الغلاف الصخري هو القشرة الصخرية للأرض. من الكلمة اليونانية "lithos" - الحجر و "الكرة" - الكرة
الغلاف الصخري هو الغلاف الخارجي الصلب للأرض، والذي يشمل القشرة الأرضية بأكملها مع جزء من الوشاح العلوي للأرض ويتكون من الصخور الرسوبية والنارية والمتحولة. الحدود السفلية للغلاف الصخري غير واضحة ويتم تحديدها من خلال انخفاض حاد في لزوجة الصخور وتغير في سرعة انتشار الموجات الزلزالية وزيادة في التوصيل الكهربائي للصخور. يختلف سمك الغلاف الصخري في القارات وتحت المحيطات ويبلغ متوسطه 25 - 200 و5 - 100 كم على التوالي.
دعونا نفكر بشكل عام في التركيب الجيولوجي للأرض. الكوكب الثالث بعدا عن الشمس وهو الأرض، يبلغ نصف قطره 6370 كم، ومتوسط كثافته 5.5 جم/سم3، ويتكون من ثلاث أصداف - نباح, عباءةو و. ينقسم الوشاح واللب إلى أجزاء داخلية وخارجية.
القشرة الأرضية هي القشرة العلوية الرقيقة للأرض، ويبلغ سمكها 40-80 كيلومترًا في القارات، و5-10 كيلومترات تحت المحيطات، وتشكل حوالي 1% فقط من كتلة الأرض. ثمانية عناصر - الأكسجين والسيليكون والهيدروجين والألومنيوم والحديد والمغنيسيوم والكالسيوم والصوديوم - تشكل 99.5٪ من القشرة الأرضية.
وفقا للبحث العلمي، تمكن العلماء من إثبات أن الغلاف الصخري يتكون من:
- الأكسجين – 49%؛
- السيليكون - 26%؛
- الألومنيوم – 7%؛
- الحديد – 5%;
- كالسيوم – 4%
- يحتوي الغلاف الصخري على العديد من المعادن، وأكثرها شيوعًا الصاري والكوارتز.
تتكون القشرة الأرضية في القارات من ثلاث طبقات: الصخور الرسوبية تغطي صخور الجرانيت، والصخور الجرانيتية تغطي الصخور البازلتية. تحت المحيطات تكون القشرة "محيطية"، من نوع ذو طبقتين؛ تقع الصخور الرسوبية ببساطة على البازلت، ولا توجد طبقة من الجرانيت. هناك أيضًا نوع انتقالي من القشرة الأرضية (مناطق القوس الجزري على أطراف المحيطات وبعض المناطق في القارات، على سبيل المثال البحر الأسود).
تكون القشرة الأرضية أكثر سماكة في المناطق الجبلية(تحت جبال الهيمالايا - أكثر من 75 كم)، المتوسط - في مناطق المنصات (تحت الأراضي المنخفضة في غرب سيبيريا - 35-40، داخل حدود المنصة الروسية - 30-35)، والأصغر - في الوسط مناطق المحيطات (5-7 كم). الجزء السائد من سطح الأرض هو سهول القارات وقاع المحيطات.
يحيط بالقارات جرف - وهو شريط ضحل يصل عمقه إلى 200 جرام ومتوسط عرضه حوالي 80 كيلومترًا، والذي يتحول بعد انحناء حاد حاد للقاع إلى منحدر قاري (يتراوح المنحدر من 15 -17 إلى 20-30 درجة). وتستقر المنحدرات تدريجياً وتتحول إلى سهول سحيقة (أعماق 3.7-6.0 كم). تتمتع الخنادق المحيطية بأعمق الأعماق (9-11 كم)، وتقع الغالبية العظمى منها على الحواف الشمالية والغربية للمحيط الهادئ.
يتكون الجزء الرئيسي من الغلاف الصخري من الصخور النارية (95٪)، من بينها الجرانيت والجرانيتويدات السائدة في القارات، والبازلت في المحيطات.
كتل الغلاف الصخري - صفائح الغلاف الصخري - تتحرك على طول الغلاف الموري البلاستيكي نسبيًا. ويخصص قسم الجيولوجيا الخاص بتكتونية الصفائح لدراسة ووصف هذه الحركات.
للإشارة إلى الغلاف الخارجي للغلاف الصخري، تم استخدام مصطلح سيال الذي عفا عليه الزمن الآن، وهو مشتق من اسم العناصر الصخرية الرئيسية Si (باللاتينية: Silicium - silicon) وAl (باللاتينية: الألومنيوم - الألومنيوم).
لوحات الليثوسفير
ومن الجدير بالذكر أن أكبر الصفائح التكتونية تظهر بوضوح شديد على الخريطة وهي:
- المحيط الهادئ- أكبر صفيحة على الكوكب، والتي تحدث على طول حدودها تصادمات مستمرة للصفائح التكتونية وتتشكل الأعطال - وهذا هو سبب انخفاضها المستمر؛
- الأوراسي– يغطي كامل أراضي أوراسيا تقريبًا (باستثناء هندوستان وشبه الجزيرة العربية) ويحتوي على الجزء الأكبر من القشرة القارية؛
- الهندية الأسترالية– وتشمل القارة الأسترالية وشبه القارة الهندية. وبسبب الاصطدامات المستمرة مع الصفيحة الأوراسية، فهي في طور الانكسار؛
- أمريكي جنوبي- تتكون من قارة أمريكا الجنوبية وجزء من المحيط الأطلسي؛
- امريكي شمالي- تتكون من قارة أمريكا الشمالية، وجزء من شمال شرق سيبيريا، والجزء الشمالي الغربي من المحيط الأطلسي، ونصف المحيط المتجمد الشمالي؛
- الأفريقي- تتكون من القارة الأفريقية والقشرة المحيطية للمحيطين الأطلسي والهندي. ومن المثير للاهتمام أن الصفائح المجاورة له تتحرك في الاتجاه المعاكس له، لذلك يقع هنا أكبر صدع على كوكبنا؛
- لوحة القطب الجنوبي– تتكون من القارة القطبية الجنوبية والقشرة المحيطية القريبة منها. ونظرًا لأن اللوحة محاطة بحواف وسط المحيط، فإن القارات المتبقية تبتعد عنها باستمرار.
حركة الصفائح التكتونية في الغلاف الصخري
تعمل صفائح الغلاف الصخري، التي تربط وتفصل، على تغيير الخطوط العريضة باستمرار. وهذا يسمح للعلماء بطرح النظرية القائلة بأن الغلاف الصخري منذ حوالي 200 مليون عام لم يكن به سوى بانجيا - وهي قارة واحدة انقسمت لاحقًا إلى أجزاء، والتي بدأت تتحرك تدريجيًا بعيدًا عن بعضها البعض بسرعة منخفضة جدًا (في المتوسط حوالي سبعة سنتيمترات) في السنة).
هذا مثير للاهتمام!هناك افتراض أنه بفضل حركة الغلاف الصخري، بعد 250 مليون سنة ستتشكل قارة جديدة على كوكبنا بسبب توحيد القارات المتحركة.
عندما تصطدم الصفائح المحيطية والقارية، تغوص حافة القشرة المحيطية تحت القشرة القارية، بينما على الجانب الآخر من اللوحة المحيطية تتباعد حدودها عن اللوحة المجاورة. تسمى الحدود التي تحدث على طولها حركة الغلاف الصخري منطقة الاندساس، حيث يتم تمييز الحواف العلوية والمنخفضة للوحة. ومن المثير للاهتمام أن اللوحة، التي تغرق في الوشاح، تبدأ في الذوبان عندما ينضغط الجزء العلوي من قشرة الأرض، ونتيجة لذلك تتشكل الجبال، وإذا انفجرت الصهارة أيضًا، ثم البراكين.
في الأماكن التي تتلامس فيها الصفائح التكتونية مع بعضها البعض، توجد مناطق ذات نشاط بركاني وزلزالي أقصى: أثناء حركة الغلاف الصخري واصطدامه، تدمر القشرة الأرضية، وعندما تتباعد تتشكل الصدوع والمنخفضات (الغلاف الصخري) وتضاريس الأرض متصلة ببعضها البعض). وهذا هو السبب في أن أكبر التضاريس على الأرض - سلاسل الجبال مع البراكين النشطة وخنادق أعماق البحار - تقع على طول حواف الصفائح التكتونية.
مشاكل الغلاف الصخري
أدى التطور المكثف للصناعة إلى حقيقة أن الإنسان والغلاف الصخري بدأا مؤخرًا في الانسجام بشكل سيء للغاية مع بعضهما البعض: تلوث الغلاف الصخري يكتسب أبعادًا كارثية. ويرجع ذلك إلى زيادة النفايات الصناعية مع النفايات المنزلية والأسمدة والمبيدات المستخدمة في الزراعة، مما يؤثر سلباً على التركيب الكيميائي للتربة والكائنات الحية. وقد حسب العلماء أنه يتم إنتاج حوالي طن واحد من القمامة لكل شخص سنويًا، بما في ذلك 50 كجم من النفايات التي يصعب تحليلها.
اليوم، أصبح تلوث الغلاف الصخري مشكلة ملحة، لأن الطبيعة غير قادرة على التعامل معها بمفردها: يحدث التنظيف الذاتي لقشرة الأرض ببطء شديد، وبالتالي تتراكم المواد الضارة تدريجياً، ومع مرور الوقت، تؤثر سلباً السبب الرئيسي للمشكلة - البشر.
من أجل تحديد الخصائص الأساسية للمحيط الحيوي، يجب علينا أولا أن نفهم ما الذي نتعامل معه. وما شكل تنظيمها ووجودها؟ وكيف يتم تنظيمه وتفاعله مع العالم الخارجي؟ في نهاية المطاف، ما هو؟
منذ ظهور المصطلح في نهاية القرن التاسع عشر وحتى إنشاء عقيدة شمولية من قبل عالم الكيمياء الحيوية والفيلسوف ف. فيرنادسكي، خضع تعريف مفهوم "المحيط الحيوي" لتغييرات كبيرة. فقد انتقلت من فئة المكان أو الإقليم الذي تعيش فيه الكائنات الحية إلى فئة نظام يتكون من عناصر أو أجزاء تعمل وفق قواعد معينة لتحقيق هدف محدد. إن الطريقة التي يُنظر بها إلى المحيط الحيوي هي التي تحدد خصائصه.
يعتمد المصطلح على الكلمات اليونانية القديمة: βιος - الحياة وσφαρα - المجال أو الكرة. أي أن هذه قشرة الأرض التي توجد بها الحياة. الأرض، ككوكب مستقل، وفقا للعلماء، نشأت منذ حوالي 4.5 مليار سنة، وبعد مليار سنة أخرى ظهرت الحياة عليها.
عصور Archean و Proterozoic و Phanerozoic. تتكون الدهور من عصور. هذا الأخير يتكون من حقب الحياة القديمة، الدهر الوسيط والسينوزويك. عصور من فترات. حقب الحياة الحديثة من باليوجيني ونيوجين. فترات من العصور. بدأ العصر الحالي - الهولوسين - منذ 11.7 ألف سنة.
الحدود وطبقات الانتشار
المحيط الحيوي له توزيع عمودي وأفقي. وعادة ما يتم تقسيمها بشكل تقليدي عموديًا إلى ثلاث طبقات حيث توجد الحياة. هذه هي الغلاف الصخري والغلاف المائي والغلاف الجوي. يصل الحد السفلي للغلاف الصخري إلى 7.5 كم من سطح الأرض. يقع الغلاف المائي بين الغلاف الصخري والغلاف الجوي. أقصى عمق لها هو 11 كم. يغطي الغلاف الجوي الكوكب من الأعلى، ومن المفترض أن الحياة فيه موجودة على ارتفاع يصل إلى 20 كم.
بالإضافة إلى الطبقات العمودية، يحتوي المحيط الحيوي على تقسيم أو تقسيم أفقي. وهو تغير في البيئة الطبيعية من خط استواء الأرض إلى قطبيها. الكوكب له شكل كرة، وبالتالي فإن كمية الضوء والحرارة التي تصل إلى سطحه مختلفة. أكبر المناطق هي المناطق الجغرافية. بدءًا من خط الاستواء، هناك أولاً خط استوائي، ثم مداري أعلى، ثم معتدل، وأخيرًا بالقرب من القطبين - القطب الشمالي أو القطب الجنوبي. توجد داخل الأحزمة مناطق طبيعية: الغابات والسهوب والصحاري والتندرا وما إلى ذلك. هذه المناطق مميزة ليس فقط للأرض، ولكن أيضًا للمحيط العالمي. الترتيب الأفقي للمحيط الحيوي له ارتفاعه الخاص. ويتم تحديده من خلال البنية السطحية للغلاف الصخري ويختلف من سفح الجبل إلى قمته.
اليوم، يبلغ عدد النباتات والحيوانات في كوكبنا حوالي 3،000،000 نوع، وهذا يمثل 5٪ فقط من إجمالي عدد الأنواع التي تمكنت من "العيش" على الأرض. تم وصف حوالي 1.5 مليون نوع من الحيوانات و 0.5 مليون نوع من النباتات في العلوم. لا توجد أنواع غير موصوفة فحسب، بل توجد أيضًا مناطق غير مستكشفة من الأرض، ومحتوى الأنواع فيها غير معروف.
وبالتالي، فإن المحيط الحيوي له خصائص زمنية ومكانية، وتكوين أنواع الكائنات الحية التي تملأها يتغير في الزمان والمكان - عموديا وأفقيا. قاد هذا العلماء إلى استنتاج مفاده أن المحيط الحيوي ليس بنية مستوية ولديه علامات على التباين الزماني والمكاني. يبقى أن نحدد، تحت تأثير العامل الخارجي، الذي يتغير في الزمان والمكان والبنية. هذا العامل هو الطاقة الشمسية.
فإذا سلمنا أن أنواع جميع الكائنات الحية، بغض النظر عن الإطار المكاني والزماني، هي أجزاء، ومجموعها كل، فإن تفاعلها مع بعضها البعض ومع البيئة الخارجية هو نظام. إل فون بيرتالانفي وإف. جادل بيريجودوف، الذي قدم تعريفًا للنظام، بأنه عبارة عن مجموعة معقدة من المكونات المتفاعلة، أو مجموعة من العناصر التي لها علاقات مع بعضها البعض ومع البيئة، أو مجموعة من العناصر المترابطة، المعزولة عن البيئة والمتفاعلة معها. ذلك ككل.
نظام
يمكن تقسيم المحيط الحيوي كنظام متكامل واحد بشكل مشروط إلى الأجزاء المكونة له. الأكثر شيوعا مثل هذا التقسيم هو تقسيم الأنواع. يتم أخذ كل نوع من الحيوانات أو النباتات كجزء لا يتجزأ من النظام. ويمكن أيضًا التعرف عليه كنظام له هيكله وتكوينه الخاص. لكن النوع لا يوجد في عزلة. يعيش ممثلوها في منطقة معينة، حيث يتفاعلون ليس فقط مع بعضهم البعض ومع البيئة، ولكن أيضًا مع الأنواع الأخرى. ويسمى مثل هذا العيش للأنواع في منطقة واحدة بالنظام البيئي. أصغر نظام بيئي، بدوره، هو جزء من النظام الأكبر. ومن ثم إلى نطاق أكبر، وهكذا إلى المستوى العالمي - إلى المحيط الحيوي. وبالتالي، يمكن اعتبار المحيط الحيوي، كنظام، مكونًا من أجزاء، وهي إما أنواع أو محيطات حيوية. والفرق الوحيد هو أنه يمكن تحديد النوع لأنه يتمتع بخصائص تميزه عن غيره. إنها مستقلة ولا يتم تضمينها في الأنواع الأخرى. مع المحيطات الحيوية، فإن مثل هذا التمييز مستحيل - جزء من الآخر.
علامات
يحتوي النظام على ميزتين أكثر أهمية. يتم إنشاؤه لتحقيق هدف محدد ويكون عمل النظام بأكمله أكثر فعالية من كل جزء من أجزائه على حدة.
وبالتالي، فإن الخصائص كنظام، في سلامتها، والتآزر والتسلسل الهرمي. وتكمن النزاهة في أن الروابط بين أجزائها أو الروابط الداخلية أقوى بكثير منها مع البيئة أو الروابط الخارجية. التآزر أو تأثير النظام هو أن قدرات النظام بأكمله أكبر بكثير من مجموع قدرات أجزائه. وعلى الرغم من أن كل عنصر من عناصر النظام هو في حد ذاته نظام، إلا أنه ليس سوى جزء من نظام عام وأكبر. هذا هو التسلسل الهرمي لها.
المحيط الحيوي هو نظام ديناميكي يغير حالته تحت تأثير خارجي. وهو مفتوح لأنه يتبادل المادة والطاقة مع البيئة الخارجية. لها بنية معقدة، لأنها تتكون من أنظمة فرعية. وأخيرا، إنه نظام طبيعي - تشكل نتيجة للتغيرات الطبيعية على مدى سنوات عديدة.
وبفضل هذه الصفات تستطيع تنظيم نفسها وتنظيمها. هذه هي الخصائص الرئيسية للمحيط الحيوي.
في منتصف القرن العشرين، تم استخدام مفهوم التنظيم الذاتي لأول مرة من قبل عالم وظائف الأعضاء الأمريكي والتر كانون، وقدم الطبيب النفسي الإنجليزي وعالم التحكم الآلي ويليام روس آشبي مصطلح التنظيم الذاتي وصاغ قانون التنوع المطلوب. أثبت هذا القانون السيبراني رسميًا الحاجة إلى تنوع كبير في الأنواع من أجل استقرار النظام. كلما زاد التنوع، زادت احتمالية محافظة النظام على استقراره الديناميكي في مواجهة التأثيرات الخارجية الكبيرة.
ملكيات
إن التفاعل مع التأثير الخارجي ومقاومته والتغلب عليه وإعادة إنتاج نفسه واستعادته، أي الحفاظ على ثباته الداخلي، هذا هو هدف النظام المسمى بالمحيط الحيوي. هذه الصفات للنظام بأكمله مبنية على قدرة جانبه، وهو النوع، على الحفاظ على عدد معين أو توازن معين، وكذلك قدرة كل فرد أو كائن حي على الحفاظ على ظروفه الفسيولوجية - التوازن.
وكما ترون، فقد طورت هذه الخصائص تحت التأثير ولمواجهة العوامل الخارجية.
العامل الخارجي الرئيسي هو الطاقة الشمسية. إذا كان عدد العناصر والمركبات الكيميائية محدودا، فسيتم توفير طاقة الشمس باستمرار. وبفضله تحدث هجرة العناصر على طول السلسلة الغذائية من كائن حي إلى آخر والتحول من حالة غير عضوية إلى حالة عضوية وبالعكس. تعمل الطاقة على تسريع حدوث هذه العمليات داخل الكائنات الحية ومن حيث سرعة التفاعل فهي تحدث بشكل أسرع بكثير مما يحدث في البيئة الخارجية. كمية الطاقة تحفز النمو والتكاثر وزيادة عدد الأنواع. يوفر التنوع بدوره الفرصة لمقاومة إضافية للتأثيرات الخارجية، نظرًا لوجود إمكانية الازدواجية أو النسخ الاحتياطي أو استبدال الأنواع في السلسلة الغذائية. وبالتالي سيتم ضمان هجرة العناصر بشكل أكبر.
التأثير البشري
الجزء الوحيد من المحيط الحيوي الذي لا يهتم بزيادة تنوع الأنواع في النظام هو البشر. إنه يسعى بكل الطرق الممكنة لتبسيط النظم البيئية، لأنه بهذه الطريقة يمكنه مراقبتها وتنظيمها بشكل أكثر فعالية وفقًا لاحتياجاته. لذلك، فإن جميع النظم الحيوية التي أنشأها الإنسان بشكل مصطنع أو درجة تأثيره عليها، نادرة جدًا من حيث الأنواع. واستقرارهم وقدرتهم على الشفاء الذاتي والتنظيم الذاتي يميل إلى الصفر.
ومع ظهور الكائنات الحية الأولى، بدأوا في تغيير ظروف الوجود على الأرض بما يتناسب مع احتياجاتهم. مع ظهور الإنسان، بدأ في تغيير المحيط الحيوي للكوكب بحيث كانت حياته مريحة قدر الإمكان. مريحة، لأننا لا نتحدث عن البقاء أو الحفاظ على الحياة. باتباع المنطق يجب أن يظهر شيء من شأنه أن يغير الشخص نفسه لأغراضه الخاصة. وأتساءل ماذا سيكون؟
فيديو – المحيط الحيوي والغلاف النووي
يتكون كوكب الأرض من الغلاف الصخري (الجسم الصلب)، والغلاف الجوي (الغلاف الهوائي)، والغلاف المائي (الغلاف المائي)، والغلاف الحيوي (مجال توزيع الكائنات الحية). هناك علاقة وثيقة بين هذه المجالات من الأرض بسبب تداول المواد والطاقة.
الغلاف الصخري. الأرض عبارة عن كرة، أو كروية، مسطحة إلى حد ما عند القطبين، ويبلغ محيطها عند خط الاستواء حوالي 40 ألف كيلومتر.
وفي بنية الكرة الأرضية تتميز الأصداف أو الأغلفة الأرضية التالية: الغلاف الصخري نفسه (القشرة الصخرية الخارجية) ويبلغ سمكه حوالي 50...120 كم، والوشاح ويمتد إلى عمق 2900 كم، القلب - من 2900 إلى 3680 كم.
وفقًا للعناصر الكيميائية الأكثر شيوعًا التي تتكون منها القشرة الأرضية، فإنها تنقسم إلى العنصر العلوي - السياليتي، والذي يمتد إلى عمق 60 كم ويبلغ كثافته 2.8...2.9 جم/سم، والسيماتيك، والذي يمتد إلى عمق 1200 كم وكثافته 3.0...3.5 جم/سم3 . تأتي أسماء الأصداف "السياليتيك" (سيال) و"سيماتيك" (سيما) من تسميات العناصر Si (السيليكون) وAl (الألومنيوم) وMg (المغنيسيوم).
على عمق 1200 إلى 2900 كم توجد كرة متوسطة كثافتها 4.0...6.0 جم/سم3. وتسمى هذه القشرة "الخام" لأنها تحتوي على كميات كبيرة من الحديد والمعادن الثقيلة الأخرى.
أقل من 2900 كم هو قلب الكرة الأرضية ويبلغ نصف قطرها حوالي 3500 كم. يتكون القلب بشكل رئيسي من النيكل والحديد وله كثافة عالية (10...12 جم/سم3).
وفقًا لخصائصها الفيزيائية، فإن القشرة الأرضية غير متجانسة؛ فهي مقسمة إلى أنواع قارية ومحيطية. يبلغ متوسط سمك القشرة القارية 35...45 كم، والحد الأقصى يصل إلى 75 كم (تحت السلاسل الجبلية). ويوجد في الجزء العلوي منه صخور رسوبية يصل سمكها إلى 15 كيلومتراً. وتشكلت هذه الصخور على مدى فترات جيولوجية طويلة نتيجة استبدال البحار باليابسة والتغير المناخي. وتوجد تحت الصخور الرسوبية طبقة جرانيتية يبلغ متوسط سمكها 20...40 كم. يكون سمك هذه الطبقة أكبر في مناطق الجبال الشابة؛ باتجاه محيط القارة، ولا توجد طبقة جرانيتية تحت المحيطات. ويوجد تحت طبقة الجرانيت طبقة من البازلت يبلغ سمكها 15...35 كم، وهي مكونة من البازلت والصخور المشابهة.
القشرة المحيطية أقل سماكة من القشرة القارية (من 5 إلى 15 كم). وتتكون الطبقات العليا (2...5 كم) من الصخور الرسوبية، والطبقات السفلية (5...10 كم) مكونة من البازلت.
الأساس المادي لتكوين التربة هو الصخور الرسوبية الموجودة على سطح القشرة الأرضية؛ وتأخذ الصخور النارية والمتحولة جزءاً بسيطاً في تكوين التربة.
يتكون الجزء الأكبر من الصخور من الأكسجين والسيليكون والألومنيوم (84.05٪). إذا أضفت خمسة عناصر أخرى إلى هذه العناصر الثلاثة - الحديد والكالسيوم والصوديوم والبوتاسيوم والمغنيسيوم، فستكون في المجموع 98.87٪ من كتلة الصخور. تمثل العناصر الـ 88 المتبقية ما يزيد قليلاً عن 1٪ من كتلة الغلاف الصخري. ومع ذلك، على الرغم من المحتوى المنخفض للعناصر الدقيقة والصغرى جدًا في الصخور والتربة، فإن الكثير منها له أهمية كبيرة للنمو والتطور الطبيعي لجميع الكائنات الحية. في الوقت الحالي، يتم إيلاء الكثير من الاهتمام لمحتوى العناصر الدقيقة في التربة، سواء فيما يتعلق بأهميتها في تغذية النبات أو فيما يتعلق بمشاكل حماية التربة من التلوث الكيميائي. يعتمد تركيب العناصر في التربة بشكل أساسي على تركيبها في الصخور. إلا أن محتوى بعض العناصر في الصخور والترب المتكونة عليها يختلف بعض الشيء. ويرجع ذلك إلى تركيز العناصر الغذائية ومسار عملية تكوين التربة، والتي يحدث خلالها فقدان نسبي لعدد من القواعد والسيليكا. وبالتالي، تحتوي التربة على كمية أكبر من الأكسجين (55 و47%، على التوالي)، والهيدروجين (5 و0.15%)، والكربون (5 و0.1%)، والنيتروجين (0.1 و0.023%) مقارنة بالغلاف الصخري.
أَجواء.وتمر حدود الغلاف الجوي حيث يتم تعويض قوة الجاذبية بقوة القصور الذاتي الطاردة المركزية الناتجة عن دوران الأرض. وتقع فوق القطبين على ارتفاع حوالي 28 ألف كيلومتر، وفوق خط الاستواء - 42 ألف كيلومتر.
يتكون الغلاف الجوي من خليط من الغازات المختلفة: النيتروجين (78.08%)، الأكسجين (20.95%)، الأرجون (0.93%) وثاني أكسيد الكربون (0.03% من حيث الحجم). يحتوي الهواء أيضًا على كميات صغيرة من الهيليوم، والنيون، والزينون، والكريبتون، والهيدروجين، والأوزون، وما إلى ذلك، والتي تصل في مجموعها إلى حوالي 0.01%. بالإضافة إلى ذلك، يحتوي الهواء على بخار الماء وبعض الغبار.
يتكون الغلاف الجوي من خمس طبقات رئيسية هي: التروبوسفير، الستراتوسفير، الميزوسفير، الأيونوسفير، الغلاف الخارجي.
التروبوسفير- الطبقة السفلى من الغلاف الجوي، ويبلغ سمكها فوق القطبين 8...10 كم، وفي خطوط العرض المعتدلة - 10...12 كم، وفي خطوط العرض الاستوائية - 16...18 كم. حوالي 80% من كتلة الغلاف الجوي تتركز في طبقة التروبوسفير. يوجد هنا كل بخار الماء الموجود في الغلاف الجوي تقريبًا، ويتشكل هطول الأمطار، وتحدث حركة أفقية وعمودية للهواء.
الستراتوسفيريمتد من 8...16 إلى 40...45 كلم. وهي تضم نحو 20% من الغلاف الجوي، ولا يوجد فيها بخار ماء تقريباً. توجد طبقة من الأوزون في طبقة الستراتوسفير تمتص الأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس وتحمي الكائنات الحية على الأرض من الموت.
الميزوسفيريمتد على ارتفاع 40 إلى 80 كم. كثافة الهواء في هذه الطبقة أقل 200 مرة من كثافة سطح الأرض.
الأيونوسفيريقع على ارتفاع 80 كم ويتكون بشكل أساسي من ذرات أكسجين مشحونة (متأينة) وجزيئات أكسيد النيتروجين المشحونة وإلكترونات حرة.
اكسوسفيريمثل الطبقات الخارجية للغلاف الجوي ويبدأ من ارتفاع 800...1000 كيلومتر عن سطح الأرض. وتسمى هذه الطبقات أيضًا بمجال التشتت، حيث تتحرك جزيئات الغاز هنا بسرعة عالية ويمكنها الهروب إلى الفضاء الخارجي.
أَجواء- وهذا أحد عوامل الحياة التي لا يمكن تعويضها على الأرض. تتشتت أشعة الشمس التي تمر عبر الغلاف الجوي ويتم امتصاصها وانعكاسها جزئيًا. يمتص بخار الماء وثاني أكسيد الكربون الأشعة الحرارية بقوة خاصة. وتحت تأثير الطاقة الشمسية تتحرك الكتل الهوائية ويتشكل المناخ. تعتبر الأمطار المتساقطة من الجو عاملاً من عوامل تكوين التربة ومصدر حياة للكائنات الحية النباتية والحيوانية. ويتحول ثاني أكسيد الكربون الموجود في الغلاف الجوي إلى مادة عضوية أثناء عملية التمثيل الضوئي بواسطة النباتات الخضراء، ويستخدم الأكسجين في تنفس الكائنات الحية وعمليات الأكسدة التي تحدث فيها. إن أهمية النيتروجين الجوي، الذي يتم التقاطه بواسطة الكائنات الحية الدقيقة المثبتة للنيتروجين، بمثابة تغذية للنبات ويشارك في تكوين المواد البروتينية.
تحت تأثير الهواء الجوي، تحدث التجوية للصخور والمعادن وعمليات تكوين التربة.
المحيط المائي.يشغل المحيط العالمي معظم سطح الكرة الأرضية ، والذي يشغل مع البحيرات والأنهار والمسطحات المائية الأخرى الموجودة على سطح الأرض 5/8 من مساحتها. تشكل جميع مياه الأرض الموجودة في المحيطات والبحار والأنهار والبحيرات والمستنقعات وكذلك المياه الجوفية الغلاف المائي. من بين 510 مليون كيلومتر مربع من سطح الأرض، يوجد 361 مليون كيلومتر مربع (71%) في المحيط العالمي و149 مليون كيلومتر مربع فقط (29%) على اليابسة.
وتبلغ المياه السطحية لليابسة، مع المياه الجليدية، حوالي 25 مليون كيلومتر مكعب، أي أقل بـ 55 مرة من حجم المحيط العالمي. وتتركز في البحيرات حوالي 280 ألف كم3 من المياه، نصفها تقريباً عبارة عن بحيرات عذبة، والنصف الثاني عبارة عن بحيرات ذات مياه متفاوتة الملوحة. تحتوي الأنهار على 1.2 ألف كم3 فقط، أي أقل من 0.0001% من إجمالي إمدادات المياه.
تكون مياه الخزانات المفتوحة في دورة ثابتة، والتي تربط جميع أجزاء الغلاف المائي بالغلاف الصخري والغلاف الجوي والمحيط الحيوي.
تشارك رطوبة الغلاف الجوي بنشاط في تبادل المياه بحجم 14 ألف كم 3، وتشكل 525 ألف كم 3 من الأمطار المتساقطة على الأرض، ويتغير الحجم الكامل للرطوبة الجوية كل 10 أيام، أو 36 مرة خلال العام.
يوفر تبخر الماء وتكثيف رطوبة الغلاف الجوي توافر المياه العذبة على الأرض. ويتبخر من سطح المحيطات سنوياً حوالي 453 ألف كم3 من الماء.
وبدون الماء، سيكون كوكبنا عبارة عن كرة صخرية عارية، خالية من التربة والنباتات. منذ ملايين السنين، دمر الماء الصخور، وحوّلها إلى ركام، ومع ظهور النباتات والحيوانات، ساهم في عملية تكوين التربة.
المحيط الحيوي. يشمل المحيط الحيوي سطح الأرض، والطبقات السفلية من الغلاف الجوي، والغلاف المائي بأكمله، الذي تتوزع فيه الكائنات الحية. وفقًا لتعاليم V.I Vernadsky، يُفهم المحيط الحيوي على أنه قشرة الأرض، والتي يتم تحديد تركيبها وبنيتها وطاقتها من خلال نشاط الكائنات الحية. أشار فيرنادسكي إلى أنه «لا توجد على سطح الأرض قوة كيميائية أكثر تأثيرًا باستمرار، وبالتالي أقوى، من الكائنات الحية ككل». تتطور الحياة في المحيط الحيوي في شكل تنوع استثنائي للكائنات الحية التي تعيش في التربة والغلاف الجوي السفلي والغلاف المائي. بفضل عملية التمثيل الضوئي للنباتات الخضراء، تتراكم الطاقة الشمسية في المحيط الحيوي على شكل مركبات عضوية. تضمن المجموعة الكاملة من الكائنات الحية هجرة العناصر الكيميائية في التربة والغلاف الجوي والغلاف المائي. تحت تأثير الكائنات الحية، تحدث تفاعلات تبادل الغازات والأكسدة والاختزال في التربة. يرتبط أصل الغلاف الجوي ككل بوظيفة تبادل الغازات في الكائنات الحية. أثناء عملية التمثيل الضوئي، حدث تكوين وتراكم الأكسجين الحر في الغلاف الجوي.
تحت تأثير نشاط الكائنات الحية، تتعرض الصخور للعوامل الجوية وتتطور عمليات تكوين التربة. تشارك بكتيريا التربة في عمليات إزالة الكبريت ونزع النتروجين بتكوين كبريتيد الهيدروجين ومركبات الكبريت وأكسيد N (II) والميثان والهيدروجين. يحدث بناء الأنسجة النباتية بسبب الامتصاص الانتقائي للعناصر الغذائية بواسطة النباتات. وبعد موت النباتات تتراكم هذه العناصر في آفاق التربة العليا.
توجد في المحيط الحيوي دورتان من المواد والطاقة متعاكستان في الاتجاه.
وتحدث الدورة الكبرى أو الجيولوجية تحت تأثير الطاقة الشمسية. تتضمن دورة المياه العناصر الكيميائية الموجودة في الأرض، والتي تدخل في الأنهار والبحار والمحيطات، حيث تترسب مع الصخور الرسوبية. وهذا هو فقدان لا رجعة فيه من التربة لأهم عناصر تغذية النبات (النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم والكالسيوم والمغنيسيوم والكبريت) وكذلك العناصر الدقيقة.
وتحدث الدورة الصغيرة أو البيولوجية في نظام التربة – النباتات – التربة، بينما تتم إزالة المغذيات النباتية من الدورة الجيولوجية وتخزينها في الدبال. تتضمن الدورة البيولوجية دورات تتضمن الأكسجين والكربون والنيتروجين والفوسفور والهيدروجين، والتي تدور باستمرار في النباتات والبيئة. تتم إزالة بعضها من الدورة البيولوجية، وتحت تأثير العمليات الجيوكيميائية، تنتقل إلى الصخور الرسوبية أو يتم نقلها إلى المحيط. تتمثل مهمة الزراعة في إنشاء مثل هذه الأنظمة الزراعية التي لا تدخل فيها العناصر الغذائية إلى الدورة الجيولوجية، ولكنها ثابتة في الدورة البيولوجية، مما يحافظ على خصوبة التربة.
يتكون المحيط الحيوي من مناطق حيوية، وهي منطقة متجانسة تضم مجتمعًا نباتيًا مماثلاً بالإضافة إلى الحيوانات التي تعيش فيها، بما في ذلك الكائنات الحية الدقيقة. يتميز التكاثر الحيوي بالتربة المميزة ونظام المياه والمناخ المحلي والإغاثة. التكاثر الحيوي الطبيعي مستقر نسبيًا ويتميز بقدرة على التنظيم الذاتي. الأنواع المدرجة في التكاثر الحيوي تتكيف مع بعضها البعض ومع البيئة. وهذه آلية معقدة ومستقرة نسبيًا قادرة على مقاومة التغيرات في البيئة من خلال التنظيم الذاتي. إذا تجاوزت التغيرات في التكاثر الحيوي قدرتها على التنظيم الذاتي، فقد يحدث تدهور لا رجعة فيه لهذا النظام البيئي.
الأراضي الزراعية عبارة عن تكاثر حيوي منظم بشكل مصطنع (agrobiocenoses). يعتمد الاستخدام الفعال والعقلاني للأحياء الزراعية واستقرارها وإنتاجيتها على التنظيم السليم للإقليم ونظام الزراعة وغيرها من التدابير الاجتماعية والاقتصادية. لضمان التأثير الأمثل على التربة والنباتات، من الضروري معرفة جميع العلاقات في التكاثر الحيوي وعدم الإخلال بالتوازن البيئي الذي تطور فيه.
أَجواء:إن وجود الغلاف الجوي حول العالم يحدد النظام الحراري العام لسطح كوكبنا ويحميه من الإشعاع الكوني والأشعة فوق البنفسجية الضارة. يؤثر دوران الغلاف الجوي على الظروف المناخية المحلية، ومن خلالها يؤثر نظام الأنهار والتربة والغطاء النباتي وعمليات تكوين الإغاثة.
إن التركيب الغازي الحديث للغلاف الجوي هو نتيجة التطور التاريخي الطويل للكرة الأرضية. وهو عبارة عن خليط غازي مكون من عنصرين - النيتروجين (78.09٪) والأكسجين (20.95٪). عادة، يحتوي أيضًا على الأرجون (0.93٪) وثاني أكسيد الكربون (0.03٪) وكميات صغيرة من الغازات الخاملة (النيون والهيليوم والكريبتون والزينون) والأمونيا والميثان والأوزون وثاني أكسيد الكبريت والغازات الأخرى. يحتوي الغلاف الجوي إلى جانب الغازات على جزيئات صلبة قادمة من سطح الأرض (مثل منتجات الاحتراق، والنشاط البركاني، وجزيئات التربة) ومن الفضاء (الغبار الكوني)، بالإضافة إلى منتجات مختلفة ذات أصل نباتي أو حيواني أو جرثومي. بالإضافة إلى ذلك، يلعب بخار الماء دورًا مهمًا في الغلاف الجوي.
تعتبر الغازات الثلاثة التي يتكون منها الغلاف الجوي ذات أهمية قصوى لمختلف النظم البيئية: الأكسجين وثاني أكسيد الكربون والنيتروجين. وتشارك هذه الغازات في الدورات البيوجيوكيميائية الرئيسية.
يحتوي الغلاف الجوي الحديث بالكاد على عشرين من الأكسجين المتوفر على كوكبنا. وتتركز الاحتياطيات الرئيسية للأكسجين في الكربونات والمواد العضوية وأكاسيد الحديد، ويذوب جزء من الأكسجين في الماء.
المحيط المائي:إجمالي جميع احتياطيات المياه على الأرض. وتشكل قشرتها المائية المتقطعة. يبلغ متوسط عمق المحيط 3800 م، والحد الأقصى (خندق ماريانا في المحيط الهادئ) 11034 مترًا. يتكون حوالي 97% من كتلة الغلاف المائي من مياه المحيطات المالحة، و2.2% مياه جليدية، والباقي مياه جوفية ومياه عذبة من البحيرات والأنهار. يتم تمثيل منطقة المحيط الحيوي في الغلاف المائي بسمكها بالكامل، لكن أعلى كثافة للمادة الحية تحدث في الطبقات السطحية الساخنة والمضاءة بأشعة الشمس، وكذلك المناطق الساحلية.
بشكل عام، ينقسم الغلاف المائي إلى المحيط العالمي والمياه القارية والمياه الجوفية. وتتركز معظم المياه في المحيط، وأقل بكثير في شبكة الأنهار القارية والمياه الجوفية. كما يوجد في الغلاف الجوي احتياطيات كبيرة من الماء، على شكل سحب وبخار ماء. يتكون أكثر من 96% من حجم الغلاف المائي من البحار والمحيطات، وحوالي 2% مياه جوفية، وحوالي 2% جليد وثلج، وحوالي 0.02% مياه سطحية يابسة. بعض الماء في حالة صلبة على شكل أنهار جليدية وغطاء ثلجي وتربة صقيعية تمثل الغلاف الجليدي.
ومع ذلك، تلعب المياه السطحية، التي تشغل حصة صغيرة نسبيًا من الكتلة الإجمالية للغلاف المائي، دورًا حيويًا في حياة المحيط الحيوي الأرضي، كونها المصدر الرئيسي لإمدادات المياه والري وإمدادات المياه. علاوة على ذلك، فإن هذا الجزء من الغلاف المائي في تفاعل مستمر مع الغلاف الجوي وقشرة الأرض.
الغلاف الصخري:القشرة الصلبة للأرض. وتتكون من القشرة الأرضية والجزء العلوي من الوشاح، وصولاً إلى الغلاف الموري، حيث تتناقص سرعات الموجات الزلزالية، مما يدل على تغير في مرونة الصخور. في هيكل الغلاف الصخري، تتميز المناطق المتنقلة (الأحزمة المطوية) والمنصات المستقرة نسبيًا.
كتل الغلاف الصخري - صفائح الغلاف الصخري - تتحرك على طول الغلاف الموري البلاستيكي نسبيًا. ويخصص قسم الجيولوجيا الخاص بتكتونية الصفائح لدراسة ووصف هذه الحركات.
يختلف الغلاف الصخري تحت المحيطات والقارات بشكل كبير. يتكون الغلاف الصخري الموجود أسفل القارات من طبقات رسوبية وجرانيتية وبازلتية يصل سمكها الإجمالي إلى 80 كيلومترًا. لقد مر الغلاف الصخري الموجود أسفل المحيطات بمراحل عديدة من الذوبان الجزئي نتيجة لتكوين القشرة المحيطية.
33. تصنيف الملوثات البشرية الرئيسية (ملوثات) الهواء الجوي.
تنقسم جميع مصادر التلوث إلى نقطة وخطية ومنطقة. في المقابل، يمكن أن تكون المصادر النقطية متحركة وثابتة (غير متحركة). تشمل مصادر التلوث الثابتة مداخن محطات الطاقة الحرارية وبيوت غلايات التدفئة والمنشآت التكنولوجية والأفران والمجففات وأعمدة العادم والمنحرفات وأنابيب التهوية وما إلى ذلك.
مصادر التلوث المتنقلة هي أنابيب عادم قاطرات الديزل والسفن والطائرات والمركبات وغيرها من الأجهزة المتحركة.
المصادر الخطية لتلوث الهواء هي الطرق والشوارع التي تتحرك عبرها وسائل النقل بشكل منهجي.
وتشمل مصادر المنطقة مصابيح التهوية والنوافذ والأبواب والتسريبات في المعدات والمباني وغيرها، والتي يمكن من خلالها دخول الشوائب إلى الجو.
تسمى ملوثات الهواء الملوثات. وفقا لحالة تجميعها، يمكن أن تكون انبعاثات المواد الضارة في الغلاف الجوي غازية وسائلة وصلبة.
34. المصادر الرئيسية لتلوث الهواء :
العوامل المساهمة الرئيسية في تلوث الهواء هي:
1) محطات الطاقة الحرارية والنووية.
2) شركات المعادن الحديدية.
3) الإنتاج الكيميائي.
4) النقل.
وهي ملوثة بشكل مكثف أثناء معالجة المواد الخام، أثناء حرق القمامة، في المناطق الزراعية - مزارع الماشية والدواجن.
المشاكل البيئية للغلاف الجوي ووصفها الموجز
أهم المشاكل البيئية للغلاف الجوي المرتبطة بتلوثه:
1) ق استطاع- خليط سام.
أ) الضباب الدخاني في لندن (شتاء، رطب)
ارتفاع تركيز الشوائب الصناعية في الهواء
لا رياح
انقلاب درجة الحرارة
عواقب:
تلف الغشاء المخاطي للرئتين والجهاز الهضمي
تطور أمراض الرئة المزمنة
أمراض القلب والأوعية الدموية، وانخفاض المناعة
ب) الضباب الدخاني في لوس أنجلوس (جاف، كيميائي ضوئي)
ارتفاع تركيز غازات العادم في الغلاف الجوي
درجة عالية من الإشعاع الشمسي، والتي يحدث بسببها تفاعل كيميائي ضوئي (تظهر المؤكسدات الضوئية)
عواقب:
تلف الغشاء المخاطي للرئتين والجهاز الهضمي
الأضرار التي لحقت أجهزة الرؤية
2) الاحتباس الحراري– ارتفاع متوسط درجة الحرارة السنوية على كوكب الأرض نتيجة تراكم الغازات الدفيئة في الغلاف الجوي (ثاني أكسيد الكربون، الميثان، الفريون -6%)، والتي تمنع الإشعاع الحراري طويل الموجة من سطح الكوكب. (ينزعج التبادل الحراري).
3) "ثقوب" الأوزون -وهي مساحات ضخمة (على ارتفاع 20-25 كم في طبقة الستراتوسفير) مع انخفاض محتوى الأوزون بنسبة 50٪ أو أكثر.
عوامل طبيعية
1) التغيرات في النشاط الدوري للشمس
2) التفريغ - إطلاق الغازات العميقة من خلال الأعطال الطبيعية
3) وجود تيارات هوائية دوامية تصاعدية تشبه الطبقة فوق القارة القطبية الجنوبية
العوامل البشرية
1) استخدام الفريون
2) إطلاق المكوكات
3) تحليق الطائرات الأسرع من الصوت على ارتفاع أكثر من 12 كم
عواقب:
حروق الشمس، السرطان، أمراض العيون، انخفاض المناعة
انخفاض القدرة على التمثيل الضوئي للنباتات
4) أمطار حمضية -تتشكل نتيجة الانبعاثات الصناعية في الغلاف الجوي لثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين، والتي تتحد مع الرطوبة الجوية لتكوين أحماض الكبريتيك والنيتريك المخففة.
عواقب:
ويساهم المطر الحمضي في ترشيح العناصر الغذائية من التربة، مما يؤدي إلى إطلاق المعادن الثقيلة من المركبات، مما يقلل من خصوبة التربة وتراكم المعادن الثقيلة في السلسلة الغذائية.
ملامح وأسباب الضباب الدخاني في الشتاء والصيف
ستارة ضبابية فوق المؤسسات الصناعية والمدن، تتشكل من النفايات الغازية، وفي المقام الأول ثاني أكسيد الكبريت. هناك الضباب الدخاني الشتوي (نوع لندن) والضباب الدخاني الصيفي (نوع لوس أنجلوس). الشروط الأساسية لتكوين الضباب الدخاني الشتوي هي الطقس الهادئ والهادئ، مما يساهم في تراكم غازات عوادم المركبات والانبعاثات من المداخن المنخفضة. ينجم الضباب الدخاني الصيفي (ويسمى أيضًا الكيميائي الضوئي) عن أكاسيد النيتروجين والهيدروكربونات، والتي تتشكل منها المواد المؤكسدة الضوئية، وخاصة الأوزون، في ضوء الشمس الشديد.
تكوين الغلاف الجوي
يتكون الغلاف الجوي للأرض بشكل رئيسي من الغازات والشوائب المختلفة (الغبار، قطرات الماء، بلورات الجليد، أملاح البحر، منتجات الاحتراق).
يكون تركيز الغازات التي يتكون منها الغلاف الجوي ثابتًا تقريبًا، باستثناء الماء (H2O) وثاني أكسيد الكربون (CO2).
نيتروجين 75.5% أكسجين 23.10% أرجون 1.2% غازات أخرى (نيون، هيليوم، ميثان، هيدروجين، إلخ)
ثقب الأوزون هو انخفاض محلي في تركيز الأوزون في طبقة الأوزون للأرض. وفقًا للنظرية المقبولة عمومًا في المجتمع العلمي، في النصف الثاني من القرن العشرين، أدى التأثير المتزايد للعامل البشري المنشأ في شكل إطلاق الفريونات المحتوية على الكلور والبروم إلى ترقق كبير في طبقة الأوزون
ويعتقد أن المصادر الطبيعية للهالوجينات، مثل البراكين أو المحيطات، لها أهمية أكبر في عملية تدمير الأوزون من تلك التي ينتجها الإنسان. دون التشكيك في مساهمة المصادر الطبيعية في التوازن العام للهالوجينات، تجدر الإشارة إلى أنها لا تصل عمومًا إلى طبقة الستراتوسفير نظرًا لأنها قابلة للذوبان في الماء (أساسًا أيونات الكلوريد وكلوريد الهيدروجين) ويتم غسلها من الغلاف الجوي. الجو، ويتساقط مثل المطر على الأرض.
عواقب
يؤدي ضعف طبقة الأوزون إلى زيادة تدفق الإشعاع الشمسي إلى الأرض ويسبب زيادة في عدد حالات سرطان الجلد لدى البشر. وتعاني النباتات والحيوانات أيضًا من زيادة مستويات الإشعاع.
38.الاحتباس الحراري
الاحتباس الحراري- ارتفاع درجة حرارة الطبقات السفلى من الغلاف الجوي للكوكب مقارنة بدرجة الحرارة الفعالة، أي درجة حرارة الإشعاع الحراري للكوكب المرصود من الفضاء.
عواقب ظاهرة الاحتباس الحراري 1. إذا استمرت درجة حرارة الأرض في الارتفاع، فسيكون لذلك تأثير كبير على مناخ العالم. وستشهد المناطق الاستوائية المزيد من الأمطار لأن الحرارة الإضافية ستزيد من محتوى بخار الماء في الهواء. وفي المناطق الجافة، ستقل نسبة هطول الأمطار وتتحول إلى صحارى، مما يضطر الناس والحيوانات إلى تركها. كما سترتفع درجات حرارة البحر، مما يؤدي إلى فيضانات في المناطق الساحلية المنخفضة وزيادة في عدد العواصف الشديدة. قد يؤدي ارتفاع درجات الحرارة على الأرض إلى ارتفاع مستوى سطح البحر6. سيتم تخفيض الأراضي السكنية.7. سيتم تعطيل توازن الماء والملح في المحيطات.8. سوف تتغير مسارات الأعاصير والأعاصير المضادة.تتمتع الأرض ببنية غير متجانسة وتتكون من أغلفة متحدة المركز (مجالات جغرافية) داخلية وخارجية. تشمل العناصر الداخلية اللب والوشاح، وتشمل العناصر الخارجية الغلاف الصخري (قشرة الأرض) والغلاف المائي والغلاف الجوي والقشرة المعقدة للأرض - المحيط الحيوي.
تم تقديم التعريف الكلاسيكي لأصداف الأرض بواسطة V.I. فيرنادسكي: "...طبقات متحدة المركز منتظمة إلى حد ما تغطي الكوكب بأكمله، وتتغير مع العمق، في القسم الرأسي للكوكب، وتختلف عن بعضها البعض من خلال خصائص فيزيائية وكيميائية وبيولوجية خاصة مميزة لكل منها، وفريدة من نوعها."
الغلاف الصخري(اليونانية "lithos" - الحجر) - القشرة الحجرية للأرض. وتتكون من القشرة الأرضية والجزء العلوي من الوشاح (الغلاف الموري). تتكون قشرة الأرض من كتل ضخمة متجاورة بإحكام (صفائح الغلاف الصخري)، والتي يبدو أنها "تطفو" على سطح الوشاح، وتتحرك معها ببطء.
يتميز سطح الغلاف الصخري بمخالفات كبيرة تحدد تضاريس الأرض. أكبر التضاريس هي المنخفضات المحيطية (المنخفضات الشاسعة المليئة بالمياه) والكتل الأرضية المرتفعة (القارات أو القارات) - أوراسيا وأفريقيا وأستراليا وأمريكا الشمالية والجنوبية والقارة القطبية الجنوبية.
القشرة الأرضية هي أهم مورد للبشرية. أنه يحتوي على الوقود الحفري(الفحم، الخث، النفط، الغاز، الصخر الزيتي)، خام(الحديد والألومنيوم والنحاس والقصدير وغيرها) و غير معدني(الفوسفوريت، الأباتيت، الخ) المعادن، مواد البناء الطبيعية(الحجر الجيري والرمل والحصى وغيرها).
المحيط المائي(اليونانية "هيدرو" - الماء) - القشرة المائية للأرض، بما في ذلك جميع المياه في الحالات السائلة والصلبة والغازية. يشمل الغلاف المائي مياه المحيطات والبحار والمياه الجوفية والمياه السطحية للأرض. يوجد بعض الماء في الغلاف الجوي وفي الكائنات الحية.
يتكون أكثر من 96% من حجم الغلاف المائي من البحار والمحيطات، وحوالي 2% مياه جوفية، وحوالي 2% جليد وثلج، وحوالي 0.02% مياه سطحية يابسة.
يلعب الغلاف المائي دورًا كبيرًا في تشكيل البيئة الطبيعية لكوكبنا، مما يؤثر على العمليات الجوية (تسخين وتبريد الكتل الهوائية، وتشبعها بالرطوبة، وما إلى ذلك).
أَجواء(اليونانية "الجو" - البخار) - الغلاف الأرضي الثالث للأرض، الذي يرتبط به المحيط الحيوي، يمتد فوق سطح الغلاف الصخري والغلاف المائي وليس له حدود عليا حادة (يصل ارتفاعها إلى 1000 كم)، الانتقال تدريجيا إلى الفضاء الخارجي. وهو الغلاف الغازي للأرض، ويتكون من النيتروجين (78.08٪ حجمًا)، والأكسجين (20.95٪)، والأرجون (0.93٪)، وثاني أكسيد الكربون (0.03٪). لحالة الغلاف الجوي تأثير كبير على العمليات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية على سطح الأرض وفي البيئة المائية. ما يلي مهم بشكل خاص لعمليات الحياة: أكسجين,تستخدم للتنفس وتمعدن المواد العضوية الميتة. ثاني أكسيد الكربون،تستخدمه النباتات الخضراء في عملية التمثيل الضوئي؛ الأوزون,إنشاء شاشة تحمي سطح الأرض من الأشعة فوق البنفسجية. وقد تشكل الغلاف الجوي نتيجة للنشاط البركاني وبناء الجبال القوي؛ وظهر الأكسجين في وقت لاحق كمنتج لعملية التمثيل الضوئي.
عادة ما يتم تمثيل الغلاف الجوي كمجموعة من الطبقات - التروبوسفير والستراتوسفير والأيونوسفير.
التروبوسفير تحتوي على حوالي 80٪ من كتلة الغلاف الجوي بأكمله وكل بخار الماء تقريبًا، وتمتد إلى ارتفاع حوالي 9 كم (عند القطبين) - 17 كم (عند خط الاستواء). ودورها عظيم بشكل خاص في تشكيل البيئة الطبيعية للأرض. في طبقة التروبوسفير، تحدث حركات عالمية رأسية وأفقية للكتل الهوائية، والتي تحدد إلى حد كبير دورة المياه، والتبادل الحراري، وانتقال جزيئات الغبار والتلوث عبر الحدود. يمتد فوق طبقة التروبوسفير الستراتوسفير وهي منطقة من الهواء البارد الرقيق يبلغ سمكها حوالي 20 كيلومترًا. يسقط غبار النيزك بشكل مستمر عبر طبقة الستراتوسفير، ويتم إطلاق الغبار البركاني فيه، وفي الماضي، منتجات الانفجارات النووية في الغلاف الجوي. في الجزء السفلي الستراتوسفيرتمتد من الحد العلوي لطبقة التروبوسفير إلى ارتفاع حوالي 50 كم، وتقع طبقة الأوزون والتي تتميز بزيادة محتوى الأوزون. تركيز الأوزون على ارتفاعات طبقة الأوزون 15-26 كم أعلى بأكثر من 100 مرة من تركيزه على سطح الأرض. تعكس طبقة الأوزون الإشعاع الكوني المدمر للحياة والأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس. تقع فوق طبقة الستراتوسفير الميزوسفير و الأيونوسفير (الغلاف الحراري ) - طبقة من الغاز المخلخل من الجزيئات والذرات المتأينة، وأخيرا، الغلاف الخارجي (الغلاف الخارجي).
ترتبط عمليات الغلاف الجوي ارتباطًا وثيقًا بالعمليات التي تحدث في الغلاف الصخري والقشرة المائية، والتي تشير إليها الظواهر الجوية: هطول الأمطار، السحب، الضباب، العواصف الرعدية، الجليد، عاصفة الغبار (الرملية)، العاصفة، العاصفة الثلجية، الصقيع، الندى، الصقيع، الجليد، الشفق القطبي وإلخ.
تحدث جميع العمليات الجيولوجية السطحية (الخارجية) تقريبًا الناتجة عن تفاعل الغلاف الجوي والغلاف الصخري والغلاف المائي، كقاعدة عامة، في المحيط الحيوي.
المحيط الحيوي– الغلاف الخارجي للأرض، والذي يشمل: جزء من الغلاف الجوي يصل ارتفاعه إلى 25-30 كم (حتى طبقة الأوزون)، والغلاف المائي بأكمله تقريبًا والجزء العلوي من الغلاف الصخري (حتى عمق 3 كم). خصوصية هذه الأجزاء هي أنها تسكنها كائنات حية تشكل المادة الحية للكوكب. فقط الكائنات الحية السفلية - البكتيريا وممثلي مملكة الفيروسات - تصل إلى الحدود القصوى للمحيط الحيوي. المحيط الحيوي، كونه نظامًا بيئيًا عالميًا (الغلاف البيئي)، مثل أي نظام بيئي، يتكون من جزء غير حيوي (الهواء والماء والصخور) وجزء حيوي أو الكائنات الحية ، والتي تشمل المجموعة الكاملة للكائنات الحية التي تؤدي وظيفتها الرئيسية في النظام البيئي - التيار الحيوي للذرات بفضل تغذيتها وتنفسها وتكاثرها. وبالتالي، فهي تضمن تبادل المادة بين جميع أجزاء المحيط الحيوي. الشروط الضرورية لوجود المحيط الحيوي هي وجود الماء السائل والطاقة المشعة من الشمس.
