Биосфера, климат и строение Земли

Строение Земли

Земля является третьей планетой Солнечной системы. Она имеет форму сфероида. Масса Земли составляет 61024 кг.

Расстояние от Земли до Солнца составляет 149,6 млн. км.

Вращение Земли вокруг своей оси, обращение Земли вокруг Солнца, гравитационное взаимодействие с Луной – спутником Земли приводят к формированию механизма взаимодействия между разными слоями Земли, тем самым вызывая эффекты саморегуляции.

Выделяются следующие сферы планеты Земля:

• геосфера – внутренне строение Земли
• гидросфера
• биосфера
• атмосфера
• гляцио-сфера
• антропосфера
• магнитосфера.

Важную роль в исследовании геосферы Земли сыграла сейсмология – наука, изучающая землетрясения и вулканическую деятельность. После изучения старинных летописей было установлено, что создание перового сейсмоскопа датируется вторым веком до нашей эры.

Идеи о физической природе землетрясений были сформулированы М. В. Ломоносовым.

На Земле ежеминутно происходят поверхностные и глубинные землетрясения. Землетрясения сопровождаются продольными и поперечными волнами.

Для исследования внутреннего строении планеты применяются глубокие бурения. Самая глубокая скважина расположена на Кольском полуострове, ее глубина составляет 12,2 км.

Основываясь на результате измерения скорости сейсмических волн австралийский сейсмолог К. Буллен выступил с предложением разделить строение Земли на три сферы – ядро, мантию и земную кору. этот метод применяется и сегодня, но с уточнениями. Ядро делится на внутренне и внешнее.

Рисунок 1. Строение Земли. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Внутреннее ядро состоит из железа и никеля, оно является твердым и располагается на расстоянии 6370-5120 км. Температура внутреннего ядра более 4000° С.

Внешнее ядро находится на глубине 5120-2900 км. Состоит оно из никеля, железа и примесей легких химических элементов. Внутренне ядро находится в жидком состоянии.

Мантия располагается за внешней частью ядра Земли. Это относительно твердый слой, толщина которого составляет около 2900 км. 83% от объема Земли составляет именно мантия. Средняя температура мантии составляет от 2500 до 2000° С.

Переходной зоной от мантии к земной коре является астеносфера, которая располагается на границе верхней мантии. Считается, что астеносфера расположена на глубине 100 км под материками, под дном океанов на глубине 50 км. нижняя граница астеносферы находится на глубине 350 км.

Самым тонким слоем Земли является литосфера, которую называют земной корой. Масса литосферы составляет 0,05% от массы Земли. Литосфера состоит из 8 следующих химических элементов: кислорода, кремния, алюминия, железа, кальция, калия, натрия, магния. Литосфера делится на континентальную и океаническую.

Климат на Земле

Климат оказывает большое влияние на живую и неживую природу. Формирование климата происходит при взаимодействии большого количества факторов:

• -циркуляции атмосферы
• количества солнечной радиации
• характера подстилающей поверхности.

В свою очередь, климатообразующие факторы зависят от географических условий местности, в частности, географической широты и близости океана. В тех местах, которые находятся далеко от океана, выпадает мало осадков, и режим выпадения является неравномерным. Такой климат называется континентальным.

Над поверхностью воды формируется водный климат.

Морские течения также оказывают большое влияние на климат. Теплые течения согревают атмосферу.

Рельеф также влияет на формирование климата. На высокогорных районах температура воздуха ниже. А горные хребты задерживают холодные ветры.

Биосфера

Впервые термин «биосфера» был предложен австрийским геологом Э. Зюссом в 1875 году. А в 1926 году В. И. Вернадским было создано учение о биосфере.

Под биосферой рассматривается область живого вещества, жизни на Земле. Исследования, проводимые на современном этапе, подчеркивают важную роль биосферы в круговороте вещества на Земле.

Исходя из учения В. И. Вернадского, биосфера рассматривается как целостное, многоуровневое образование. Общая толщина биосферы составляет 17 километров. Организмы проникают на 6,5-7 километров в глубь литосферы. В гидросферу живые организмы проникают на глубину более 11 километров. В атмосфере живые организмы существуют под озоновым слоем, который экранирует ультрафиолетовое излучение, которое является губительным для всего живого.

Согласно данному учению, в состав биосферы входят:

• живое вещество. Под живым веществом понимается совокупность всех живых организмов, которые населяют планету.
• косное вещество, которое не связано с жизнедеятельностью этих организмов
• образующееся в результате деятельности живых организмов биогенное вещество. К биогенному веществу относится кислород, газ, нефть, уголь, осадочные породы и т.д.
• биокосное вещество, образующееся в результате действия косного и живого вещества.

Выяснилось, что механизм круговорота вещества, энергии, излучения в виде теплового обмена является высоко сбалансированным, поэтому представление о том, что все восстановится, является ошибочным и может привести к губительным последствиям для будущих поколений.

Например, при радиационной температуре Земли, без учета солнечной энергии, равной - 16° С, температуре поверхности Земли, равной 14°С (рассматриваются средние величины) и температуре Мирового океана 3—5°С основная нагрузка на удержание тепла придется на водные пары, углекислый газ и некоторые парниковые газы в атмосфере. Именно они создают парниковый эффект. Поэтому содержание паров воды, углекислого газа и парниковых газов оказывает влияние на климат Земли. Увеличение содержания углекислого газа в атмосфере приводит к потеплению, уменьшение – к похолоданию. Последние наблюдения показали, что за счет увеличения выброса парниковых газов промышленными предприятиями планета стала гораздо зеленее. Земля получает изнутри тепла в четыре раза меньше, чем от Солнца.