Географическая оболочка

Эволюция земной коры на Земле привела к образованию атмосферы, гидросферы и биосферы. При этом сформировался планетарный природный комплекс, четыре компонента которого, то есть атмосфера, гидросфера, литосфера и биосфера находятся в постоянном взаимодействии и обмениваются веществом и энергией. Каждый компонент комплекса имеет свой химический состав, отличается присущими только ему свойствами. Они могут иметь твердое, жидкое или газообразное состояние, свою организацию вещества, закономерности развития, могут быть органическими или неорганическими.

Вступая во взаимодействие друг с другом эти природные компоненты оказывают взаимное влияют и приобретают новые свойства. Так, на земной поверхности в ходе длительного взаимодействия сфер сформировалась новая оболочка, обладающая своими, специфическими особенностями, которая была названа географической оболочкой. Учение о географической оболочке начало формироваться в начале 20 …
в. Географическая оболочка – основной объект физической географии.

Географическая оболочка имеет своеобразную пространственную структуру. Она трехмерна и сферична. Это зона наиболее активного взаимодействия природных компонентов, в которой наблюдается наибольшая интенсивность разнообразных физико-географических процессов и явлений. На некотором расстоянии вверх и вниз от земной поверхности, взаимодействие компонентов ослабевает, а затем и вовсе исчезает. Происходит это постепенно и границы географической оболочки – нечеткие. За верхнюю границу часто принимается озоновый слой на высоте 25-30 км. Нижнюю границуеографической оболочки часто проводят по разделу Мохоровичича, то есть по астеносфере, являющейся подошвой земной коры.

Компоненты еографической оболочки сложены веществами разного состава, находящимися в разном состоянии. Они разграничиваются системой активных поверхностей, где происходит взаимодействие вещества и трансформируются потоки энергии. К ним относятся: береговая зона, атмосферные и океанические фронты, приледниковые зоны.

Особенности географической оболочки:

1. Географическая оболочка отличается очень большой сложностью состава и разнообразным состоянием вещества;

2. В ней сосредоточена жизнь и существует человеческое общество;

3. Все физико-географические процессы в этой оболочке протекают за счет солнечной и внутренней энергии Земли;

4. Все виды энергии поступают в оболочку, трансформируются в ней и частично консервируются.

Основных свойств географической оболочки четыре.

1. Ритмичность, связанная с солнечной активностью, движением Земли вокруг Солнца, движением Земли и Луны вокруг Солнца, солнечной системы вокруг центра галактики.

2. Круговорот веществ который делится на круговороты воздушных масс и водных потоков, которые образуют круговороты воздуха и влаги, круговороты минерального вещества и литосферные круговороты, биологические и биохимические круговороты.

3. Целостность и единство, которые проявляются в том, что изменение одного компонента природного комплекса неизбежно вызывает изменение всех остальных и всей системы, как целого. К тому же, изменения, произошедшие в одном месте, отражаются на всей оболочке, а иногда на какой-либо ее части – в другом месте. Единство и целостность географической оболочки обеспечивается системой перемещения вещества и энергии.

Очень важной особенностью географической оболочки является ее способность сохранять свои основные свойства в течение всей истории своего существования. За миллионы лет на Земле изменилось расположение материков, состав атмосферы, произошло образование и развитие биосферы. При этом осталась сущность географической оболочки, как зоны контакта между геосферами, где взаимодействуют эндогенные и экзогенные силы. Сохранились и основные ее свойства: присутствие воды в трех состояниях – жидком, твердом и газообразном, наличие устойчивых границ между атмосферой, гидросферой и литосферой, постоянство радиационного и теплового балансов, постоянство солевого состава Мирового океана и т. д. Поэтому географическую оболочку называют геостатом, то есть системой, которая способна автоматически поддерживать определенное состояние природной среды. В историческом плане географическая оболочка является самоорганизующейся системой, что приближает ее к биологическим системам.

Если мысленно разрезать географическую оболочку от верхней до нижней границы, то окажется, что нижний ярус представлен плотным веществом литосферы, а верхние ярусы – более легким веществом гидросферы и атмосферы. Такое устройство географической оболочки является результатом эволюции Земли, которая сопровождалась дифференциацией вещества: с выделением плотного вещества в центре Земли и более легкого – по периферии.

Многие физико-географические явления на земной поверхности распределяются в форме полос, вытянутых вдоль параллелей, или под некоторым углом к ним. Это свойство географических явлений называется зональностью.

Все компоненты географической оболочки несут на себе печать воздействия мирового закона зональности. Зональность отмечается для: климатических показателей, растительных группировок, типов почв. В основе зональности физико-географических явлений находится закономерность поступления на Землю солнечной радиации, приход которой убывает от экватора к полюсам.

На основе сочетания поступления тепла и влаги в различные районы земли формируется географическая поясность. Выделяется ряд географических поясов. Они внутренне неоднородны, что, прежде всего, связано с зональной циркуляцией атмосферы и переносом влаги. На этом основании выделяются секторы. Как правило, их 3: два океанических (западный и восточный) и один континентальный.

Секторность– это географическая закономерность, которая выражается в смене основных природных показателей по долготе: от океанов в глубь материков. Все зональные явления определяются эндогенной энергией. Схемы зональности нарушаются орографическими условиями территории.

Высотная поясность – это закономерная смена природных показателей от уровня моря к вершинам гор. Определяется она сменой климата с высотой, в первую очередь изменением количества тепла и влаги. Впервые высотная зональность была описана А. Гумбольдтом.

Иерархия геосистем

Иерархия природной геосистемы. Природная геосистема – исторически сложившаяся совокупность взаимосвязанных природных компонентов, характеризующаяся пространственной и временной организованностью, относительной устойчивостью, способностью функционировать как единое целое, продуцируя новое вещество. Геосистемы могут быть образованиями различной размерности.

Природные геосистемы имеют иерархическую структуру. Это означает, что все геосистемы состоят из нескольких элементов, и каждая геосистема входит в качестве структурного элемента в более крупные.

Существуют три категории геосистем (по пространственным размерам): планетарные (сотни млн. км2) – ландшафтная оболочка в целом, материки и океаны, пояса, зоны; региональные – физико-географические страны, области провинции, районы; локальные – (от нескольких м2 до нескольких тысяч м2) местности, урочища, подурочища, фации.

Каждому из указанных геосистемных таксонов свойственны определенные круговороты вещества и энергии определенного масштаба – большой геологический, биогеохимический, биологический.

Ландшафтная оболочка подчиняется закону иерархической организации слагающих ее частей. В ее структуре участвуют природные геосистемы различных пространственно-временных масштабов. От самых крупных и долговечных образований, таких как океаны и материки, до маленьких и очень изменчивых. Они объединяются в многоступенчатую систему таксонов, именуемую иерархией природных геосистем. Из признания факта соподчиненности разноранговых геосистем происходит методологическое правило триады, согласно которому каждая природная геосистема должна изучаться не только сам по себе, но и обязательно как распадающаяся на подчиненные структурные элементы и одновременно как часть вышестоящего природного единства.

Предложено несколько вариантов таксономической классификации природных геосистем.

Геосистемные уровни Иерархические таксоны геосистем
Планетарный Ландшафтная оболочка Географические пояса Континенты и океаны Субконтиненты
Региональный Ф-г страны Ф-г области Ф-г провинции Ф-г районы Ландшафты
Локальный Местности Урочища Подурочище (донный овраг в балке) Фации

Физико-географическое районирование, система территориальных подразделений земной поверхности (регионов), обладающих внутренним единством и своеобразными чертами природы; процесс их выявления – одна из форм синтеза вфизической географии

. Ф.-г. р. можно определить как особый род систематики природных территориальных комплексов и как метод выявления индивидуальной специфики отдельных частей географической оболочки (в то время как типологический подход в физической географии способствует установлению сходства природных территориальных комплексов, что позволяет свести их в классификационные группы – типы, классы, виды и т. и.). Ф.-г. р. включает изучение соподчинённых природных территориальных комплексов (физико-географических стран, зон, районов и др.) и составление их всесторонних характеристик; исследование малых территориальных комплексов, входящих в состав ландшафта географического (урочищ, фаций), обычно не относится к Ф.-г. р., но некоторые исследователи включают в сферу Ф.-г. р. природные территориальные комплексы всех рангов. Районирование может производиться по комплексу признаков, охватывающих все или почти все компоненты природной среды (комплексное физико-географическое, или ландшафтное, районирование), и по каким-либо частным признакам – рельефу, климату, почвам и т.п. (частное, или отраслевое, природное районирование).

До 19 в. районирование осуществлялось без научной основы, по отдельным наиболее легко уловимым внешним признакам (орография, речные бассейны, политические границы) и без чёткого разграничения на физико-географическое и экономическое. В течение 19 в. (особенно во 2-й половине), когда интенсивно формировались частные географические дисциплины, активизировалась разработка отраслевых схем природного районирования (климатического, биогеографического и др.). В качестве самостоятельного направления выделяется экономическое районирование. Первоначальные теоретические предпосылки для разработки комплексного Ф.-г. р. были созданы работами В. В. Докучаева в конце 19 в. Идея природной зональности была положена в основу первых схем Ф.-г. р. Европейской России (Г. И. Танфильев, 1897) и Азиатской России (Л. С. Берг, 1913). В начале 20 в. проблемы Ф.-г. р. начали широко обсуждаться и в зарубежной (нем., англ., амер.) географии (Э. Хербертсон, З. Пассарге и др.).

В СССР работы по Ф.-г. р. отдельных областей и республик широко развернулись с 20-х гг. Наряду с принципом зональности в практику вошёл и принцип провинциальности (учёт роли долготно-климатических изменений, а также крупных структур земной коры в формировании региональных различий). С 1940-х гг. создано несколько вариантов Ф.-г. р. территории СССР (в т. ч. районирование, выполненное Советом по изучению производительных сил при АН СССР с привлечением институтов АН СССР, 1947, схема районирования географического факультета МГУ, 1968), а также всей суши и отдельных материков (Физико-географический атлас мира, 1964). Составлены многочисленные более детальные схемы Ф.-г. р. для отдельных политико-административных, экономических и природных регионов. Исследования по Ф.-г. р. приобрели прикладную направленность (например, с 1956 силами ряда вузов осуществляется Ф.-г. р. СССР для целей сельского хозяйства). Значительное внимание вопросам Ф.-г. р. уделяют географы и других социалистических стран. С 1965 состоялось 3 международных симпозиума по этим проблемам (в ГДР, Польше, Чехословакии). Детальное Ф.-г. р. разработано в ФРГ. Предпринимались попытки создать т. н. общегеографическое районирование, которое включало бы как природные, так и социально-экономические особенности разных территорий.

Большинство сов. географов исходит из признания объективного существования физико-географических регионов, каждый из которых очерчен естественными границами, имеющими более или менее чёткий характер. Целостность и внутреннее единство каждого отдельного региона определяются общностью истории его развития и географического положения, единством многих природных процессов (например, циркуляции атмосферы, влагооборота, миграции химических элементов) и пространственной сопряженностью его отдельных частей. Формируясь в процессе развития и дифференциации земной поверхности, физико-географические регионы имеют свою историю и возраст, что определяет необходимость историко-генетического подхода к районированию.

На каждый регион воздействуют зональные (определяемые широтным распределением солнечной радиации на земной поверхности) и азональные факторы (особенности гипсометрического положения, вещественного состава земной коры, движений земной коры, соотношения суши и моря). Поэтому теоретическую основу Ф.-г. р. составляют закономерности территориальной физико-географической дифференциации. Одновременно в географической оболочке непрерывно действуют процессы интеграции, связывающие (посредством циркуляции воздушных масс, стока, склонового перемещения твёрдого материала, миграций растений и животных) разнородные участки земной поверхности в сложные территориальные системы. Наиболее тесные и разносторонние. связи наблюдаются между смежными участками поверхности (между склонами и подножиями гор, водоёмами и их водосборами и т.п.). По мере увеличения размеров и сложности территории и в зависимости от особенностей расположения её отдельных частей по отношению к господствующим воздушным массам, орографическим барьерам и т.п. "теснота" географических связей обычно ослабевает и степень пространственной однородности уменьшается. Это вызывает необходимость различать физико-географические регионы разного ранга и пользоваться многоступенчатой системой Ф.-г. р.

По зональным признакам последовательно выделяются пояса физико-географические, зоны физико-географические и подзоны физико-географические, по азональным – страны физико-географические и области физико-географические. В силу неодинаковой степени воздействия океанов на природу материков в пределах последних выделяются физико-географические секторы (океанические, переходные от океанических к континентальным, континентальные, резко континентальные). Между зональными и азональными единицами районирования существуют сложные соотношения. Природа каждой зоны приобретает своеобразные черты в разных физико-географических странах и областях, в связи с чем образуются производные региональные единицы, имеющие одновременно зональный и азональный характер – зональные отрезки физико-географических стран, провинции физико-географические. Завершающей ступенью районирования во многих схемах Ф.-г. р. служит район физико-географический, отвечающий условию однородности как в зональном, так и в азональном отношении. На практике в региональных физико-географических характеристиках, содержащих схемы районирования, обычно применяются системы единиц районирования, при которых поочерёдно используются зональные и азональные признаки (например, страна – зона – область – провинция – район).

При Ф.-г. р. горных территорий роль важнейшего критерия приобретает структура высотной поясности: различным горным провинциям и районам свойственны специфические ряды (спектры) высотных поясов, зависящие от широтно-зонального и долготного положения того или иного горного поднятия, его абсолютной высоты, ориентировки хребтов и экспозиции склонов.

Выделение единиц Ф.-г. р. разного ранга, сопровождающееся составлением их текстовых характеристик, осуществляется как "сверху", так и "снизу", что является отражением единства процессов физико-географической дифференциации и интеграции. Путём анализа ведущих (зональных и азональных) факторов региональной физико-географической дифференциации с использованием разнообразных картографических материалов и литературных источников, намечается принципиальная схема последовательного деления территории "сверху вниз", т. е. от высших ступеней Ф.-г. р. к низшим. Затем эта схема уточняется и детализируется "снизу вверх", т. е. путём последовательной интеграции простых природных комплексов в более сложные (урочищ – в ландшафты, ландшафтов – в провинции и т.д.). Использование ландшафтных карт позволяет определить размещение природных комплексов разного ранга и соотношения между ними. Делаются попытки применять статистические методы для выделения "однородных" регионов, математически обосновать проведение границ и т.п.

Являясь важной основой для всестороннего комплексного учёта и оценки природных условий и ресурсов, Ф.-г. р. используется в разнообразных практических целях (с.-х., инженерно-строительных, транспортных, медицинских, рекреационных и др.), а также прирайонных планировках