Загальні риси структури географічної оболонки

1. Структура географічної оболонки. Своєрідність природи Землі зумовлюється кількома головними передумовами:

1. Географічна оболонка тримірна, або змінюється в широтному, меридіальному напрямку та по вертикалі.

2. ГО сферична, тобто її поверхня утворює замкнуту фігуру.

3. Земна поверхня являє собою зону найбільш активної взаємодії геокомпонентів, де спостерігається максимальна інтенсивність різноманітних процесів і явищ.

4. Вверх і вниз від цієї контактної зони активність природних процесів і явищ знижується.

5. Для розуміння природних особливостей ГО особливе значення має система границь між окремими її сферами і частинами, тобто система контактів між тілами, що мають різний склад, знаходяться в різному фізичному стані. Контактні середовища характеризуються як правило не тільки активністю природних процесів, а й підвищеною концентрацією форм життя. На активних поверхнях вищого рангу відбуваються макропроцеси (наприклад кругообіг води в природі), в той час як на поверхнях контактів нижчого рангу відбуваються мікропроцеси, що слабо фіксуються.

      Найважливішими рисами загальної структури географічної оболонки є:

a.     поділ природної оболонки Землі на материкову й океанічну частини, що утворює найбільш помітні відмінності земної поверхні;

b.     природна поясність і зональність у розподілі тепла, опадів, грунтів, рослинного і тваринного світу;

c.     ярусність будови географічної оболонки, що проявляється як у розміщені самих геосфер, так і окремих їх елементів (рельєф, клімат, рослинність,…);

d.     наявність великої кількості різноманітних активних контактних зон та захисних екранів..

Горизонтальна структура ГО. Диференціацію природи Землі можна розглядати на глобальному, регіональному і локальному рівнях. Планетарний (глобальний) рівень зумовлюється кулястістю Землі, яка визначає замкнутість ГО. Планетарне значення має розподіл суші і моря, льодовиків, вплив сили Коріоліса та ін. Регіональний рівень горизонтальної структури визначається обрисами берегової лінії, рельєфом суші (гори, рівнини), дна океану, типом циркуляції повітряних мас. На локальному рівні основними факторами поділу є особливості будови тих чи інших форм рельєфу, склад гірських порід, експозиція схилів, неоднорідність природних умов на порівняно невеликих ділянках земної поверхні.

Зональність – закономірна зміна всіх компонентів ГО і самої оболонки від екватора до полюсів. Зональність обумовлена обертанням Землі її кулястою формою, нахилом земної орбіти і тд., що призводять до зміни кута падіння сонячних променів, а отже і до нерівномірного розподілу сонячної радіації. Зональність географічної оболонки найбільше проявляється в шарі де проходять основні процеси під впливом сонячної радіації. Вверх і вниз від цього шару зональність затухає (нижче кори вивітрювання, в глибинах океану, в високих шарах атмосфери вона невиражена). А.О. Григор’єв та М.І Будико сформулювали періодичний закон зональності: однотипність зон у різних поясах пов’язана з повторенням однакових співвідношень тепла і вологи.

На стику контактів материків і океанів формуються природні так звані циркумконтинентальні структури. В контактній зоні існує перехідний тип земної кори, в океані є накопичення уламкового матеріалу. Величезна частина живих організмів океану концентрується у прибережних водах.

Вертикальна структура ГО. Сфери що складають географічну оболонку (атом-, гідро-, біо-, літосфера) уже самі по собі мають шарувату будову – тобто розміщені вертикально. Крім  того для географічної оболонки характерна вертикальна орогенетична зональність, що проявляється в  кількох формах:

- висотна зональність (поясність) обумовлюється зміною тепла і вологи з висотою, а разом з тим і зміна грунтово-рослинного в горах.

- глибинна зональність – зміна аквальних ландшафтів з глибиною.

- схилова мікрозональність.

2. Закономірності розташування материків. Своєрідність природи Землі обумовлена також існуючими закономірностями розташування материків і океанів.

1.     Більша частина материків розташована в північній півкулі, де вони займають понад 100 млн. км², тобто майже 67% площі усього суходолу і 39% площі поверхні півкулі;

2.     Більша частина океану розташована в південній півкулі 68% загальної площі поверхні океанів і 80% площі півкулі;

3.     Материки і океани за своїм положенням антиподні – суходолу на зворотній поверхні Землі майже завжди відповідає поверхня океану;

4.     Майже всі материки групуються попарно;

Більшість материків мають трикутну форму.

Полярна асиметрія – обумовлена насамперед, асиметрією фігури Землі, неоднаковим розподілом в півкулях води і суші, відмінностями в геологічній будові. В північній півкулі вищі середньорічні температури, але більші річні амплітуди температур поверхні. В південній півкулі є колова течія, більше материкове зледеніння, немає природних зон тундри, лісотундри, тайги, мішаних лісів.

Оболонку, де проявляється найтісніша взаємодія всіх сфер та зональність називають ландшафтною сферою. За Ісаченком існує три зональності широтна, меридіальна (секторна), висотна (вертикальна). Загальною для всієї поверхні є лише тенденція до зональності, а її конкретна вираженість залежить від місцевих умов.

Закономірності розвитку географічної оболонки

1.                 Закономірності розвитку ГО.

Незважаючи на те що велика кількість компонентів географічної оболонки є стійкими, в географічній оболонці відбуваються безперервні рухи, що проявляються через трансформацію речовини і енергії в географічній оболонці. Основою процесів є енергія. Джерела енергії є зовнішні (енергія Сонця, орбітального осьового обертання Землі – припливи і відпливи, зміна швидкості обертання Землі) та внутрішня енергія Землі. Рухи в географічній оболонці є постійні (кругообіг речовин в ГО) та періодичні.

Ритмічність ГО – повторювання процесів і явищ в просторі і в часі. Ритмічність явища не є буквальним повторенням попереднього і проміжки часу між ними не обов’язково строго рівні, а відхиляються в деяких межах.

Колеснік С.В. рекомендує розрізняти  дві форми ритміки – періодичну і циклічну. В першому випадку ритми однакової тривалості, в іншому мають різну тривалість.

Існують ритми різної тривалості від добових до тектонічних (190-200 млн.р.). Причиною ритмів є рух Землі навколо своєї осі та навколо Сонця, припливи і відпливи,  різна зміна сонячної активності (2-3 р., 5-6, 22-23р., 80-90р.), зміщення точки весняного рівнодення (перцесія осі – 26 000 років), зміна нахилу екліптики (40 000 років), коливання ексцентриситету земної орбіти (92 000 роки), зміна швидкості обертання Землі.

Виділяють надвікову ритмічність, коли його тривалість більше 100 років, та вікову ритмічність до 100 років. Надвіковими є геологічні цикли, зледеніння та ін.

Розглянемо ритмічність на прикладі сонячної активності. Так найхолоднішими зимами в І тисячоліття н.е. були 443, 605, 670, 689, 822, 826, 829, 912 роки. Так в 826 році Темза була покрита льодом 7 місяців, а в 829 році замерзло Чорне та Адріатичне моря. Натомість сильні засухи були 598, 681, 742, 776, 987 роках. Вольф Спорер та Мауендер, які досліджували кліматичні зміни і сонячну активність на протязі нашої ери. Так «кліматичний оптимум» вони вважають ХІІ-ХІІІ ст.. (1100-1250 р.), тоді як з 1450-1700 – виділяють малий льодовиковий період. Похолодання 1812-1921 р. – пов’язані з мінімумом сонячної активності. Прикладами невеликих 11-річних циклів сонячної активності є зими 1990, 2001 років. Сонячна активність впливає на циркуляцію атмосфери. Може бути як пряма, так і обернена залежність. Так з 1880 по 1930 р. рівень вод оз. Вікторія прямо корелювався з періодами активності, а з 1950 р. кореляція стала від’ємною. Кореляція між сонячною активністю і кількістю гроз, особливо чітко спостерігається на території Сибіру. Від сонячної активності залежить кількість озону, розвиток рослин. Так А. Дуглас побудував криву сонячної активності і приросту на деревах на основі досліджень в лісах Англії, Норвегії, Швеції, Німеччини, Австрії. Відома стаття Шведова «Дерево как летопись засух». Вільям Гершель провів дослідження і встановив взаємо в’язок між сонячною активністю і урожайністю.

Значний вплив має і зміна магнітного поля Землі. При зміщені магнітного поля в створону Європи відбувається меридіональна циркуляція і для Європи характерне потепління, якщо навпаки то похолодання.

Цілісність ГО проявляється в тому, що зміна одного компонента викликає зміну всіх інших і системи в цілому. Зміни, що відбуваються в одному районі оболонки, відображаються на ній всій. Масштаби прояву цих змін різні: вони можуть охоплювати всю оболонку чи суттєво відобразитись лише в якісь частині.

2. Автономність географічної оболонки

                  Автономність – це здатність природи Землі зберігати незалежність від впливу Космосу та земних надр, забезпечувати відносну рівновагу параметрів за умов мінливості їх у Космосі. ГО прагне до упорядкування після екстремальних зовнішніх явищ (так після похолодань природа Землі намагається повернутися до якогось середнього стану, на зміну епохам орогенезу приходять періоди нівелювання поверхні).

      Автономність ГО забезпечується наявністю величезної кількості різних захисних середовищ і оболонок (екранів), існування яких пом’якшує або зовсім не пропускає зовнішніх потоків речовини та енергії. Серед таких екранів є магнітосфера, озоновий шар, сама атмосфера захищає Землю від метеоритів, холоду, інфрачервоного випромінення. Крім того автономність ГО Землі забезпечується наявністю у самій оболонці численних процесів і механізмів, спрямованих на стабілізацію основних природних параметрів в умовах перемінного зовнішнього впливу.

Але інтенсивний розвиток виробництва призводить до зниження саморегулюючих і захисних властивостей ГО та її екранів і це вже спричиняє порушенню природної рівноваги. Глобальні природні порушення починаються на локальному рівні.