболочке взаимосвязан и протекает непрерывно.

К примеру, влага с океанической поверхности, испаряясь, перемещается с воздушными массами к суше, выпадая там,в виде осадков, при этом появляются реки, озера, подземные воды, ледники, а заканчивает свой путь она в океане.


9 geograficheskaya obolochka

Для географической оболочки свойственен и биологический круговорот. Растения берут из почвы различные питательные вещества, а затем, отмирая, возвращают их почве. Животные получают органические вещества, питаясь другими организмами, затем они их возвращают в почву.

10 geograficheskaya obolochka

Вот так осуществляется круговорот веществ в каждой части географической оболочки.

  1. Отличительным свойством географической оболочки считается ритмичность. Проявляется она в повторяемости каких-либо явлений. Ритмы не одинаковы по длительности, поэтому выделяют суточные, годовые, вековые.

Ежедневный или суточный ритм прослеживается при изменении температуры, давления и влажности воздуха, облачности, силы ветра, в явлениях приливов и отливов, процессах фотосинтеза у растений, перемене дня и ночи.

11 geograficheskaya obolochka

Ежегодно осуществляется череда времен года, созревание плодов и семян у растений, зимняя спячка некоторых организмов,сезонность хозяйственной деятельности. К примеру, с наступлением тепла начинается посев сельскохозяйственных культур, с наступлением холодов их уборка.


12 geograficheskaya obolochka
Уборка зерновых культур Источник

В жизни планеты наблюдались ритмы, включающие столетия и многие тысячелетия, например, похолодание и потепление климата, периоды горообразования и относительного спокойствия литосферы.

  1. Еще одной особенностью географической оболочки считается зональность. Заключается она в последовательном изменении всех природных компонентов, начиная от экватора и заканчивая полюсами. Главным фактором зональности географической оболочки будет неодинаковое количество тепла, получаемого какой-либо частью планеты. В следующем пункте подробно остановимся на этой особенности географической оболочки.

 

Источник: 100urokov.ru

Внутреннее строение Земли

Планета Земля состоит из трех основных слоев: земной коры, мантии и ядра. Можно сравнить земной шар с яйцом. Тогда яичная скорлупа будет представлять собой земную кору, яичный белок — мантию, а желток — ядро.

Внутреннее строение Земли. Источник: Климанова О.А. География 5-6 классы

Особенности строения оболочек земли

Верхняя часть Земли носит название литосфера (в переводе с греческого «каменный шар»). Это твердая оболочка земного шара, в состав которой входит земная кора и верхняя часть мантии.

Земная кора


Земная кора — это каменная оболочка, которая покрывает всю поверхность нашей планеты. Под океанами ее толщина не превышает 15-ти километров, а на материках — 75-ти. Если вернуться к аналогии с яйцом, то земная кора по отношению ко всей планете тоньше, чем яичная скорлупа. На долю этого слоя Земли приходится всего 5% объема и менее 1% массы всей планеты.

В составе земной коры ученые обнаружили оксиды кремния, щелочных металлов, алюминия и железа. Кора под океанами состоит из осадочного и базальтового слоев, она тяжелее континентальной (материковой). В то время как оболочка, покрывающая континентальную часть планеты, имеет более сложное строение.

Выделяют три слоя континентальной земной коры:

  • осадочный (10-15 км в основном осадочных пород);

  • гранитный (5-15 км метаморфических пород, по свойствам схожих с гранитом);

  • базальтовый (10-35 км магматических пород).

Разрез земной коры. Источник: Климанова О.А. География 5-6 классы

Особенности строения оболочек земли

Мантия

Под земной корой располагается мантия («покрывало, плащ»). Этот слой имеет толщину до 2900 км. На него приходится 83% от общего объема планеты и почти 70% массы. Состоит мантия из тяжелых минералов, богатых железом и магнием. Этот слой имеет температуру свыше 2000°C. Тем не менее большая часть вещества мантии сохраняет твердое кристаллическое состояние из-за огромного давления. На глубине от 50 до 200 км располагается подвижный верхний слой мантии. Он называется астеносфера («бессильная сфера»). Астеносфера очень пластична, именно из-за нее происходит извержение вулканов и формирование залежей полезных ископаемых. В толщину астеносфера достигает от 100 до 250 км. Вещество, которое проникает из астеносферы в земную кору и изливается иногда на поверхность, называется магмой («месиво, густая мазь»). Когда магма застывает на поверхности Земли, она превращается в лаву.

Ядро

Под мантией, словно под покрывалом, располагается земное ядро. Оно находится в 2900 км от поверхности планеты. Ядро имеет форму шара радиусом около 3500 км. Поскольку людям еще не удалось добраться до ядра Земли, о его составе ученые строят догадки. Предположительно, ядро состоит из железа с примесью других элементов. Это самая плотная и тяжелая часть планеты. На нее приходится всего 15% объема Земли и аж 35% массы.

Считается, что ядро состоит из двух слоев — твердого внутреннего ядра (радиусом около 1300 км) и жидкого внешнего (около 2200 км). Внутреннее ядро словно бы плавает во внешнем жидком слое. Из-за этого плавного движения вокруг Земли образуется ее магнитное поле (именно оно защищает планету от опасных космических излучений, и на него реагирует стрелка компаса). Ядро — самая горячая часть нашей планеты. Долгое время считалось, что температура его достигает, предположительно, 4000-5000°C. Однако в 2013 году ученые провели лабораторный эксперимент, в ходе которого определили температуру плавления железа, которое, вероятно, входит в состав внутреннего земного ядра. Так выяснилось, что температура между внутренним твердым и внешним жидким ядром равна температуре поверхности Солнца, то есть около 6000 °C.

Строение нашей планеты — одна из множества неразгаданных человечеством тайн. Большая часть информации о нем получена косвенными методами, еще ни одному ученому не удалось добыть образцы земного ядра. Изучение строения и состава Земли по-прежнему сопряжено с непреодолимыми трудностями, но исследователи не сдаются и ищут новые способы добыть достоверные сведения о планете Земля.

Методические рекомендации

При изучении темы «Внутреннее строение Земли» у учащихся могут возникать трудности с запоминанием названий и очередности слоев земного шара. Латинские наименования будет намного легче запомнить, если дети создадут собственную модель Земли. Можно предложить ученикам выполнить модель земного шара из пластилина или рассказать о его устройстве на примере фруктов (кожура — земная кора, мякоть — мантия, косточка — ядро) и предметов, имеющих схожую структуру. Поможет в проведении урока учебник География. 5-6 классы О.А.Климановой, где вы найдете красочные иллюстрации и подробные сведения по теме.


#ADVERTISING_INSERT#

Источник: rosuchebnik.ru

Краткое описание

Верхняя граница расположена на расстоянии в 55 км от земной поверхности. Целостность компонентов географической оболочки определяется постоянным взаимодействием воды, воздуха, минеральных веществ и живых организмов. Также наблюдается круговорот, разные элементы переходят из одного слоя в другой и обратно, что нередко сопровождается изменением агрегатного состояния.

Некоторые слои взаимодействуют с остальными не только в совокупности, но и в частности. Например, биосфера и атмосфера создают фотосинтез. В процессе этого наблюдается следующая схема:

  • Воздух вступает в химические реакции с другими газами во внешней среде.
  • Газы регулируются в атмосфере, распространяются по всей поверхности, поэтому продукты жизнедеятельности человека вредят не отдельному населенному пункту, а всей планете.
  • Под действием ультрафиолета растения способны поглощать углекислый газ, перерабатывать его и выпускать кислород, без которого живые существа не могут существовать.
  • Накопление солнечной радиации днем, чтобы прогревать Землю, и удержание энергии ночью, чтобы не остужать ее.

Тесно связана биосфера и гидросфера. Множество живых организмов обитает в воде. Сухопутные животные, равно как человек, погибнут без влаги. Через атмосферу по воздуху в мировой океан доставляются важные микроэлементы, например, кальций. Если его в водоемах будет недостаточно, формирование панцирей и раковин нарушается. Следствием станет полное вымирание целых классов животных.

Верхняя твердая часть планеты активнее всего подвергается влиянию биосферы, верхушку которой занимает человек. А учитывая постоянное общее взаимодействие слоев, любое негативное вмешательство плохо отражается на всей географической оболочке. Причем нужно рассматривать все: как обычные выхлопные газы от автомобилей, так и взрывы атомных бомб, пусть даже учебных.

Компоненты и их определение

Вопрос о строении географической оболочки стоит остро. К примеру, некоторые ученые отказываются вносить в слои ноосферу — среду, где осуществляется взаимодействие между человеком и окружающей природой. Существующие компоненты представлены в таблице ниже.

Название Расположение Особенности
Земная кора Верхняя часть планеты, расположенная над литосферой Разделяется на океаническую и континентальную. Состоит из нескольких крупных литосферных плит, которые могут двигаться. Результатом перемещения становится землетрясение.
Тропосфера Верхняя граница проходит на высоте от 8 до 18 км Здесь наблюдается постоянное скопление около 80% воздуха и 90% воды. Также тут формируются погодные условия. Размеры оболочки уменьшаются в зимнее время.
Стратосфера Доходит до 50−55 км Высокое содержание озона. Воздух и вода присутствуют, но в малой концентрации.
Гидросфера Объединяет в себе всю воду планеты Вода находится не только в водоемах, но и в облаках, тучах, иных формах скопления рассматриваемых молекул. Часть переходит в твёрдое агрегатное состояние, образуя криосферу (ледяной покров).
Биосфера Объединяет гидросферу, земную кору и атмосферу Представляет собой совокупность живых организмов. Некоторые из которых достаточно легкие и микроскопические, чтобы парить высоко над землей.
Ноосфера Объединяет природу и человека Многие ученые не признают этот компонент оболочки, поскольку человека относят к живым организмам, поэтому его можно рассматривать как часть биосферы.

Законы и свойства

Каждый слой обладает своими уникальными особенностями. Везде есть свои законы, в соответствии с которыми осуществляется внутреннее взаимодействие. Но также имеются свойства географической оболочки, характеризующие ее в комплексе:

  • Компоненты взаимопроникают друг в друга.
  • Компоненты перемещаются из одного слоя в другой. Существует два вида движения — горизонтальное и вертикальное (последнее частично переходит в наружные слои, не относящиеся к ГО, затем разлетается или испаряется в вакууме космоса). Они не мешают друг другу, однако в частях географической оболочки оно осуществляется с разными скоростями.
  • Существует зональное распределение, все слои располагаются на своем месте и не выходят за его пределы. Есть горизонтальная (от полюсов к экватору) и вертикальная, зависящая от высоты.
  • Существует круговорот. Различные явления повторяются. Периодичность разная, от нескольких часов до тысячелетий.
  • Все слои находятся в единстве, поскольку тесно связаны между собой. Если разрушить один, погибнет вся географическая оболочка.

Уникальность оболочки в том, что только здесь наблюдаются все три агрегатных состояния вещества. Сначала она создала условия для зарождения живых организмов, которые впоследствии эволюционировали до человека. Затем образовалась благоприятная обстановка, в рамках которой человеческое общество смогло развиваться и дойти до современного цивилизованного состояния.

Учитывая, что сегодня известно о целостности и ритмичности слоев, запускается множество различных программ по сохранению окружающей среды. Любое действие человека приводит к изменениям, преимущественно негативным. Поэтому регулируются моменты, способные нанести больший вред.

Круговорот энергии

Природные процессы внутри оболочки не проходят без обмена энергией. Таковых видов множество, но есть 3 наиболее важных:

  • Водный. Молекулы влаги поднимаются с океанов, образуя крупные воздушные массы. Их движением ветра доставляют к разным районам планеты.
  • Биологический. Растения и животные, погибая, разлагаются на минеральные вещества. Затем они поглощаются в пищу другими, которые растут, развиваются и снова умирают.
  • Воздушный. Выполняется вертикально и горизонтально. С его помощью образуется система ветров, погодных условий, перемещения осадков.

Все круговороты, несмотря на ритмичность, отличаются друг от друга. Закономерность только в их появлении. К примеру, каждое растение в процессе развития увеличивается и растет. Поэтому после гибели оно способно оставить после себя намного больше минеральных веществ, чем изначально поглотило.

Участие живых организмов

Говоря о том, какова роль живых организмов в географической оболочке, нельзя это недооценивать. Неповторимость планеты заключается в том, что на ее поверхности зародилась и развивается жизнь. Процессы включают в себя 3 этапа:

  • Появление органических веществ. Это следствие фотосинтеза. Потом они становятся пищей для многих животных и растений, а в некоторых случаях — простейшими живыми организмами.
  • Преобразование первичной продукции во вторичную. Сначала поступает к растениям, затем через них — к животным.
  • Разрушение всех видов продукции, как растительной, так и животной. Они разлагаются на микроскопические элементы, бактерии и грибы.

Если хотя бы один из указанных процессов исключить из цепочки, прервется вся жизнь на планете. Такой порядок зародился миллионы лет назад и его основные понятия не изменились до сих пор. Например, растения помогают переработать углекислый газ, преобразовать его в кислород — одно из главных газообразных элементов.

Под влиянием организмов Земля сильно изменилась. Состав Мирового Океана поменялся, в нем появились дополнительные и важные элементы, давшие возможность развиваться и эволюционировать рыбам и водным животным. Залежи угля, известняка и нефти тоже являются следствием и неотъемлемой частью перечисленных процессов.

Источник: nauka.club


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.