Geografia. Una guida completa per prepararsi all'esame

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Un commento

La litosfera è il guscio di pietra della Terra. Dal greco "lithos" - pietra e "sfera" - palla

La litosfera è il guscio solido esterno della Terra, che comprende l'intera crosta terrestre con parte del mantello superiore terrestre ed è costituito da rocce sedimentarie, ignee e metamorfiche. Il confine inferiore della litosfera è confuso ed è determinato da una forte diminuzione della viscosità delle rocce, da un cambiamento nella velocità di propagazione delle onde sismiche e da un aumento della conduttività elettrica delle rocce. Lo spessore della litosfera nei continenti e sotto gli oceani varia ed è in media rispettivamente di 25 - 200 e 5 - 100 km.

Consideriamo in termini generali la struttura geologica della Terra. Il terzo pianeta più lontano dal Sole - la Terra ha un raggio di 6370 km, una densità media di 5,5 g/cm3 ed è composta da tre gusci - abbaio, Vestiti e io. Il mantello e il nucleo sono divisi in parti interne ed esterne.

La crosta terrestre è un sottile guscio superiore della Terra, che ha uno spessore di 40-80 km sui continenti, 5-10 km sotto gli oceani e costituisce solo circa l'1% della massa terrestre. Otto elementi - ossigeno, silicio, idrogeno, alluminio, ferro, magnesio, calcio, sodio - formano il 99,5% della crosta terrestre.

Secondo la ricerca scientifica, gli scienziati sono stati in grado di stabilire che la litosfera è costituita da:

• Ossigeno - 49%;
• Silicio - 26%;
• Alluminio - 7%;
• Ferro - 5%;
• Calcio - 4%
• La composizione della litosfera comprende molti minerali, i più comuni sono il feldspato e il quarzo.

Nei continenti, la crosta è a tre strati: le rocce sedimentarie coprono le rocce granitiche e le rocce granitiche giacciono su quelle basaltiche. Sotto gli oceani la crosta è "oceanica", a due strati; le rocce sedimentarie giacciono semplicemente sui basalti, non c'è strato di granito. Esiste anche un tipo transitorio della crosta terrestre (zone di archi insulari alla periferia degli oceani e alcune aree dei continenti, come il Mar Nero).

La crosta terrestre è più spessa nelle regioni montuose.(sotto l'Himalaya - oltre 75 km), quello centrale - nelle aree delle piattaforme (sotto la pianura della Siberia occidentale - 35-40, entro i confini della piattaforma russa - 30-35), e il più piccolo - nel regioni centrali degli oceani (5-7 km). La parte predominante della superficie terrestre è costituita dalle pianure dei continenti e dal fondale oceanico.

I continenti sono circondati da una piattaforma: una striscia di acque poco profonde profonda fino a 200 g e una larghezza media di circa 80 km, che, dopo una brusca curva ripida del fondo, passa nella scarpata continentale (la pendenza varia da 15- 17-20-30°). I pendii si livellano gradualmente e si trasformano in pianure abissali (profondità 3,7-6,0 km). Le profondità maggiori (9-11 km) presentano fosse oceaniche, la stragrande maggioranza delle quali si trova sui margini settentrionali e occidentali dell'Oceano Pacifico.

La parte principale della litosfera è costituita da rocce ignee ignee (95%), tra cui predominano graniti e granitoidi nei continenti e basalti negli oceani.

I blocchi della litosfera - placche litosferiche - si muovono lungo l'astenosfera relativamente plastica. Allo studio e alla descrizione di questi movimenti è dedicata la sezione di geologia sulla tettonica a zolle.

Per designare il guscio esterno della litosfera è stato utilizzato il termine ormai obsoleto sial, che deriva dal nome degli elementi principali delle rocce Si (lat. Silicium - silicio) e Al (lat. Alluminio - alluminio).

Placche litosferiche

Vale la pena notare che le placche tettoniche più grandi sono molto chiaramente visibili sulla mappa e sono:

• Pacifico- la placca più grande del pianeta, lungo i confini della quale si verificano continue collisioni di placche tettoniche e si formano faglie: questo è il motivo della sua costante diminuzione;
• Eurasiatico- copre quasi l'intero territorio dell'Eurasia (eccetto l'Indostan e la penisola arabica) e contiene la maggior parte della crosta continentale;
• Indo-australiano- Comprende il continente australiano e il subcontinente indiano. A causa delle continue collisioni con la placca eurasiatica, questa è in procinto di rompersi;
• sudamericano- è costituito dal continente sudamericano e da parte dell'Oceano Atlantico;
• nordamericano- è costituito dal continente nordamericano, parte della Siberia nordorientale, la parte nordoccidentale dell'Atlantico e metà dell'Oceano Artico;
• africano- è costituito dal continente africano e dalla crosta oceanica degli oceani Atlantico e Indiano. È interessante notare che le placche adiacenti ad essa si muovono nella direzione opposta rispetto ad essa, quindi qui si trova la faglia più grande del nostro pianeta;
• Piastra antartica- è costituito dall'Antartide continentale e dalla vicina crosta oceanica. A causa del fatto che la placca è circondata da dorsali oceaniche, il resto dei continenti si allontana costantemente da essa.

Movimento delle placche tettoniche nella litosfera

Le placche litosferiche, collegandosi e separandosi, cambiano continuamente i loro contorni. Ciò consente agli scienziati di avanzare la teoria secondo cui circa 200 milioni di anni fa la litosfera aveva solo la Pangea, un unico continente, che successivamente si divise in parti, che iniziarono gradualmente ad allontanarsi l'una dall'altra a una velocità molto bassa (una media di circa sette centimetri all'anno).

Questo è interessante! Si presume che a causa del movimento della litosfera, tra 250 milioni di anni sul nostro pianeta si formerà un nuovo continente a causa dell'unione dei continenti in movimento.

Quando si verifica una collisione tra la placca oceanica e quella continentale, il bordo della crosta oceanica sprofonda sotto quella continentale, mentre sull'altro lato della placca oceanica il suo confine diverge dalla placca ad essa adiacente. Il confine lungo il quale avviene il movimento delle litosfere è chiamato zona di subduzione, dove si distinguono i bordi superiore e immergente della placca. È interessante notare che la placca, immergendosi nel mantello, inizia a sciogliersi quando la parte superiore della crosta terrestre viene compressa, a seguito della quale si formano montagne, e se scoppia anche il magma, allora si formano i vulcani.

Nei luoghi in cui le placche tettoniche entrano in contatto tra loro si trovano zone di massima attività vulcanica e sismica: durante il movimento e la collisione della litosfera la crosta terrestre collassa e quando divergono si formano faglie e depressioni (la litosfera e la I rilievi terrestri sono collegati tra loro). Questo è il motivo per cui le più grandi morfologie della Terra si trovano lungo i bordi delle placche tettoniche: catene montuose con vulcani attivi e fosse di acque profonde.

Problemi della litosfera

L'intenso sviluppo dell'industria ha portato al fatto che l'uomo e la litosfera sono recentemente diventati estremamente difficili da andare d'accordo: l'inquinamento della litosfera sta assumendo proporzioni catastrofiche. Ciò è avvenuto a causa dell’aumento dei rifiuti industriali in combinazione con i rifiuti domestici e con i fertilizzanti e i pesticidi utilizzati in agricoltura, che influiscono negativamente sulla composizione chimica del suolo e degli organismi viventi. Gli scienziati hanno calcolato che ogni anno cade circa una tonnellata di rifiuti per persona, compresi 50 kg di rifiuti difficilmente decomponibili.

Oggi l'inquinamento della litosfera è diventato un problema urgente, poiché la natura non è in grado di affrontarlo da sola: l'autopurificazione della crosta terrestre avviene molto lentamente, e quindi le sostanze nocive si accumulano gradualmente e alla fine influenzano negativamente il principale colpevole del problema - amico.

Per determinare le proprietà fondamentali della biosfera, dobbiamo prima capire con cosa abbiamo a che fare. Qual è la forma della sua organizzazione ed esistenza? Come funziona e interagisce con il mondo esterno? In definitiva, di cosa si tratta?

Dalla comparsa del termine alla fine del XIX secolo alla creazione di una dottrina olistica da parte del biogeochimico e filosofo V.I. Vernadsky, la definizione del concetto di "biosfera" ha subito cambiamenti significativi. Si è passati dalla categoria di un luogo o territorio in cui vivono organismi viventi alla categoria di un sistema costituito da elementi o parti, funzionanti secondo determinate regole per raggiungere un obiettivo specifico. È da come considerare la biosfera che dipende da quali proprietà sono inerenti ad essa.

Il termine si basa sulle antiche parole greche: βιος - vita e σφαρα - sfera o palla. Cioè, è un guscio della Terra, dove c'è la vita. La Terra, come pianeta indipendente, secondo gli scienziati, è nata circa 4,5 miliardi di anni fa e un miliardo di anni dopo è apparsa la vita.

Eone Archeano, Proterozoico e Fanerozoico. Gli eoni sono formati da ere. Quest'ultimo è costituito dal Paleozoico, dal Mesozoico e dal Cenozoico. Epoche da periodi. Cenozoico dal Paleogene e Neogene. Periodi da epoche. L'attuale - Olocene - è iniziato 11,7 mila anni fa.

Bordi e strati di propagazione

La biosfera ha una distribuzione verticale e orizzontale. Verticalmente è convenzionalmente diviso in tre strati dove esiste la vita. Questi sono la litosfera, l'idrosfera e l'atmosfera. Il limite inferiore della litosfera raggiunge i 7,5 km dalla superficie terrestre. L'idrosfera si trova tra la litosfera e l'atmosfera. La sua profondità massima è di 11 km. L'atmosfera copre il pianeta dall'alto e la vita al suo interno esiste, presumibilmente, ad un'altitudine fino a 20 km.

Oltre agli strati verticali, la biosfera ha una divisione o zonizzazione orizzontale. Questo è un cambiamento nell'ambiente naturale dall'equatore terrestre ai suoi poli. Il pianeta ha la forma di una palla e quindi la quantità di luce e calore che penetra sulla sua superficie è diversa. Le zone più grandi sono zone geografiche. Partendo dall'equatore, va prima equatoriale, sopra il tropicale, poi temperato e infine vicino ai poli: artico o antartico. All'interno delle cinture ci sono zone naturali: foreste, steppe, deserti, tundre e così via. Queste zone sono caratteristiche non solo della terra, ma anche degli oceani. La posizione orizzontale della biosfera ha una sua altitudine. È determinato dalla struttura superficiale della litosfera e differisce dai piedi della montagna alla sua cima.

Ad oggi, la flora e la fauna del nostro pianeta comprendono circa 3.000.000 di specie, e questo rappresenta solo il 5% del numero totale di specie che sono riuscite a "vivere" sulla Terra. Circa 1,5 milioni di specie animali e 0,5 milioni di specie vegetali hanno trovato la loro descrizione nella scienza. Non esistono solo specie non descritte, ma anche regioni inesplorate della Terra, il cui contenuto in specie è sconosciuto.

Pertanto, la biosfera ha una caratteristica temporale e spaziale e la composizione delle specie di organismi viventi che la riempie varia sia nel tempo che nello spazio, verticalmente e orizzontalmente. Ciò ha portato gli scienziati alla conclusione che la biosfera non è una struttura planare e presenta segni di variabilità temporale e spaziale. Resta da determinare, sotto l'influenza di quale fattore esterno, cambia nel tempo, nello spazio e nella struttura. Questo fattore è l’energia solare.

Se accettiamo che le specie di tutti gli organismi viventi, indipendentemente dalla struttura spaziale e temporale, siano parti, e la loro totalità sia il tutto, allora la loro interazione tra loro e con l'ambiente esterno è un sistema. L von Bertalanffy e F.I. Peregudov, definendo un sistema, sosteneva che esso è un complesso di componenti interagenti, ovvero un insieme di elementi che sono in relazione tra loro e con l'ambiente, oppure un insieme di elementi interconnessi che sono isolati dall'ambiente e interagiscono con esso come un'intera.

Sistema

La biosfera come un unico sistema integrale può essere condizionatamente suddivisa nelle sue parti costitutive. La divisione più comune è la specie. Ogni tipo di animale o pianta è considerato parte integrante del sistema. Può anche essere riconosciuto come un sistema, con una propria struttura e composizione. Ma la specie non esiste isolatamente. I suoi rappresentanti vivono in un determinato territorio, dove interagiscono non solo tra loro e con l'ambiente, ma anche con altre specie. Tale residenza di specie in un'area è chiamata ecosistema. L’ecosistema più piccolo, a sua volta, è compreso in quello più grande. Ciò vale ancora di più per il mondo, per la biosfera. Pertanto, la biosfera, come sistema, può essere considerata composta da parti, che sono specie o biosfere. L'unica differenza è che una specie può essere identificata perché ha caratteristiche che la distinguono dalle altre. È indipendente e negli altri tipi le parti non sono incluse. Con le biosfere tale distinzione è impossibile: una parte dell'altra.

segni

Il sistema ha altre due caratteristiche significative. È stato creato per raggiungere un obiettivo specifico e il funzionamento dell'intero sistema è più efficace di ciascuna delle sue parti separatamente.

Quindi le proprietà come sistema, nella sua integrità, sinergia e gerarchia. L'integrità sta nel fatto che le connessioni tra le sue parti o connessioni interne sono molto più forti che con l'ambiente o quelle esterne. La sinergia o effetto sistemico è che le capacità dell’intero sistema sono molto maggiori della somma delle capacità delle sue parti. E sebbene ogni elemento del sistema sia esso stesso un sistema, tuttavia è solo una parte di quello generale e più ampio. Questa è la sua gerarchia.

La biosfera è un sistema dinamico che cambia il suo stato sotto l'influenza esterna. È aperto perché scambia materia ed energia con l'ambiente. Ha una struttura complessa, poiché è composta da sottosistemi. E infine, è un sistema naturale, formatosi come risultato di cambiamenti naturali nel corso di molti anni.

Grazie a queste qualità, può regolarsi e organizzarsi. Queste sono le proprietà fondamentali della biosfera.

A metà del 20 ° secolo, il concetto di autoregolamentazione fu usato per la prima volta dal fisiologo americano Walter Cannon, e lo psichiatra e cibernetico inglese William Ross Ashby introdusse il termine auto-organizzazione e formulò la legge della diversità richiesta. Questa legge cibernetica ha dimostrato formalmente la necessità di una grande diversità di specie per la stabilità del sistema. Maggiore è la diversità, maggiore è la probabilità del sistema di mantenere la sua stabilità dinamica di fronte a grandi influenze esterne.

Proprietà

Rispondere all'influenza esterna, resistere e superarla, riprodursi e ripristinarsi, cioè mantenere la propria costanza interna, questo è l'obiettivo di un sistema chiamato biosfera. Queste qualità dell'intero sistema si basano sulla capacità della sua parte, che è la specie, di mantenere un certo numero o omeostasi, così come di ogni individuo o organismo vivente di mantenere le sue condizioni fisiologiche: l'omeostasi.

Come puoi vedere, queste proprietà si sono sviluppate in lei sotto l'influenza e per contrastare fattori esterni.

Il principale fattore esterno è l’energia solare. Se il numero di elementi e composti chimici è limitato, l'energia del Sole viene costantemente fornita. Grazie ad esso avviene la migrazione degli elementi lungo la catena alimentare da un organismo vivente all'altro e la trasformazione dallo stato inorganico a quello organico e viceversa. L'energia accelera il corso di questi processi all'interno degli organismi viventi e, in termini di velocità di reazione, avvengono molto più velocemente che nell'ambiente esterno. La quantità di energia stimola la crescita, la riproduzione e l'aumento del numero delle specie. La diversità, a sua volta, offre un’opportunità per un’ulteriore resistenza alle influenze esterne, poiché esiste la possibilità di duplicazione, copertura o sostituzione di specie nella catena alimentare. In questo modo sarà ulteriormente garantita la migrazione degli elementi.

Influenza umana

L’unica parte della biosfera che non è interessata ad aumentare la diversità delle specie del sistema è l’uomo. Si sforza in ogni modo possibile di semplificare gli ecosistemi, perché in questo modo può monitorarli e regolarli in modo più efficace, a seconda delle sue esigenze. Pertanto, tutti i biosistemi creati artificialmente dall'uomo o il grado della sua influenza, su cui è significativo, sono molto scarsi in termini di specie. E la loro stabilità e capacità di autoguarigione e autoregolamentazione tende a zero.

Con l'avvento dei primi organismi viventi, iniziarono a modificare le condizioni di esistenza sulla Terra per adattarle alle loro esigenze. Con l'avvento dell'uomo, ha già iniziato a cambiare la biosfera del pianeta in modo che la sua vita fosse il più confortevole possibile. È comodo, perché non stiamo parlando di sopravvivenza o di salvare vite umane. Seguendo la logica, dovrebbe apparire qualcosa che cambierà la persona stessa per i propri scopi. Mi chiedo cosa sarà?

Video - Biosfera e noosfera

Il pianeta Terra è costituito da litosfera (corpo solido), atmosfera (guscio d'aria), idrosfera (guscio d'acqua) e biosfera (sfera di distribuzione degli organismi viventi). Esiste una stretta relazione tra queste sfere della Terra, dovuta alla circolazione di sostanze ed energia.

Litosfera. La Terra è una palla, o sferoide, alquanto appiattita ai poli, con una circonferenza attorno all'equatore di circa 40.000 km.

Nella struttura del globo si distinguono i seguenti gusci, o geosfere: la litosfera stessa (il guscio esterno di pietra) con uno spessore di circa 50 ... 120 km, il mantello che si estende fino a una profondità di 2900 km e il nucleo - da 2900 a 3680 km.

Secondo gli elementi chimici più comuni che compongono il guscio terrestre, è diviso in superiore - siallitico, che si estende fino a una profondità di 60 km e ha una densità di 2,8 ... con una densità di 3,0...3,5 g /cm3. I nomi dei gusci "siallitici" (sial) e "simatic" (sima) derivano dalle designazioni degli elementi Si (silicio), Al (alluminio) e Mg (magnesio).

Ad una profondità compresa tra 1200 e 2900 km si trova una sfera intermedia con una densità di 4,0...6,0 g/cm 3 . Questo guscio è chiamato "minerale", poiché contiene una grande quantità di ferro e altri metalli pesanti.

Più profondo di 2900 km è il nucleo del globo con un raggio di circa 3500 km. Il nucleo è costituito principalmente da nichel e ferro e ha un'elevata densità (10...12 g/cm3).

Secondo le proprietà fisiche della crosta terrestre è eterogenea, è divisa in tipi continentali e oceanici. Lo spessore medio della crosta continentale è di 35...45 km, lo spessore massimo arriva fino a 75 km (sotto le catene montuose). Nella sua parte superiore si trovano rocce sedimentarie spesse fino a 15 km. Queste rocce si sono formate nel corso di lunghi periodi geologici a seguito del cambiamento dei mari via terra e dei cambiamenti climatici. Sotto le rocce sedimentarie si trova uno strato granitico con uno spessore medio di 20...40 km. Lo spessore di questo strato è maggiore nelle zone di montagne giovani, diminuisce verso la periferia della terraferma e non c'è strato di granito sotto gli oceani. Sotto lo strato di granito c'è uno strato di basalto con uno spessore di 15 ... 35 km, è composto da basalti e rocce simili.

La crosta oceanica è meno spessa di quella continentale (da 5 a 15 km). Gli strati superiori (2...5 km) sono costituiti da rocce sedimentarie, mentre quelli inferiori (5...10 km) sono costituiti da basalto.

Le rocce sedimentarie situate sulla superficie della crosta terrestre servono come base materiale per la formazione del suolo; le rocce ignee e metamorfiche svolgono una piccola parte nella formazione dei suoli.

La massa principale delle rocce è formata da ossigeno, silicio e alluminio (84,05%). Se a questi tre elementi vengono aggiunti altri cinque elementi: ferro, calcio, sodio, potassio e magnesio, in totale ammonteranno al 98,87% della massa rocciosa. I restanti 88 elementi rappresentano poco più dell'1% della massa della litosfera. Tuttavia, nonostante il basso contenuto di micro e ultramicroelementi nelle rocce e nel suolo, molti di essi sono di grande importanza per la normale crescita e lo sviluppo di tutti gli organismi. Attualmente viene prestata molta attenzione al contenuto di microelementi nel suolo, sia in relazione alla loro importanza nella nutrizione delle piante, sia in relazione ai problemi di protezione del suolo dall'inquinamento chimico. La composizione degli elementi nel suolo dipende principalmente dalla loro composizione nelle rocce. Tuttavia, il contenuto di alcuni elementi nelle rocce e nei terreni formati su di esse varia leggermente. Ciò è collegato sia alla concentrazione dei nutrienti sia al corso del processo di formazione del suolo, durante il quale si verifica una relativa diminuzione del numero di basi e silice. Pertanto, i suoli contengono più ossigeno della litosfera (rispettivamente 55 e 47%), idrogeno (5 e 0,15%), carbonio (5 e 0,1%), azoto (0,1 e 0,023%).

Atmosfera. Il confine dell'atmosfera passa dove la forza di gravità terrestre è compensata dalla forza d'inerzia centrifuga dovuta alla rotazione terrestre. Sopra i poli si trova ad un'altitudine di circa 28mila km e sopra l'equatore - 42mila km.

L'atmosfera è costituita da una miscela di vari gas: azoto (78,08%), ossigeno (20,95%), argon (0,93%) e anidride carbonica (0,03% in volume). La composizione dell'aria comprende anche una piccola quantità di elio, neon, xeno, kripton, idrogeno, ozono, ecc., che in totale costituiscono circa lo 0,01%. Inoltre, l'aria contiene vapore acqueo e polvere.

L'atmosfera è costituita da cinque gusci principali: troposfera, stratosfera, mesosfera, ionosfera, esosfera.

Troposfera- lo strato inferiore dell'atmosfera, ha uno spessore sopra i poli di 8 ... 10 km, alle latitudini temperate - 10 ... 12 km, e alle latitudini equatoriali - 16 ... 18 km. Nella troposfera è concentrata circa l’80% della massa atmosferica. Qui si trova quasi tutto il vapore acqueo dell'atmosfera, si formano le precipitazioni e l'aria si muove orizzontalmente e verticalmente.

Stratosfera si estende da 8...16 a 40...45 km. Comprende circa il 20% dell'atmosfera, al suo interno il vapore acqueo è quasi assente. Nella stratosfera c'è uno strato di ozono che assorbe la radiazione ultravioletta del sole e protegge gli organismi viventi sulla Terra dalla morte.

Mesosfera si estende ad un'altitudine compresa tra 40 e 80 km. La densità dell'aria in questo strato è 200 volte inferiore a quella della superficie terrestre.

Ionosfera situato ad un'altitudine di 80 km ed è costituito principalmente da atomi di ossigeno carichi (ionizzati), molecole di ossido nitrico cariche ed elettroni liberi.

Esosfera rappresenta gli strati esterni dell'atmosfera e parte da un'altezza di 800...1000 km dalla superficie terrestre. Questi strati sono anche chiamati sfere di diffusione, poiché qui le particelle di gas si muovono ad alta velocità e possono fuggire nello spazio.

AtmosferaÈ uno dei fattori indispensabili della vita sulla Terra. I raggi del sole, attraversando l'atmosfera, vengono dispersi e anche parzialmente assorbiti e riflessi. Il vapore acqueo e l'anidride carbonica assorbono i raggi termici in modo particolarmente forte. Sotto l'azione dell'energia solare, si verifica il movimento delle masse d'aria, si forma il clima. Le precipitazioni che cadono dall'atmosfera sono un fattore di formazione del suolo e una fonte di vita per gli organismi vegetali e animali. L'anidride carbonica contenuta nell'atmosfera nel processo di fotosintesi delle piante verdi si trasforma in materia organica e l'ossigeno serve per la respirazione degli organismi e per i processi ossidativi che si verificano in essi. L'importanza dell'azoto atmosferico, che viene catturato dai microrganismi che fissano l'azoto, funge da elemento di nutrizione delle piante e partecipa alla formazione di sostanze proteiche.

Sotto l'azione dell'aria atmosferica si verificano gli agenti atmosferici delle rocce e dei minerali e i processi di formazione del suolo.

Idrosfera. La maggior parte della superficie del globo è occupata dall'Oceano Mondiale, che, insieme a laghi, fiumi e altri corpi idrici situati sulla superficie terrestre, occupa i 5/8 della sua area. Tutte le acque della Terra, situate negli oceani, nei mari, nei fiumi, nei laghi, nelle paludi e nelle falde acquifere, costituiscono l'idrosfera. Dei 510 milioni di km 2 della superficie terrestre, 361 milioni di km 2 (71%) si trovano negli oceani e solo 149 milioni di km 2 (29%) si trovano sulla terra.

Le acque superficiali della terra, insieme alle acque glaciali, costituiscono circa 25 milioni di km 3, cioè 55 volte meno del volume dell'Oceano Mondiale. Nei laghi si concentrano circa 280mila km 3 di acqua, circa la metà sono laghi dolci e la seconda metà sono laghi con acque con vari gradi di salinità. I fiumi contengono solo 1,2 mila km 3, ovvero meno dello 0,0001% della fornitura idrica totale.

Le acque dei bacini aperti sono in costante circolazione, che collega tutte le parti dell'idrosfera con la litosfera, l'atmosfera e la biosfera.

L'umidità atmosferica è attivamente coinvolta nello scambio d'acqua, con un volume di 14mila km 3 forma 525mila km 3 di precipitazioni che cadono sulla Terra e il cambiamento dell'intero volume di umidità atmosferica avviene ogni 10 giorni, ovvero 36 volte durante il periodo anno.

L'evaporazione dell'acqua e la condensazione dell'umidità atmosferica forniscono acqua dolce sulla Terra. Circa 453mila km 3 di acqua evaporano ogni anno dalla superficie degli oceani.

Senza acqua, il nostro pianeta sarebbe una nuda palla di pietra, priva di suolo e vegetazione. Per milioni di anni l’acqua ha distrutto le rocce, trasformandole in spazzatura, e con l’avvento della vegetazione e degli animali ha contribuito al processo di formazione del suolo.

Biosfera. La composizione della biosfera comprende la superficie terrestre, gli strati inferiori dell'atmosfera e l'intera idrosfera, in cui sono comuni gli organismi viventi. Secondo gli insegnamenti di V. I. Vernadsky, la biosfera è intesa come il guscio della Terra, la cui composizione, struttura ed energia sono determinate dall'attività degli organismi viventi. V. I. Vernadsky ha sottolineato che "sulla superficie della terra non esiste forza chimica che agisca più costantemente, quindi più potente degli organismi viventi presi nel loro insieme". La vita nella biosfera si sviluppa sotto forma di un'eccezionale varietà di organismi che popolano il suolo, gli strati inferiori dell'atmosfera e l'idrosfera. Grazie alla fotosintesi delle piante verdi, l'energia solare viene accumulata nella biosfera sotto forma di composti organici. L'insieme degli organismi viventi garantisce la migrazione degli elementi chimici nel suolo, nell'atmosfera e nell'idrosfera. Sotto l'azione degli organismi viventi, nel suolo si verificano reazioni di scambio di gas, ossidative e di riduzione. L'origine dell'atmosfera nel suo insieme è collegata alla funzione di scambio di gas degli organismi. Nel processo di fotosintesi nell'atmosfera si è verificata la formazione e l'accumulo di ossigeno libero.

Sotto l'influenza dell'attività degli organismi, vengono effettuati gli agenti atmosferici delle rocce e lo sviluppo dei processi di formazione del suolo. I batteri del suolo sono coinvolti nei processi di desolfificazione e denitrificazione con la formazione di idrogeno solforato, composti di zolfo, ossido di N (II), metano e idrogeno. La costruzione dei tessuti vegetali avviene a causa dell'assorbimento selettivo di elementi biogenici da parte delle piante. Dopo la morte delle piante, questi elementi si accumulano negli orizzonti superiori del suolo.

Nella biosfera si verificano due cicli di sostanze ed energia, opposti nella loro direzione.

Un grande ciclo, o geologico, avviene sotto l'influenza dell'energia solare. Il ciclo dell'acqua coinvolge gli elementi chimici della terra, che entrano nei fiumi, nei mari e negli oceani, dove si depositano insieme alle rocce sedimentarie. Si tratta di una perdita irrimediabile dal suolo dei più importanti nutrienti vegetali (azoto, fosforo, potassio, calcio, magnesio, zolfo), nonché di oligoelementi.

Nel sistema suolo - piante - suolo avviene un piccolo ciclo, o ciclo biologico, mentre i nutrienti delle piante vengono rimossi dal ciclo geologico e immagazzinati nell'humus. Nel ciclo biologico si verificano cicli associati all'ossigeno, al carbonio, all'azoto, al fosforo e all'idrogeno, che circolano continuamente nelle piante e nell'ambiente. Alcuni di essi vengono ritirati dal ciclo biologico e, sotto l'influenza di processi geochimici, passano nelle rocce sedimentarie o vengono trasferiti nell'oceano. Il compito dell'agricoltura è creare sistemi agrotecnici in cui gli elementi biogenici non entrino nel ciclo geologico, ma si fissino nel ciclo biologico, mantenendo la fertilità del suolo.

La biosfera è costituita da biocenosi, che sono un territorio omogeneo con lo stesso tipo di comunità vegetale insieme al mondo animale che lo abita, compresi i microrganismi. La biogeocenosi è caratterizzata dai suoi terreni caratteristici, dal regime idrico, dal microclima e dalla topografia. La biogeocenosi naturale è relativamente stabile, è caratterizzata da capacità di autoregolamentazione. Le specie incluse nella biogeocenosi si adattano tra loro e con l'ambiente. Si tratta di un meccanismo complesso e relativamente stabile in grado di resistere ai cambiamenti ambientali attraverso l’autoregolazione. Se i cambiamenti nelle biogeocenosi superano la loro capacità di autoregolazione, potrebbe verificarsi un degrado irreversibile di questo sistema ecologico.

I terreni agricoli sono biogeocenosi organizzate artificialmente (agrobiocenosi). L'uso efficace e razionale delle agrobiocenosi, la loro sostenibilità e produttività dipendono dalla corretta organizzazione del territorio, del sistema agricolo e delle altre attività socio-economiche. Per garantire un impatto ottimale sui suoli e sulle piante, è necessario conoscere tutte le relazioni nella biogeocenosi e non disturbare l'equilibrio ecologico che si è sviluppato in essa.

Atmosfera: La presenza dell'atmosfera attorno al globo determina il regime termico generale della superficie del nostro pianeta, lo protegge dalle dannose radiazioni cosmiche e ultraviolette. La circolazione atmosferica ha un impatto sulle condizioni climatiche locali e, attraverso di esse, sul regime dei fiumi, sulla copertura del suolo e della vegetazione e sui processi di formazione dei rilievi.

La moderna composizione gassosa dell'atmosfera è il risultato di un lungo sviluppo storico del globo. È principalmente una miscela di gas composta da due componenti: azoto (78,09%) e ossigeno (20,95%). Normalmente contiene anche argon (0,93%), anidride carbonica (0,03%) e piccole quantità di gas inerti (neon, elio, kripton, xeno), ammoniaca, metano, ozono, anidride solforosa e altri gas. Insieme ai gas, l'atmosfera contiene particelle solide provenienti dalla superficie terrestre (ad esempio prodotti della combustione, attività vulcanica, particelle di suolo) e dallo spazio (polvere cosmica), nonché vari prodotti di origine vegetale, animale o microbica. Inoltre, il vapore acqueo svolge un ruolo importante nell'atmosfera.

I tre gas che compongono l'atmosfera sono di massima importanza per vari ecosistemi: ossigeno, anidride carbonica e azoto. Questi gas sono coinvolti nei principali cicli biogeochimici.

L’atmosfera moderna contiene appena un ventesimo dell’ossigeno disponibile sul nostro pianeta. Le principali riserve di ossigeno sono concentrate in carbonati, sostanze organiche e ossidi di ferro, parte dell'ossigeno è disciolta in acqua.

Idrosfera: la totalità di tutte le risorse idriche della Terra. Forma il suo guscio d'acqua discontinuo. La profondità media dell'oceano è di 3800 m, la massima (Fossa delle Marianne del Pacifico) è di 11.034 metri. Circa il 97% della massa dell'idrosfera è acqua salata dell'oceano, il 2,2% è acqua glaciale, il resto è acqua dolce sotterranea, lacustre e fluviale. L'area della biosfera nell'idrosfera è rappresentata in tutto il suo spessore, tuttavia, la più alta densità di materia vivente ricade sugli strati superficiali riscaldati e illuminati dai raggi del sole, nonché sulle zone costiere.

In generale, è accettata la divisione dell'idrosfera in Oceano Mondiale, acque continentali e acque sotterranee. La maggior parte dell'acqua è concentrata nell'oceano, molto meno nella rete fluviale continentale e nelle acque sotterranee. Anche nell'atmosfera sono presenti grandi riserve d'acqua, sotto forma di nubi e vapore acqueo. Oltre il 96% del volume dell’idrosfera è costituito da mari e oceani, circa il 2% è costituito da acque sotterranee, circa il 2% da ghiaccio e neve e circa lo 0,02% da acque superficiali terrestri. Parte dell'acqua è allo stato solido sotto forma di ghiacciai, manto nevoso e permafrost, che rappresentano la criosfera.

Le acque superficiali, sebbene occupino una quota relativamente piccola nella massa totale dell'idrosfera, svolgono tuttavia un ruolo importante nella vita della biosfera terrestre, essendo la principale fonte di approvvigionamento idrico, irrigazione e irrigazione. Inoltre, questa parte dell'idrosfera è in costante interazione con l'atmosfera e la crosta terrestre.

Litosfera: guscio solido della terra. È costituito dalla crosta terrestre e dalla parte superiore del mantello, fino all'astenosfera, dove le velocità delle onde sismiche diminuiscono, indicando un cambiamento nella plasticità delle rocce. Nella struttura della litosfera si distinguono aree mobili (cinture piegate) e piattaforme relativamente stabili.

I blocchi della litosfera - placche litosferiche - si muovono lungo l'astenosfera relativamente plastica. Allo studio e alla descrizione di questi movimenti è dedicata la sezione di geologia sulla tettonica a zolle.

La litosfera sotto gli oceani e i continenti varia considerevolmente. La litosfera sotto i continenti è costituita da strati sedimentari, granitici e basaltici con uno spessore totale fino a 80 km. La litosfera sotto gli oceani ha subito molti stadi di fusione parziale a seguito della formazione della crosta oceanica.

33. Classificazione dei principali inquinanti di origine antropica (inquinanti) dell'aria atmosferica.

Tutte le fonti di inquinamento sono divise in puntuali, lineari e areali. A loro volta, le sorgenti puntiformi possono essere mobili e stazionarie (fisse). Le fonti fisse di inquinamento includono camini di centrali termoelettriche, caldaie di riscaldamento, impianti di processo, forni ed essiccatori, pozzi di scarico, deflettori, tubi di ventilazione, ecc.

Fonti mobili di inquinamento sono i tubi di scarico di locomotive diesel, motonavi, aerei, veicoli e altri dispositivi mobili.

Le fonti lineari di inquinamento atmosferico sono strade e vie lungo le quali si muovono sistematicamente i veicoli.

Le fonti ambientali includono lanterne di ventilazione, finestre, porte, perdite nelle apparecchiature, negli edifici, ecc., attraverso le quali le impurità possono entrare nell'atmosfera.

Si chiamano inquinanti atmosferici inquinanti. A seconda dello stato di aggregazione, le emissioni di sostanze nocive nell'atmosfera possono essere gassose, liquide e solide.

34. Principali fonti di inquinamento atmosferico:

I principali responsabili dell’inquinamento atmosferico sono:

1) Centrali termiche e nucleari;

2) Imprese della metallurgia ferrosa;

3) Produzione chimica;

4) Trasporti.

È intensamente inquinato durante la lavorazione delle materie prime, durante l'incendio dei rifiuti, nei distretti agricoli - allevamenti di bestiame e pollame.

Problemi ambientali dell'atmosfera e loro breve descrizione

I principali problemi ambientali dell'atmosfera associati al suo inquinamento:

1) con Potevo- miscela velenosa.

A) Smog di Londra (inverno, umido)

Alta concentrazione di impurità industriali nell'aria atmosferica

Niente vento

Inversione di temperatura

Conseguenze:

Danni alla mucosa dei polmoni e del tratto gastrointestinale

Sviluppo di malattie polmonari croniche

Malattie cardiovascolari, ridotta immunità

B) Smog di Los Angeles (secco, fotochimico)

Alta concentrazione di gas di scarico nell'atmosfera

Un elevato grado di radiazione solare, a causa della quale si è verificata una reazione fotochimica (si verificano oftoossidanti)

Conseguenze:

Danni alla mucosa dei polmoni e del tratto gastrointestinale

Danni agli organi della vista

2) Effetto serra- un aumento della temperatura media annuale del pianeta a seguito dell'accumulo di gas serra nell'atmosfera (anidride carbonica, metano, freon -6%), che impediscono la radiazione termica a onde lunghe dalla superficie del pianeta. (lo scambio termico è interrotto).

3) "buchi" di ozono - si tratta di spazi enormi (a 20-25 km di altitudine nella stratosfera) con un contenuto di ozono ridotto del 50% o più.

fattori naturali

1) cambiamento nell'attività ciclica del sole

2) degasaggio: rilascio di gas profondi attraverso faglie naturali

3) la presenza di correnti d'aria ascendenti a vortice stratificate sull'Antartide

Fattori antropogenici

1) l'uso di freon

2) lancio della navetta

3) voli di aerei supersonici ad un'altitudine superiore a 12 km

Conseguenze:

Scottature solari, cancro, malattie degli occhi, diminuzione dell'immunità

Ridotta capacità di fotosintesi e piante

4) pioggia acida - si formano a seguito delle emissioni industriali di anidride solforosa e ossidi di azoto nell'atmosfera, che si combinano con l'umidità atmosferica per formare acidi solforico e nitrico diluiti.

Conseguenze:

La pioggia acida contribuisce alla lisciviazione dei nutrienti dal suolo, porta al rilascio di metalli pesanti dai composti, riducendo la fertilità del suolo e l'accumulo di metalli pesanti nella catena alimentare.

Caratteristiche e cause dello smog invernale ed estivo

Una cortina di nebbia sopra le imprese industriali e le città, formata da rifiuti gassosi, principalmente anidride solforosa. Esistono Smog invernale (tipo Londra) e Smog estivo (tipo Los Angeles). I prerequisiti per la formazione dello smog invernale sono il clima calmo e calmo, che contribuisce all'accumulo dei gas di scarico dei veicoli e delle emissioni dai camini bassi. Lo smog estivo (chiamato anche smog fotochimico) è causato da ossidi di azoto e idrocarburi, da cui si formano fotoossidanti, principalmente ozono, sotto l'intensa luce solare.

Composizione dell'atmosfera

L'atmosfera terrestre è costituita principalmente da gas e varie impurità (polvere, gocce d'acqua, cristalli di ghiaccio, sali marini, prodotti della combustione).

La concentrazione dei gas che compongono l'atmosfera è pressoché costante, ad eccezione dell'acqua (H 2 O) e dell'anidride carbonica (CO 2)

Azoto 75,5% Ossigeno 23,10% argon 1,2% altri gas (neon, elio, metano, idrogeno, ecc.)

Buco dell'ozono: calo locale della concentrazione di ozono nello strato di ozono terrestre. Secondo la teoria generalmente accettata nella comunità scientifica, nella seconda metà del XX secolo, l’impatto sempre crescente del fattore antropico sotto forma di rilascio di freon contenenti cloro e bromo ha portato ad un significativo assottigliamento della produzione strato di ozono.

Si ritiene che le fonti naturali di alogeni, come i vulcani o gli oceani, siano più significative per il processo di riduzione dell’ozono rispetto a quelle artificiali. Senza mettere in discussione il contributo delle fonti naturali al bilancio complessivo degli alogeni, va notato che generalmente non raggiungono la stratosfera perché sono solubili in acqua (principalmente ioni cloruro e acido cloridrico) e vengono lavati via dall'ambiente. atmosfera, cadendo come pioggia sulla terra.

Conseguenze

L’indebolimento dello strato di ozono aumenta il flusso di radiazioni solari sulla terra e provoca un aumento del numero di tumori della pelle nelle persone. Anche le piante e gli animali soffrono di maggiori livelli di radiazioni.

38.Effetto serra

Effetto serra- un aumento della temperatura degli strati inferiori dell'atmosfera del pianeta rispetto alla temperatura effettiva, cioè la temperatura della radiazione termica del pianeta osservata dallo spazio.

Conseguenze dell'effetto serra 1. Se la temperatura sulla Terra continua ad aumentare, avrà un impatto notevole sul clima globale.2. Ai tropici cadranno più precipitazioni, poiché il calore extra aumenterà il contenuto di vapore acqueo nell'aria.3. Nelle zone aride le piogge diventeranno ancora più rare e si trasformeranno in deserti, per cui persone e animali dovranno abbandonarli.4. Aumenterà anche la temperatura del mare, il che porterà all'inondazione delle zone basse della costa e ad un aumento del numero di forti tempeste.5. L’aumento delle temperature sulla Terra potrebbe causare l’innalzamento del livello del mare6. Il terreno residenziale sarà ridotto.7. L'equilibrio salino degli oceani sarà disturbato.8. Le traiettorie dei cicloni e degli anticicloni cambieranno.

La Terra ha una struttura eterogenea ed è costituita da gusci concentrici (geosfere), sia interni che esterni. A quelli interni appartengono il nucleo, il mantello, a quelli esterni la litosfera (la crosta terrestre), l'idrosfera, l'atmosfera e il complesso involucro terrestre - la biosfera.

La definizione classica dei gusci terrestri fu data da V.I. Vernadsky: “... Strati concentrici più o meno regolari che ricoprono l'intero pianeta, cambiando con la profondità, nella sezione verticale del pianeta e differenziandosi tra loro per specifiche proprietà fisiche, chimiche e biologiche caratteristiche di ciascuno, inerenti solo ad esso. "

Litosfera(Greco "lithos" - pietra) - il guscio di pietra della Terra. È costituito dalla crosta terrestre e dalla parte superiore del mantello (astenosfera). La crosta terrestre è costituita da enormi blocchi strettamente adiacenti (placche litosferiche), che, per così dire, "galleggiano" sulla superficie del mantello, muovendosi lentamente insieme ad esso.

La superficie della litosfera è caratterizzata da notevoli irregolarità, che determinano il rilievo della Terra. Le morfologie più grandi sono le depressioni oceaniche (vaste depressioni piene d'acqua) e le imponenti masse terrestri (continenti o continenti): Eurasia, Africa, Australia, Nord e Sud America, Antartide.

La crosta terrestre è la risorsa più importante per l'umanità. Contiene minerali combustibili(carbone, torba, petrolio, gas, scisti bituminosi), minerale(ferro, alluminio, rame, stagno, ecc.) e non metallico(fosforiti, apatiti, ecc.) minerali, materiali da costruzione naturali(calcare, sabbia, ghiaia, ecc.).

Idrosfera(Greco "idror" - acqua) - il guscio d'acqua della Terra, comprese tutte le acque che si trovano allo stato liquido, solido e gassoso. L'idrosfera comprende le acque degli oceani, dei mari, delle acque sotterranee e delle superfici terrestri. Una parte dell'acqua si trova nell'atmosfera e negli organismi viventi.
Oltre il 96% del volume dell’idrosfera è costituito da mari e oceani, circa il 2% è costituito da acque sotterranee, circa il 2% da ghiaccio e neve e circa lo 0,02% da acque superficiali terrestri.

L'idrosfera gioca un ruolo enorme nel modellare l'ambiente naturale del nostro pianeta, influenza i processi atmosferici (riscaldamento e raffreddamento delle masse d'aria, saturazione di umidità, ecc.).

Atmosfera(Greco "atmos" - vapore) - la terza geosfera della Terra, alla quale è collegata la biosfera, si estende sopra la superficie della litosfera e dell'idrosfera e non ha un confine superiore netto (fino ad un'altezza di 1000 km.) , Spostandosi gradualmente nello spazio. È un guscio gassoso della Terra, costituito da azoto (78,08% in volume), ossigeno (20,95%), argon (0,93%) e anidride carbonica (0,03%). Lo stato dell'atmosfera ha una grande influenza sui processi fisici, chimici e biologici sulla superficie della Terra e nell'ambiente acquatico. Perché i processi vitali sono particolarmente importanti: ossigeno, utilizzato per la respirazione e la mineralizzazione della materia organica morta; diossido di carbonio, utilizzato dalle piante verdi nella fotosintesi; ozono, creando uno schermo che protegge la superficie terrestre dalle radiazioni ultraviolette. L'atmosfera si è formata a seguito di una potente attività vulcanica e di costruzione di montagne, l'ossigeno è apparso molto più tardi come prodotto della fotosintesi.

Di solito l'atmosfera è rappresentata come un insieme di strati: troposfera, stratosfera e ionosfera.

Troposfera , contenente circa l'80% della massa dell'intera atmosfera e la quasi totalità del vapore acqueo, si estende per un'altezza di circa 9 km (ai poli) - 17 km (all'equatore). Il suo ruolo è particolarmente importante nel modellare l'ambiente naturale della Terra. Nella troposfera si verificano movimenti globali verticali e orizzontali delle masse d'aria, che determinano in gran parte il ciclo dell'acqua, il trasferimento di calore, il trasporto transfrontaliero delle particelle di polvere e l'inquinamento. Si estende sulla troposfera stratosfera , una regione di aria fredda e rarefatta spessa circa 20 km. La polvere meteoritica cade continuamente attraverso la stratosfera, al suo interno viene espulsa polvere vulcanica e, in passato, prodotti di esplosioni nucleari nell'atmosfera. Nella parte inferiore stratosfera, che si estende dal limite superiore della troposfera fino ad un'altezza di circa 50 km strato di ozono , che è caratterizzato da un maggiore contenuto di ozono. La concentrazione di ozono all'altezza dello strato di ozono di 15-26 km è più di 100 volte superiore alla sua concentrazione vicino alla superficie terrestre. Lo strato di ozono riflette le radiazioni cosmiche pericolose per la vita e le radiazioni ultraviolette provenienti dal Sole. Sopra la stratosfera c'è mesosfera E ionosfera (termosfera ) è uno strato di gas rarefatto di molecole e atomi ionizzati e, infine, esosfera (guscio esterno).

I processi atmosferici sono strettamente correlati ai processi che si verificano nella litosfera e nel guscio d'acqua, un indicatore dei quali sono i fenomeni atmosferici: precipitazione, nuvole, nebbia, temporale, ghiaccio, tempesta di polvere (sabbia), burrasca, bufera di neve, gelo, rugiada, brina, ghiaccio, aurora e così via.

Quasi tutti i processi geologici superficiali (esogeni) dovuti all'interazione tra atmosfera, litosfera e idrosfera si verificano, di regola, nella biosfera.

Biosfera- il guscio esterno della Terra, che comprende: parte dell'atmosfera fino ad un'altezza di 25-30 km (fino allo strato di ozono), quasi tutta l'idrosfera e la parte superiore della litosfera (fino ad una profondità di 3 km ). La particolarità di queste parti è che sono abitate da organismi viventi che costituiscono la sostanza vivente del pianeta. Solo gli organismi inferiori raggiungono i limiti estremi della biosfera: batteri e rappresentanti del regno dei virus. La biosfera, essendo un ecosistema globale (ecosfera), come ogni ecosistema, è costituita da una parte abiotica (aria, acqua, rocce) e da una parte biotica o biota , che comprende la totalità degli organismi viventi che svolgono la loro principale funzione ecosistemica - corrente biogenica degli atomi , grazie alla sua nutrizione, respirazione, riproduzione. Pertanto, assicurano lo scambio di materia tra tutte le parti della biosfera. Le condizioni necessarie per l'esistenza della biosfera sono la presenza dell'acqua allo stato liquido e l'energia radiante del sole.