Геосфера как биологическая оболочка Земли
Рефераты >> Биология >> Геосфера как биологическая оболочка Земли

Про­до­воль­ст­вен­ные за­па­сы Ми­ро­во­го океа­на ог­ром­ны. Здесь оби­та­ет 150 тыс. ви­дов гид­ро­био­нтов с об­щей мас­сой при­бли­зи­тель­но 30 млрд т. Мас­са во­до­рос­лей со­став­ля­ет 1,7 млрд т, но они еже­днев­но про­из­во­дят поч­ти в 10 раз боль­ше ор­га­ни­че­ски ве­ществ, чем ос­таль­ные гид­ро­био­нты, т. к. био­ло­ги­че­ская ак­тив­ность их пре­вы­ша­ет та­ко­вую дру­гих ви­дов при­бли­зи­тель­но в 200 раз.

Ат­мо­сфе­ра Зем­ли - это ее га­зо­вая (воз­душ­ная) обо­лоч­ка, рас­про­стра­няю­щая­ся до вы­сот бо­лее 100 км. Ат­мо­сфе­ра вра­ща­ет­ся вме­сте с Зем­лей. У по­верх­но­сти Зем­ли со­вре­мен­ная ат­мо­сфе­ра со­сто­ит в ос­нов­ном из азо­та (78,1%) и ки­сло­ро­да (21%). Дав­ле­ние и плот­ность воз­ду­ха с вы­со­той убы­ва­ют. На вы­со­те 20-25 км на­хо­дит­ся слой озо­на, пре­до­хра­няю­щий жи­вые ор­га­низ­мы на Зем­ле от вред­но­го для ко­рот­ко­вол­но­во­го из­лу­че­ния. В ат­мо­сфе­ре час­то вы­де­ля­ют 5 сло­ев: тро­по­сфе­ра (дос­ти­га­ет на эк­ва­то­ре тол­щи­ны 16-18 км), стра­то­сфе­ра (до­хо­дит до 55 км), ме­зо­сфе­ра (дос­ти­га­ет вы­со­ты 80 км, у верх­ней гра­ни­цы тем­пе­ра­ту­ра 80-90 ˚С), ио­но­сфе­ра (рас­по­ло­же­на до вы­со­ты 800 км, ока­зы­ва­ет зна­чи­тель­ное влия­ние на рас­про­стра­не­ние ра­дио­волн), эк­зо­сфе­ра (про­сти­ра­ет­ся от ио­но­сфе­ры до 2000-3000 км, эф­фек­тив­ная тем­пе­ра­ту­ра по­ряд­ка 2000 ˚С). Для ат­мо­сфе­ры Зем­ли ха­рак­те­рен так на­зы­вае­мый пар­ни­ко­вый эф­фект, обу­слав­ли­вае­мый по­гло­ще­ни­ем мо­ле­ку­ла­ми H2O, CO2 и O3 те­п­ло­во­го из­лу­че­ния на­гре­то­го сол­неч­ны­ми лу­ча­ми по­верх­но­сти пла­не­ты. Тех­но­ген­ная дея­тель­ность че­ло­ве­ка рез­ко уве­ли­чи­ла в ат­мо­сфе­ре со­дер­жа­ние уг­ле­ки­сло­го га­за CO2, в этой свя­зи пар­ни­ко­вый эф­фект пред­став­ля­ет опас­ность для здо­ро­вья лю­дей.

Воздух в атмосфере загрязнен: даже над открытым морем в 1 см3 содержится более 1000 пылинок. В атмосферу с земной поверхности непрерывным потоком поступают всевозможные примеси, порождаемые геохимическими и биологическими процессами, а также человеческой деятельностью. Прежде чем вернуться на Землю, в почву или воды, эти веще­ст­ва вме­сте с по­то­ка­ми воз­ду­ха стран­ст­ву­ют в ат­мо­сфе­ре, уча­ст­вуя в микрохимических и мик­ро­фи­зи­че­ских про­цес­сах.

Маг­ни­то­сфе­ра Зем­ли про­сти­ра­ет­ся на де­сят­ки и да­же сот­ни ты­сяч ки­ло­мет­ров. Со­стоя­ние маг­ни­то­сфе­ры оп­ре­де­ля­ет­ся взаи­мо­дей­ст­ви­ем маг­нит­но­го по­ля Зем­ли с по­то­ка­ми кос­ми­че­ских, осо­бен­но вы­со­ко­энер­ге­ти­че­ских, час­тиц. Кон­фи­гу­ра­ция си­ло­вых ли­ний маг­нит­но­го по­ля Зем­ли та­ко­ва, что дви­жу­щие­ся по ним час­ти­цы по­па­да­ют в так на­зы­вае­мые ло­вуш­ки, кур­си­руя от Се­вер­но­го по­лу­ша­рия в Юж­ное и об­рат­но. Маг­нит­ные ло­вуш­ки по­доб­но озо­но­во­му слою за­щи­ща­ют жи­вые ор­га­низ­мы Зем­ли от вред­ных для них из­лу­че­ний. К со­жа­ле­нию, тех­ни­че­ская дея­тель­ность че­ло­ве­че­ст­ва не толь­ко раз­ру­ша­ет не толь­ко озо­но­вый слой, но и маг­нит­ные ло­вуш­ки. Про­бле­мы с озо­но­вым сло­ем ста­ли пре­дель­но ак­ту­аль­ны­ми уже в на­ши дни. Про­бле­мы с маг­нит­ны­ми ло­вуш­ка­ми ожи­да­ют че­ло­ве­че­ст­во в бу­ду­щем, воз­мож­но весь­ма не­да­ле­ком.

Маг­нит­ные яв­ле­ния, на­блю­дае­мые на зем­ной по­верх­но­сти, в ат­мо­сфе­ре и кос­мо­се, да­ют ос­но­ва­ние счи­тать Зем­лю ог­ром­ным маг­ни­том с дву­мя чет­ко вы­ра­жен­ны­ми маг­нит­ны­ми по­лю­са­ми. Се­вер­ный маг­нит­ный по­люс на­хо­дит­ся в Се­вер­ной Аме­ри­ке на по­лу­ост­ро­ве Бо­тия (70˚5'3'' се­вер­ной ши­ро­ты и 96˚45'3'' за­пад­ной дол­го­ты). Юж­ный маг­нит­ный по­люс на­хо­дит­ся в Ан­тарк­ти­де на стан­ции Вос­ток (75˚6' юж­ной ши­ро­ты и 154˚8' вос­точ­ной дол­го­ты). Ли­нии маг­нит­ных сил об­ра­зу­ют маг­нит­ные ме­ри­диа­ны, ко­то­рые не сов­па­да­ют с гео­гра­фи­че­ски­ми. В дей­ст­вии маг­нит­ных сил встре­ча­ют­ся ано­ма­лии, ко­то­рые ино­гда име­ют рас­про­стра­не­ние на ты­ся­чи ки­ло­мет­ров. Име­ют ме­сто и маг­нит­ные бу­ри, бла­го­да­ря ко­то­рым воз­ни­ка­ют серь­ез­ные ра­дио­по­ме­хи, вплоть до пре­кра­ще­ния свя­зи. Ус­та­нов­ле­но, что маг­нит­ные бу­ри тес­но свя­за­ны с по­ляр­ны­ми сия­ния­ми и име­ют 11-лет­нюю пе­рио­дич­ность, сов­па­даю­щую с 11-лет­ней пе­рио­дич­но­стью воз­ник­но­ве­ния сол­неч­ных пя­тен. Маг­нит­ное по­ле Зем­ли име­ет яр­кую ис­то­рию, его изу­ча­ет па­лео­маг­не­тизм. Этой нау­кой бы­ли ус­та­нов­ле­ны два важ­ней­ших фак­та: 1) по­ляр­ность маг­нит­но­го по­ля Зем­ли не­сколь­ко раз ме­ня­лась на про­тя­же­нии ис­то­рии ее раз­ви­тия; 2) рас­по­ло­же­ние кон­ти­нен­тов от­но­си­тель­но маг­нит­ных по­лю­сов ра­ди­каль­но ме­ня­лось, под­чи­ня­ясь оп­ре­де­лен­ной сис­те­ме. Эти фак­ты оз­на­ча­ют не про­сто пе­ре­ме­ще­ние маг­нит­ных по­лю­сов, но и то, что кон­ти­нен­ты ме­ня­ют маг­нит­ную ори­ен­та­цию от­но­си­тель­но друг дру­га. По­след­нее яв­ля­ет­ся на­деж­ным до­ка­за­тель­ст­вом дрей­фа кон­ти­нен­тов.

4. Асим­мет­рич­ность про­цес­сов, про­те­каю­щих в гео­сфе­рах

По­верх­ность Зем­но­го ша­ра и про­цес­сы, про­те­каю­щие в его обо­лоч­ках, об­ла­да­ют яр­ко вы­ра­жен­ной асим­мет­рич­но­стью, ко­то­рую удоб­нее рас­смот­реть на ря­де при­ме­ров.

1. Возь­мем гло­бус, сде­лан­ный из мяг­ко­го ма­те­риа­ла (па­пье-ма­ше, по­ро­ло­на), и бу­дем про­ты­кать его длин­ной спи­цей на­сквозь так, что­бы спи­ца про­хо­ди­ла че­рез центр гло­бу­са. То­гда ес­ли мы вой­дем в гло­бус та, где су­ша, то обя­за­тель­но вый­дем там, где мо­ре. То есть уча­ст­ки су­ши и уча­ст­ки мо­ря сим­мет­рич­ны от­но­си­тель­но цен­тра Зем­но­го ша­ра. Сле­ду­ет от­ме­тить, что мел­ко­вод­ные при­бреж­ные зо­ны мо­рей (шель­фы) и глу­бо­ко­вод­ные ре­гио­ны Ми­ро­во­го океа­на бу­дут сим­мет­рич­ны от­но­си­тель­но цен­тра Зем­но­го ша­ра. Осо­бен­но на­гляд­ны в этом смыс­ле Арк­ти­ка и Ан­тарк­ти­ка. В цен­тре Арк­ти­ки на­хо­дит­ся оке­ан, по­кры­тый в ос­нов­ном пла­ваю­щим льдом, ко­то­рый к то­му же ак­тив­но пе­ре­ме­ща­ет­ся в пре­де­лах Се­вер­но­го Ле­до­ви­то­го океа­на. Так, на­при­мер, «па­па­нин­ская чет­вер­ка», вы­са­жен­ная в ию­не 1937 г. на Се­вер­ном по­лю­се, в фев­ра­ле 1938 г. ока­за­лась в Грен­ланд­ском мо­ре - этот путь про­де­ла­ла вы­бран­ная для дрей­фа льди­на.

2. Те­п­ло­вой ре­жим Се­вер­но­го и Юж­но­го по­лу­ша­рий асим­мет­ри­чен. Те­п­ло­вой эк­ва­тор, т.е. ли­ния, со­еди­няю­щая точ­ки на Зем­ном ша­ре, где на­блю­да­ет­ся мак­си­маль­ная сред­не­го­до­вая тем­пе­ра­ту­ра, сме­ще­ны от гео­гра­фи­че­ско­го эк­ва­то­ра к се­ве­ру в сред­нем на 10˚. Та­ким об­ра­зом, се­вер­ное по­лу­ша­рие бо­лее те­п­лое, чем Юж­ное. Дей­ст­ви­тель­но, в Се­вер­ном по­лу­ша­рии са­мая низ­кая тем­пе­ра­ту­ра со­став­ля­ет -70˚С, а в Юж­ном по­лу­ша­рии -90˚С. Кро­ме то­го, в Юж­ном по­лу­ша­рии рас­по­ло­жен аб­со­лют­ный по­люс вет­ров (в Ан­тарк­ти­де) и «ре­ву­щие со­ро­ко­вые» ши­ро­ты - зо­на по­сто­ян­ных бурь и ура­га­нов.

Над Арк­ти­кой и Ан­тарк­ти­кой Зем­ля те­ря­ет боль­шую часть сво­его ухо­дя­ще­го в кос­мос те­п­ла. Арк­ти­ка вклю­ча­ет в се­бя ок­раи­ны ма­те­ри­ков Ев­ра­зии и Се­вер­ной Аме­ри­ки и поч­ти весь Се­вер­ный Ле­до­ви­тый оке­ан со все­ми его ост­ро­ва­ми (кро­ме нор­веж­ских), а так­же при­ле­гаю­щие час­ти Ат­лан­ти­че­ско­го и Ти­хо­го океа­нов. Сред­не­лет­ние тем­пе­ра­ту­ры в Арк­ти­ке не пре­вы­ша­ют 10˚С. Ан­тарк­ти­да - са­мый вы­со­кий ма­те­рик. Сред­няя вы­со­та его - 2040 км. Сред­няя тол­щи­на льда - бо­лее 1740 км. Толь­ко 2% пло­ща­ди ма­те­ри­ка сво­бод­но ото льда.


Страница: