Komposisi dan struktur selubung geografis. Struktur selubung geografis

Selubung geografis Bumi adalah kompleks alam terbesar. Atmosfer, hidrosfer, litosfer, dan biosfer saling terkait erat di dalamnya. Sifat terpenting dari cangkang geografis adalah keberadaan air, baik dalam bentuk cair, padat, dan gas.
Selubung geografis memiliki keunikan tersendiri. Tidak ada satu pun planet di Tata Surya dan Galaksi yang memilikinya. Semua proses yang terjadi di dalamnya saling berhubungan dan mudah dimusnahkan. Pentingnya mereka sangat penting bagi pelestarian Bumi dan kelangsungan hidup seluruh umat manusia. Berbagai bentuk energi terjalin dalam cangkang geografis. Ada yang berasal dari bumi, ada pula yang berasal dari kosmis. Kita dapat mengatakan bahwa ada konfrontasi antara kekuatan internal dan eksternal. Mereka berusaha untuk membangun keseimbangan.
Misalnya, gaya gravitasi dikaitkan dengan kerataan relief dan aliran air ke dalam cekungannya. Pasang surutnya air pasang dikaitkan dengan gaya gravitasi. Sumber energi internal, pertama-tama, adalah peluruhan zat radioaktif, pembentukan pegunungan, dan pergerakan lempeng litosfer. Bumi, seperti magnet besar, membentuk medan magnet. Hal ini, pada gilirannya, mempengaruhi proses tarik-menarik dan perilaku pelepasan listrik di atmosfer.
Energi kosmik datang ke bumi dalam bentuk berbagai radiasi. Yang terpenting cerah. Sebagian dipantulkan dari permukaan bumi dan kembali ke luar angkasa. Proses penting seperti siklus air dan perkembangan kehidupan di planet ini juga berhubungan dengan energi matahari. Kedua proses ini menciptakan cangkang unik dan unik di Bumi.
Sulit untuk mengatakan seperti apa selubung geografis asli Bumi. Dasarnya didasarkan pada siklus air di alam. Ini adalah perpindahan konsumsi air dan energi dalam jumlah besar. Bagian utama dari proses ini adalah penguapan, naiknya uap, pendinginan dan kondensasi menjadi tetesan air. Penguapan dikaitkan dengan penggunaan sejumlah besar energi matahari dan penyerapannya. Di Bumi, kondisi unik telah berkembang untuk keberadaan air dalam tiga wujud - cair, gas, dan padat. Tanpa ini tidak akan ada siklus air.
Siklus ini menghubungkan kerak bumi, air, dan atmosfer dengan cara yang penting. Hal ini meletakkan dasar bagi selubung geografis. Yang pada akhirnya menjadi dasar munculnya kehidupan di permukaan tanah dan munculnya biosfer. Setelah munculnya vegetasi, akumulator energi matahari muncul di selubung geografis. Mereka mengubah permukaan bumi, batuan, mengubah komposisi atmosfer, dan menciptakan hubungan biologis dalam siklus air.
Air dalam cangkang geografis adalah bahan kimia yang kuat. Mereka dapat melarutkan batuan dan mengangkut sedimen tersuspensi. itu adalah komponen awal untuk pembentukan bahan organik primer dan oksigen biogenik. Air menghubungkan selubung geografis dengan wilayah lain di Bumi.

Gas alam merupakan elemen penting dan aktif dari selubung geografis. Atmosfer memberikan perlindungan dari teriknya sinar matahari, menjamin proses respirasi, fotosintesis, dan ikut serta dalam perpindahan panas.
Selubung geografis meliputi bagian atas kerak bumi, bagian bawah atmosfer dan meliputi hidrosfer, tutupan tanah dan tumbuhan serta fauna.
Ciri utama cangkang geografis adalah keterbukaannya. Metabolisme terjadi baik antar komponen maupun antara cangkang, ruang angkasa, dan bagian dalam bumi.
Penulis tidak menyadari adanya upaya yang lebih substantif untuk mengkritik dasar-dasar doktrin selubung geografis. Banyak pekerjaan yang dilakukan oleh ahli geografi fisik Soviet telah mengarah pada fakta bahwa konsep "selubung geografis" sekarang tidak diragukan lagi (hanya istilah yang lebih cocok yang dicari), dan selubung geografislah yang diakui sebagai subjeknya. penelitian dalam geografi fisik.
Gambaran berbeda terlihat di sekolah geografi asing. A. G. Isachenko, yang meneliti secara rinci berbagai tren dalam geografi asing, dengan tepat menyatakan bahwa gagasan tentang selubung geografis adalah “sebuah gagasan yang secara praktis asing bagi geografi Anglo-Amerika.” Di bidang geografi fisik, ilmuwan Inggris dan Amerika terutama terlibat dalam pengembangan bidang cabang.
Konsep yang mendekati konsep "amplop geografis" ditemukan dalam karya ahli geografi Jerman - di sini terdapat konvergensi tertentu dengan geografi fisik di Uni Soviet.
Dalam hal ini, menarik untuk diperhatikan keadaan berikut ini. Dilihat dari artikel L. S. Berg “Pentingnya karya V. I. Vernadsky untuk geografi” (1946), ia mengakui, mengikuti Vernadsky, keberadaan cangkang kompleks di dekat permukaan fisik planet - biosfer; bagaimanapun, dia tidak menyangkal fakta ini ketika menganalisis karya penulis lain, tetapi bagi dirinya sendiri kategori seperti itu tetap asing. Hal ini dapat dirasakan dalam struktur artikel L. S. Berg - cangkang kompleks di dalamnya “tersebar” menjadi sub-bagian, dan dia sendiri, yang dengan tepat membahas pentingnya karya Vernadsky untuk geografi, sama sekali tidak menghubungkannya dengan konsepnya sendiri. . Dalam kajian psikologi kreativitas ilmiah, detail ini mungkin patut mendapat perhatian. Perlu ditambahkan bahwa V. I. Vernadsky sendiri, yang sangat mengapresiasi karya para ahli geografi seperti A. Humboldt, V. V. Dokuchaev dan A. N. Krasnov, juga sama sekali tidak menghubungkan doktrinnya tentang biosfer dengan doktrin selubung geografis, yaitu. yaitu dengan teori geografi fisik.

teknogenesis noosfer biosfer

Objek kajian ilmu geografi yang paling umum adalah selubung geografis. Istilah “amplop geografis” dikemukakan oleh ahli geografi terkenal A.A. Grigoriev pada tahun 1932

Selubung geografis adalah kompleks alam terbesar di Bumi, di mana litosfer, hidrosfer, atmosfer, dan biosfer, saling terkait secara rumit, berinteraksi satu sama lain, menembus satu sama lain, bertukar materi dan energi. Setiap komponen kompleks memiliki komposisi kimianya sendiri dan dibedakan berdasarkan sifat uniknya. Di dalam cangkang, seolah-olah terletak di perbatasan planet dan luar angkasa, baik kekuatan kosmik maupun internal bekerja. Salah satu sifat terpenting dari cangkang geografis adalah keberadaan zat (terutama air) secara bersamaan dalam bentuk cair, padat, dan gas. Mereka mungkin memiliki organisasi materinya sendiri, pola perkembangannya, dan mungkin organik atau anorganik.

Proses yang terjadi di lingkungan geografis beragam, saling berhubungan erat dan mudah terganggu. Mereka belum cukup dipelajari dan signifikansinya sangat penting bagi pelestarian bumi dan kelangsungan hidup manusia. Cangkang geografis itu unik, pertama-tama, karena mereka bertindak di dalamnya, saling terkait satu sama lain, saling melengkapi satu sama lain, atau bertabrakan sebagai bentuk energi yang berbeda: sebagian terestrial, sebagian kosmik. Kelimpahan energi menimbulkan berbagai proses - geologi, biologi, fisik dan kimia. Kita berbicara tentang fakta bahwa di permukaan bumi terjadi konfrontasi antara kekuatan eksternal dan internal. Selain itu, beberapa dari mereka berusaha untuk membangun keseimbangan. Misalnya: gaya gravitasi, yang berhubungan dengan naik turunnya relief dan aliran air dari depresinya. Pasang surut air laut berhubungan dengan gaya gravitasi Bulan dan Matahari. Di antara sumber energi internal, tempat pertama ditempati oleh peluruhan zat radioaktif, yang terkait dengan pembentukan gunung dan pergerakan lempeng litosfer, gempa bumi dan letusan gunung berapi, aktivitas geyser dan sumber air panas. Semua proses ini disertai dengan dehidrasi dan degassing lapisan tanah bawah, yaitu keluarnya air dan gas ke permukaan bumi. Peran penting juga dimainkan oleh fakta bahwa Bumi, sebagai magnet umum, membentuk medan magnet, yang tidak hanya mempengaruhi proses tarik-menarik, tetapi juga perilaku muatan listrik di atmosfer. Energi kosmik mencapai permukaan bumi dalam bentuk berbagai radiasi, yang didominasi oleh radiasi matahari. Banyak sekali yang masuk. Sebagian besar energi matahari dipantulkan kembali ke angkasa. Dalam energi matahari, ada dua proses penting yang saling berhubungan yang menciptakan cangkang unik di Bumi. Inilah siklus air dan perkembangan kehidupan. Batas-batas selubung geografis tidak diungkapkan dengan jelas dan digambarkan secara berbeda oleh para ilmuwan yang berbeda, karena dasar pembagiannya berbeda-beda. Namun lebih sering setiap orang menarik batasan berikut.

Gambar.1

Selubung geografis mencakup lapisan atmosfer di mana terdapat debu, terutama yang berasal dari gunung berapi, uap air, dan organisme dapat hidup. Ketinggian lapisan ini mencapai 25-30 km, yakni. Selubung geografis meliputi troposfer dan lapisan bawah stratosfer. Di litosfer, selubung geografis hanya mencakup sebagian kerak bumi, yang terbentang dari permukaan bumi hingga kedalaman beberapa ratus meter, terkadang hingga 4-5 km. Sampai kedalaman inilah pengaruh atmosfer dan hidrosfer terhadap litosfer dapat ditelusuri. Selubung geografis mencakup hampir seluruh hidrosfer, kecuali sebagian kecilnya, yang terletak di kedalaman yang sangat dalam. Bagian terbesar dari cangkang geografis adalah biosfer - salah satu cangkang bumi, yang komposisi, sifat, dan prosesnya ditentukan oleh aktivitas organisme hidup. Artinya, dasar identifikasi batas-batas biosfer adalah aktivitas makhluk hidup, dan dasar selubung geografis adalah adanya interaksi antar bagian utama (bola). Oleh karena itu, parameter dasar biosfer dan geosfer mungkin tidak sama. Tidak ada konsensus mengenai hubungan antara biosfer dan selubung geografis bumi. Jika kita mengambil ada tidaknya bakteri sebagai dasar, maka habitat bakteri melampaui batas-batas selubung geografis, karena spora bakteri ditemukan jauh lebih tinggi daripada troposfer, dan di lapisan litosfer yang mengandung minyak, bakteri ditemukan di kedalaman hingga beberapa kilometer. Dalam lingkup geografis daratan, beberapa ilmuwan membedakan bidang lanskap. Ini adalah lapisan kecil dengan ketebalan (dari 5-10 m di tundra, hingga 100-150 m di daerah tropis), termasuk bagian atas kerak pelapukan, tanah, vegetasi, fauna, lapisan udara terestrial, permukaan dan tanah. air.

14.1 Selubung geografis- sistem material integral yang terbentuk melalui interaksi dan interpenetrasi atmosfer, hidrosfer, litosfer, dan materi hidup.

Banyak ahli geografi telah menulis tentang fakta bahwa geografi mempelajari cangkang khusus bumi. A. Humboldt dalam karyanya “Cosmos” “berusaha merangkul fenomena dunia luar dalam hubungan umum mereka, alam secara keseluruhan, didorong dan diramaikan oleh kekuatan internal.” “Lingkungan hidup”-nya serupa isinya dengan biosfer; di baris terakhir ia berbicara tentang “lingkup pikiran”. Gagasan paling jelas tentang kulit terluar bumi disajikan dalam karya P. I. Brounov. Pada tahun 1910, dalam kata pengantar “Kursus Geografi Fisik”, ia menulis bahwa geografi fisik mempelajari “penampilan modern bumi, dengan kata lain, struktur modern kulit terluar, yang merupakan arena kehidupan organik. . Kulit terluar bumi terdiri dari beberapa cangkang bola konsentris, yaitu: padat, atau litosfer, cair, atau hidrosfer, dan gas, atau atmosfer, yang juga ditambahkan lapisan keempat - biosfer. Semua cangkang ini sebagian besar saling menembus satu sama lain dan, melalui interaksinya, menentukan penampilan luar Bumi dan semua fenomena di Bumi.” Istilah "amplop geografis" diusulkan pada tahun 1932 oleh A. A. Grigoriev ("Subjek dan tugas geografi fisik"). Ia percaya bahwa “permukaan bumi mewakili zona atau cangkang fisik-geografis vertikal yang khusus secara kualitatif, yang dicirikan oleh interpenetrasi yang dalam dan interaksi aktif litosfer, atmosfer dan hidrosfer, kemunculan dan perkembangan kehidupan organik di dalamnya, keberadaan di dalamnya. proses fisik-geografis yang kompleks namun terpadu”.

Cangkangnya disebut berbeda: cangkang lanskap (S.V. Kalesnik), bola lanskap (Yu.K. Efremov). A.I. Isachenko mengusulkan untuk menyebut cangkang geografis sebagai epigeosfer, dengan menekankan bahwa inilah kulit terluar bumi. I.M. Zabelin berpendapat bahwa istilah selubung geografis harus diganti dengan istilah biogenosfer. Dia menulis bahwa istilah tersebut menekankan fitur yang paling penting - asal usul kehidupan.

Dalam literatur geografi, istilah “lingkungan geografis” sering digunakan. Beberapa ilmuwan menyamakan istilah lingkungan geografis dan selubung geografis. Menurut mereka, istilah-istilah tersebut saling melengkapi. Namun, dalam istilah “lingkungan geografis”, manusia, masyarakat manusia, didahulukan; batas-batas lingkungan berubah seiring dengan perkembangan masyarakat manusia. Istilah “selubung geografis” lebih melek huruf dari sudut pandang ahli geografi: dalam selubung geografis semua komponen dianggap sama pentingnya.

Posisi batas atas dan batas bawah dinilai berbeda oleh penulis yang berbeda. A.A. Grigoriev menggambar batas atas selubung geografis di stratosfer pada ketinggian 20 - 25 km, di bawah lapisan konsentrasi ozon. Batas bawah menurutnya terletak sedikit di bawah batas Moho. Di benua, batas bawah membentang pada kedalaman 30 - 40 km, di bawah lautan 5 - 8 km. Ketebalan cangkang geografis menurut A.A. Grigoriev adalah 75 km di benua dan 45 km di lautan.

Dalam batas-batas yang dekat dengan yang digariskan oleh A.A. Grigoriev, A.M. Namun, ia menarik batas bawah pada tingkat kerak bumi. S. V. Kalesnik menarik batas atas pada tingkat tropopause. Membatasi batas bawah dengan lapisan sedimen kerak bumi (4 - 5 km). Selubung geografis A.G. Isachenko meliputi troposfer, hidrosfer, dan lapisan sedimen kerak bumi. I.M. Zabelin mengasosiasikan batas bawah dengan batas bawah sebaran kehidupan organik dan air dalam wujud cair. F.N. Milkov, D.L. Armand batas atas ditarik sepanjang tropopause, batas bawah - sepanjang batas kerak bumi. Dalam Geographical Encyclopedic Dictionary dan buku “The World of Geography”, penulis menggambar batas bawah sepanjang zona hipergenesis, batas atas sepanjang tropopause (“The World of Geography”), pada ketinggian 25 km (Geographical Kamus Ensiklopedis).

Batas-batas selubung geografis, tentu saja, harus ditarik sepanjang batas interaksi paling aktif dari semua komponen dan manifestasi pola geografis, ciri-ciri zonasi geografis. Akibatnya, batas atasnya terletak pada tingkat lapisan ozon - 22 - 25 km; karena massa udara terbentuk di lapisan atmosfer ini sebagai hasil interaksi, materi hidup dapat hidup hingga batas ini. Batas bawah harus ditarik sepanjang batas zona hipergenesis (500-800 m), di zona ini kerak pelapukan zona telah terbentuk, dan terjadi siklus materi dan energi. Seluruh hidrosfer termasuk dalam selubung geografis. Dalam hal ini, ketebalan cangkang geografis adalah 23 - 26 km.

Sejumlah ilmuwan mengusulkan untuk mengganti istilah “sampul geografis” dengan istilah “biosfer”. Mereka percaya bahwa biosfer, sebagaimana dipahami oleh V.I. Vernadsky, dalam hal kekuatan dan makna yang terkandung dalam konsep tersebut, bertepatan dengan selubung geografis. Selain itu, istilah “biosfer” telah tersebar luas dalam literatur ilmiah dan populer dan dapat dipahami oleh semua penghuni planet ini. Namun, dalam pemahaman tradisional tentang istilah "biosfer", tempat sentral diberikan kepada makhluk hidup, sedangkan komponen lainnya membentuk lingkungannya, yang tidak sepenuhnya benar. Selain itu, selubung geografis ada lebih lama dibandingkan biosfer. Tahap biosfer merupakan tahap perkembangan selubung geografis.

14.2 Ruang geografis. Banyak ilmuwan, seperti Y.K. Efremov, D.L. Armand, K.K. Makarov, N.M. Svatkov, V.S. Lyamin dan lain-lain, terlibat dalam pengembangan gagasan “ruang dan waktu geografis”. waktu, kita dapat berbicara tentang kimia, biologi, ruang dan waktu geografis.” Ruang adalah susunan relatif dari komponen-komponen sistem, waktu adalah pergantian keadaan dari sistem yang berkembang dengan sendirinya. Kamus Ensiklopedis Geografis memberikan definisi ruang geografis sebagai berikut: “ruang geografis adalah wujud keberadaan objek dan fenomena geografis dalam selubung geografis; seperangkat hubungan antara objek geografis yang terletak di wilayah tertentu dan berkembang seiring berjalannya waktu.”

Penafsiran yang lebih luas tentang “ruang geografis” diberikan oleh K.V. Pashkang. Ia percaya bahwa selubung geografis berhubungan erat dengan luar angkasa yang mengelilinginya dan dengan bagian dalam bumi. Energi matahari yang datang dari Matahari ke Bumi merupakan sumber dari semua proses geografis. Gaya gravitasi Matahari menjaga Bumi tetap pada orbit sirkumsolar, dan gaya gravitasi Bulan menyebabkan terbentuknya pasang surut. Meteorit jatuh ke permukaan bumi. Energi endogen yang berasal dari perut bumi menentukan terbentuknya bentuk-bentuk terbesar di permukaan bumi. Batas atas ruang geografis terletak pada ketinggian 10 jari-jari bumi, pada batas atas magnetosfer; yang lebih rendah ada di permukaan Moho. Ruang geografis dibagi menjadi empat bagian.

1. Dekat luar angkasa. Batas bawah membentang sepanjang batas atas atmosfer pada ketinggian 2000 km di atas bumi. Di sini terjadi interaksi faktor kosmik dengan medan magnet dan gravitasi. Magnetosfer memerangkap radiasi sel dari Matahari.

2. Suasana tinggi. Dari bawah dibatasi oleh stratopause. Di sini terjadi pengereman sinar kosmik, transformasinya, dan pembentukan ozon.

3. Amplop geografis.

4. Kulit kayu yang mendasarinya. Batas bawahnya adalah permukaan Moho. Ini adalah wilayah manifestasi proses endogen yang membentuk geotekstur dan morfostruktur planet.

14.3. Komponen, tingkat struktural cangkang geografis.Komponen cangkang geografis adalah formasi material yang homogen. Ini termasuk air alami, udara, batu, tumbuhan, hewan, dan tanah.

Komponen-komponennya dibedakan berdasarkan keadaan agregasinya - padat, cair dan gas. Sekarang keadaan keempat dibedakan - air di kapiler: tidak membeku pada nol derajat, tetapi menjadi kental.

Komponen dapat memiliki tingkat organisasi yang berbeda: hidup, inert (abiotik), bioinert (organo-mineral). Komponen hidup meliputi tumbuhan, hewan; untuk bioinert - tanah; untuk yang lembam - udara, air, batu.

Menurut tingkat aktivitasnya, komponen-komponennya dibagi menjadi stabil - batuan, tanah; seluler - air, udara; aktif - tumbuhan, hewan. Beberapa ilmuwan membagi komponen menjadi utama - air, udara, batu, tumbuhan, hewan; Dan turunan - tanah, es, batuan beku (K.I. Gerenchuk, V.A. Bokov, I.G. Chervanev). Terkadang komponen selubung geografis meliputi relief, iklim (A.A. Polovinkin, K.K. Markov, A.G. Isachenko, V.S. Zhekulin), atau litosfer, atmosfer. Namun, tidak seluruh litosfer dan atmosfer termasuk dalam komposisi selubung geografis, dan relief serta iklim bukanlah komponennya, melainkan sifat batuan dan udara.

Ada tiga tingkat struktural selubung geografis. tingkat pertama - komponen geo. Ini adalah tingkat paling sederhana; masing-masing komponen dipelajari dalam ilmu alam - geologi, botani, geokimia, dan geofisika.

Tingkat kedua disebut geosfer.Geosfer - ini adalah cangkang yang sebagian besar ditempati oleh satu komponen. Geosfer menentukan struktur vertikal cangkang geografis; mereka disusun dalam tingkatan dan didistribusikan menurut berat jenisnya. Bagian atas adalah atmosfer yang dibentuk oleh gas-gas paling ringan. Hidrosfer dan litosfer terletak di bawahnya. Cangkang ini membentuk unsur kimia yang lebih berat.

Cangkang memiliki struktur paling kompleks pada kontak bola: atmosfer dan litosfer (permukaan bumi), hidrosfer dan litosfer (dasar lautan), atmosfer dan hidrosfer (permukaan laut), atmosfer, hidrosfer dan atmosfer (dalam zona pesisir lautan).

tingkat ketiga - geosistemik.Geosistem - kompleks yang dibentuk oleh interaksi semua komponen. Geosistem membentuk struktur horizontal selubung geografis. Diferensiasi selubung geografis menjadi geosistem disebabkan oleh distribusi panas dan kelembaban yang tidak merata serta heterogenitas permukaan bumi.

Selubung geografis memiliki orisinalitas kualitatif dan berbeda dengan geosfer primer yang membentuknya:

Selubung geografis adalah selubung paling kompleks di planet ini, yang dicirikan oleh keragaman komposisi material;

Dalam lingkup geografis, zat tersebut berada dalam tiga keadaan agregasi dan memiliki berbagai karakteristik fisik;

Cangkangnya mengandung berbagai jenis energi, energi matahari diubah menjadi energi ikatan kimia, termal dan mekanik;

Dalam lingkup geografis, terdapat interaksi yang erat dari komponen-komponen penyusunnya, yang mengarah pada pembentukan formasi baru secara kualitatif - kompleks alami;

Dalam lingkup geografis, kehidupan muncul dan masyarakat manusia ada.

14.4. Tahapan perkembangan selubung geografis. Ada beberapa tahapan dalam kehidupan cangkang geografis. Yang paling awal adalah tahap pra-biosfer, kemudian tahap perkembangan biosfer. Saat ini, semakin sering para ilmuwan mulai mengatakan bahwa tahap baru sedang dimulai dalam kehidupan cangkang geografis - noo-sphere. Perkembangan mengikuti jalur meningkatnya kompleksitas struktur; dalam proses interaksi, komponen dan kompleks baru terbentuk. Setiap tahapan baru ditandai dengan munculnya siklus materi dan energi baru.

Prebiosfer Tahap perkembangan (geologi) berlangsung dari 4,5 miliar tahun hingga 570 juta tahun. Pada masa ini terjadi pembentukan benua dan cekungan samudera, serta terbentuknya atmosfer dan hidrosfer. Pada tahap prebiosfer, atmosfer, hidrosfer, dan litosfer berinteraksi. Materi hidup ada, tetapi tidak memiliki distribusi yang berkelanjutan. Pada masa ini, keutuhan cangkang dipertahankan oleh siklus air dan unsur kimia. Sebagai hasil interaksi komponen utama - air, udara, batuan - komponen cangkang geografis terbentuk. Air dan udara alami terbentuk, mis. komponen membawa hasil interaksi cangkang. Udara alami bukan lagi sekedar gas atmosfer; ia mengandung air dari hidrosfer dan partikel padat dari litosfer. Air alami mengandung garam dan gas. Batuan sedimen terbentuk. Pada tahap pra-biosfer, batas atas selubung geografis mungkin terletak pada ketinggian 80 km (di lapisan ini terdapat awan noctilucent yang terdiri dari gas dan es beku, yaitu uap air dibawa ke ketinggian ini selama sirkulasi). Selain itu, pada ketinggian ini melewati batas homosfer. Batas bawah membentang sepanjang batas lapisan sedimen: batuan sedimen merupakan hasil pengaruh air dan udara terhadap batuan, selain itu di sinilah letak cakrawala air bawah tanah.

Yang kedua, lingkungan, tahap, materi hidup termasuk dalam interaksi (dari 570 juta tahun hingga 40 ribu tahun). Biogenik ditambahkan ke dalam siklus: unsur anorganik dalam cahaya diubah menjadi bahan organik melalui reaksi fotosintesis, dan transpirasi ditambahkan ke penguapan. Komponen selubung geografis menjadi lebih kompleks, dan makhluk hidup ikut serta dalam transformasinya. Air alami memperoleh komposisi gas dan garam tertentu, yang merupakan hasil aktivitas vital organisme. Pelapukan kerak dan tanah terbentuk, pembentukannya juga dikaitkan dengan aktivitas makhluk hidup. Gas atmosfer melewati siklus biologis. Tumbuhan dan hewan ditambahkan ke komponen. Jelasnya, komponennya menjadi biogenik. Namun, awan mutiara dan batuan sedimen berada di luar zona sirkulasi aktif. Batas atas selubung geografis turun ke lapisan ozon (massa udara zonal terbentuk di sini), batas bawah menguraikan zona hipergenesis.

Pada tahap ketiga, selubung geografis masuk noosfer tahap perkembangan. Di bawah noosfer(bidang nalar) memahami lingkup interaksi antara alam dan masyarakat, di mana aktivitas manusia yang rasional menjadi faktor penentu pembangunan. Pada tahap noosfer, sirkulasi materi dan energi antropogenik ditambahkan ke dalam siklus. Komponen antropogenik mulai terbentuk; mereka membawa akibat dari dampak aktivitas manusia. Batas-batas cakupan geografis tahap noosfer jelas harus diperluas; di masa depan, umat manusia akan menguasai seluruh tata surya. Penjelasan rinci tentang noosfer diberikan dalam bab terpisah.

14.5. Siklus materi.

Migrasi materi ke GO berbentuk siklus dengan berbagai skala. Pilinnya tidak tertutup. Zat gas dan cair yang sangat dinamis menembus litosfer padat melalui pori-pori dan retakan. Air membentuk akuifer bawah tanah. Banyak air dalam keadaan terikat. Air melarutkan batuan dan mengangkut zat terlarut dalam jarak jauh; terjadi proses interaksi yang kompleks, yang mengakibatkan tidak hanya terbentuknya zat baru, tetapi juga berbagai formasi struktural. Pada gilirannya, padatan menembus ke lingkungan udara dan air. Pergerakan materi disebut sirkulasinya. Hasil sirkulasi zat selama periode waktu geologis sangatlah signifikan.

Siklus air di alam sudah diketahui dari pelajaran sekolah. Hal ini diiringi dengan pertukaran materi antara darat dan laut. Setiap tahun, sebagaimana telah disebutkan, 577 ribu km 3 air masuk ke atmosfer dari permukaan bumi akibat penguapan dan transpirasi oleh tumbuhan, dan jumlah yang sama kembali ke permukaan bumi dalam bentuk presipitasi. Mata rantai utama dalam siklus air: penguapan, perpindahan uap air atau formasi awan melalui arus udara, curah hujan. Ada siklus umum atau besar yang melibatkan Samudra, daratan, dan atmosfer, serta siklus kecil - antarbenua dan antarsamudera.

Peredaran materi antara darat dan laut yang terkait dengan siklus air juga disoroti. Tidak hanya air murni, tetapi juga garam, suspensi, dan larutan ikut serta dalam siklus tersebut. Karena apa yang disebut limpasan padat yang dibawa dari daratan, sedimen dasar Samudera yang sangat besar terbentuk. Intensitas limpasan padat ditentukan oleh situasi tektonik, yang juga menentukan perbandingan daratan dan lautan, kemiringan permukaan bumi, pembedahannya, dan lain-lain.

14.6. Siklus energi. Semua jenis energi dihubungkan oleh hukum kesetaraan dan secara bertahap diubah menjadi panas, oleh karena itu energi tersebut diukur kalori. Energi bumi mempunyai 2 sumber: energi dalam bumi dan energi bumi dan luar angkasa. Energi dalam bumi adalah 50 erg/cm 2 per detik, atau 3X10 17 kkal/tahun di seluruh permukaan bumi. Energi ini sebagian besar merupakan panas radioaktif.

Energi luar: Ruang –1,4 X 10 13 kkal/tahun. Energi matahari utama sebesar 1,4 X 10 21 kkal/tahun.

Sebagian kecil energi terakumulasi dalam biomassa tumbuhan hijau dalam bentuk energi kimia, yang mampu bertransformasi lebih lanjut. Dalam bentuk akhirnya, energi ini kemudian digunakan oleh semua organisme heterotrofik. Jumlah total energi yang terakumulasi oleh makhluk hidup di biosfer adalah sekitar 10 19 kkal/tahun. Produksi biomassa tahunan dalam hal energi adalah sekitar 8x10 17 kkal. Setelah organisme mati, energi kimia akibat oksidasi diubah menjadi panas, sebagian diakumulasikan oleh cangkang humus, yang pada akhirnya juga berubah menjadi panas. Jadi, Bumi, sebanyak ia menerima energi, mengeluarkan energi yang sama banyaknya (terakumulasi sebagian).

Proses sirkulasi materi dan energi mengungkapkan hubungan antara cangkang geografis tertentu dan kesatuan lingkungan geologi. GO adalah alam (kompleks geografis) yang sangat besar yang menutupi seluruh bumi. Komponennya: materi litosfer (batuan), hidrosfer (air), atmosfer (udara), organisme. Kombinasi keduanya dapat diamati dimana saja di permukaan bumi, karena GO bersifat kontinu. Berkelanjutan, tetapi tidak sama di semua tempat. Perkembangan pertahanan sipil menyebabkan terbentuknya apa yang disebut NTC (kompleks teritorial alami), lanskap geografis. Setiap PTC merupakan suatu bagian permukaan bumi yang relatif homogen, yang berbeda dengan wilayah tetangganya dalam sifat interaksi antar komponennya, yang utama adalah 1) relief dengan batuan pembentuknya, 2) tanah dengan kerak pelapukan, 3) air, 4) udara atmosfer, 5) organisme hidup. Contoh PTC adalah lanskap dataran banjir sungai, lanskap bukit moraine, dll. Saat mengklasifikasikan, fasies dianggap sebagai elemen PTC yang paling sederhana (terkadang diidentikkan dengan konsep biogeocenosis). Fasies membentuk PTC dengan tingkat yang lebih tinggi. Studi tentang PTC, baik yang tidak berubah maupun dimodifikasi oleh aktivitas manusia, merupakan cabang geografi fisik, yang disebut ilmu lanskap oleh sebagian besar ahli geografi. , dimana hierarki PTC juga akan dipertimbangkan.

Dengan lanskap, semua ahli geografi memahami kompleks alam, namun ada pula yang memperluas konsep ini ke kompleks alam apa pun, terlepas dari ukuran dan kompleksitasnya (lanskap = kompleks alam). Ada pula yang menyebut lanskap hanya sebagai kompleks alam dengan tingkatan tertentu, dibedakan berdasarkan individualitas, keunikan ruang dan waktu, dan menjadikannya sebagai unit dasar zonasi fisiografis. Dalam hal ini, kompleks alam yang lebih kompleks dibandingkan lanskap merupakan asosiasi lanskap, sedangkan kompleks alam yang kurang kompleks merupakan bagian lanskap.

skala planet PTC - zona geografis dan wilayah alami . PTC di daratan dan lautan tidaklah sama. Berbagai macam PTC telah diidentifikasi di darat. Untuk memverifikasi ini, cukup melakukan perjalanan sepanjang meridian dari satu kutub ke kutub lainnya. Dalam hal ini, Anda akan menjumpai PTC seperti gurun kutub, stepa beriklim sedang, hutan tropis, dll. Lokasi PTC mengikuti pola tertentu, yang disebut zonasi latitudinal (horizontal). Zonasi merupakan salah satu pola pokok teknik sipil yang juga meliputi azonalitas, keutuhan, ritme, sektoralitas, dan kewilayahan.

14.8. Hukum zonasi dan zonasi geografis sifat permukaan bumi menyatakan perubahan teratur di semua komponen GO dalam arah dari ekuator ke kutub. Perubahan-perubahan ini merupakan konsekuensi dari bentuk bumi yang bulat, yang permukaannya, dalam proses pergerakan harian dan tahunan aliran sinar matahari paralel, menerima jumlah panas dan cahaya yang berbeda-beda, bergantung pada garis lintang.

Kemiringan sumbu bumi menyebabkan perubahan masuknya energi matahari dari waktu ke waktu untuk setiap garis lintang, dan akibatnya, perubahan proses dan fenomena alam sepanjang tahun.

Zonasi bersifat melemahkan ke atas dan ke bawah dari permukaan bumi yang disebabkan oleh berkurangnya radiasi (energi) matahari, oleh karena itu dalam batas-batas zonasi terdapat bidang lanskap, berdekatan dengan permukaan bumi. Zonasi tidak terlihat jelas pada batas atas dan bawah GO.

Struktur zona GO terbesar adalah sabuk alami (geografis) (NB). Jika kita membandingkan peta zonasi iklim dan alam bumi, kita dapat melihat bahwa batas-batas GP bertepatan dengan batas-batas zona iklim, apalagi memiliki nama yang sama: khatulistiwa, 2 subequatorial, 2 tropis, 2 subtropis, 2 beriklim sedang, 2 subpolar, 2 kutub(Arktik dan Antartika).

Homogenitas relatif kondisi suhu dalam kondisi iklim (dan akibatnya GP) disebabkan oleh dominasi jenis massa udara yang homogen, atau perubahan alaminya. Seperti yang anda ketahui, ada 4 jenis massa udara: khatulistiwa, tropis, sedang dan Arktik (Antartika) . Sifat-sifat massa udara sampai batas tertentu ditentukan oleh kondisi pemanasan dan pendinginan permukaan di bawahnya pada garis lintang tertentu, dan, akibatnya, oleh udara, serta oleh faktor-faktor lainnya. Sesuai dengan ini, ada 7 zona iklim utama – 1 khatulistiwa, 2 tropis, 2 sedang (kutub), Arktik, dan Antartika. Di dalam sabuk ini, satu massa udara mendominasi sepanjang tahun. Selain itu, ini disorot 6 zona iklim transisi , 3 di setiap belahan bumi. Nama mereka dimulai dengan awalan “sub-” (“hampir”): subarktik, subantartika, 2 subtropis, 2 subequatorial.

Identifikasi zona transisi dikaitkan dengan kekhasan pembentukan kondisi iklim selama perubahan musim massa udara. Perubahan massa udara ini disebabkan oleh pergerakan relatif posisi zenit Matahari sepanjang tahun. Pada saat titik balik matahari musim panas belahan bumi utara (22 Juni), batas sebaran massa udara bergeser mengikuti sinar zenit Matahari dan menempati posisi paling utara. Sebaliknya, pada hari titik balik matahari musim panas di belahan bumi selatan, massa udara bergeser ke selatan dan batas-batasnya menempati posisi paling selatan. Oleh karena itu, dalam zona iklim transisi, sepanjang tahun, cuaca dan iklim dibentuk oleh dua massa udara (massa udara dari zona utama yang terletak di utara atau selatan): di subarktik di musim panas terdapat udara garis lintang sedang, dan di musim dingin - Arktik, di subtropis di musim panas - tropis, di musim dingin - beriklim sedang (alias udara kutub), di udara subequatorial - khatulistiwa di musim panas, di musim dingin - tropis.

Sebanyak 13 zona iklim telah diidentifikasi, di mana kondisi pembentukan iklim menentukan sifat dan cara perubahan massa udara tersebut.

Kami tekankan sekali lagi bahwa faktor penentu dalam membagi GO menjadi GP adalah perbedaan suhu yang ditentukan oleh nilai keseimbangan suhu, yaitu. perbedaan antara aliran panas masuk dan keluar. Distribusi zonal energi matahari sangat menentukan zonasi kekeruhan dan kelembapan, sirkulasi atmosfer, dll.

GP mencakup wilayah kontinental dan daratan. Perbedaan zona di lautan dapat ditelusuri pada kedalaman hingga 2 ribu meter.

Zona alami dibedakan dalam wilayah daratan GP. Zona alami dibedakan dengan jelas berdasarkan jenis tutupan vegetasi yang dominan. Misalnya, istilah “zona tundra”, “zona hutan”, “zona gurun”, “zona stepa”, “zona hutan subtropis”, “zona hutan khatulistiwa”, dll. Secara total, ada sekitar 50 zona alami telah diidentifikasi.

Kriteria utama untuk menentukan batas-batas kawasan alam adalah rasio panas dan kelembaban. Indikator kuantitatif dari hubungan ini adalah koefisien kelembaban, indeks kekeringan, koefisien hidrotermal, yang menjadi andalan para peneliti yang menangani masalah zonasi lanskap (fisiografis).

Koefisien kelembaban (N.N.Ivanova) - perbandingan banyaknya curah hujan yang turun pada suatu periode tertentu ( R) dengan nilai penguapan ( E) untuk periode yang sama, yaituk= R: E, dinyatakan dalam persentase. Misalnya, koefisien pelembapan untuk simpangan baku menggunakan rumus ini dihitung sebagai rasio lapisan curah hujan (350 mm per tahun) dengan lapisan air yang dapat menguap dari suatu wilayah tertentu per tahun dengan masuknya energi matahari yang ada ( sekitar 750 mm), mis. 350mm:750mm x 100% = 47%.

Indeks kekeringan radiasi (menurut M.I.Budyko) - rasio keseimbangan radiasi tahunan permukaan di bawahnya ( R) dengan jumlah panasnya (Lr), diperlukan untuk penguapan curah hujan tahunan (R) pada area yang sama (L – panas laten penguapan), yaitu R : Lr. Misalnya untuk deviasi standar, indikator ini dapat dihitung sebagai berikut:

30 kkal/cm 2 per tahun: (600 kal/g x 35 g) = 1,4, dengan 30 kkal/cm 2 per tahun adalah keseimbangan radiasi tahunan permukaan di bawahnya SD, 600 kal/g adalah panas laten penguapan, 35 g adalah volume dalam gram lapisan air yang jatuh pada 1 cm 2 permukaan per tahun.

Koefisien hidrotermal Selyaninov - nilai K = (Rx 10): jumlahT, Di manaR – jumlah curah hujan dalam mm untuk periode dengan suhu di atas 10 0, jumlahT – jumlah suhu dalam derajat untuk waktu yang sama. Koefisien hidrotermal merupakan karakteristik kadar air suatu daerah (ketersediaan air). Diasumsikan bahwa konsumsi air untuk penguapan pada bulan-bulan hangat dalam setahun kira-kira sama dengan jumlah penurunan suhu sebanyak 10 kali lipat. Menurut perhitungan, perbatasan utara jalur stepa di bagian Eropa Rusia bertepatan dengan garis isolasi K = 1, dan perbatasan utara semi-gurun dengan daerah terpencil K = 0,., Untuk RMS

K bervariasi dari 1,1 di utara hingga 0,7 di selatan wilayah tersebut.

Karena pasokan uap air tidak hanya bergantung pada garis lintang suatu tempat, tetapi juga pada banyak faktor lainnya (sirkulasi atmosfer, relief, jarak dari laut, dll.), konfigurasi zona alami dapat berbeda dan bergantung pada kompleksnya. alasan regional. Zona alami memiliki perpanjangan garis lintang dan meridional dan dapat berbentuk isometrik.

14.9 Zonasi vertikal. Pengaruh relief terhadap rasio panas dan kelembaban, yang menentukan pembentukan kompleks alami, sangatlah besar. Pengaruh relief inilah yang menjelaskan adanya zonalitas vertikal di negara pegunungan. Saat Anda naik ke atas, jumlah panas (keseimbangan radiasi) berkurang, dan kelembapan berubah seiring dengan kompleksitas medan (runtuhnya permukaan menjadi lipatan pegunungan). Semua itu secara bersama-sama mengarah pada terbentuknya kompleks-kompleks alam di pegunungan yang memiliki ciri-ciri yang bukan merupakan ciri khas negara-negara dataran rendah.

Pegunungan di setiap GP memiliki kombinasi zona ketinggiannya masing-masing, berubah secara berurutan dari kaki hingga puncak. Sabuk kaki berhubungan dengan zona horizontal, tempat lereng sistem pegunungan berada. Oleh karena itu, kelengkapan jangkauan zona ketinggian bergantung pada posisi negara pegunungan dan ketinggiannya. Paparan lereng (kemiringan arah angin atau bawah angin, dll.) penting dalam pembentukan zona vertikal, yang pada akhirnya menentukan rasio panas dan kelembapan.

Zona ketinggian dapat diganti, dikeluarkan, ditukar, dll.

14.10. Asimetri (zonalitas) selubung geografis. Seiring dengan lokasi GP yang hampir simetris (pengulangannya di belahan bumi utara dan selatan relatif terhadap khatulistiwa), keberadaan asimetri di GO telah lama diketahui. Yang terakhir ini tidak diungkapkan dalam manifestasi penuh simetri zonal dan dalam banyak manifestasi lain dari sifat-sifat planet. Menurut generalisasi Akademisi K.K. Markov, manifestasi asimetri antara lain:

asimetri bentuk bumi;

distribusi daratan dan lautan yang tidak merata (masing-masing 19 dan 39% daratan di belahan bumi selatan dan utara);

keadaan atmosfer (tekanan, sirkulasi);

perbedaan suhu (15,2 0 di belahan bumi utara, 13,3 0 C di belahan bumi selatan);

amplitudo suhu di belahan bumi selatan lebih kecil dibandingkan di belahan bumi utara;

keadaan glasiasi modern (perbedaan usia, dinamika, dll);

arus Arus Barat hanya ada di belahan bumi selatan;

tidak semua zona alami terulang di setiap belahan bumi (di belahan bumi selatan tidak ada zona tundra, hutan-tundra, taiga, hutan campuran).

14.11. Integritas selubung geografis – Hal ini disebabkan karena merupakan suatu kompleks alam yang kompleks, suatu sistem alam yang seluruh komponennya saling berhubungan dan saling bergantung. Perubahan pada salah satu komponen menyebabkan terjadinya reaksi berantai, termasuk kehancuran. DI DALAM akhir-akhir ini Manusia memberikan pengaruh yang semakin besar terhadap perkembangan hubungan yang terjalin di kompleks alam. Misalnya, D.L. Armand, dalam bukunya “To Us and to Our Grandchildren,” menulis: “Sastra Amerika menggambarkan sebuah kasus di mana herbisida memperbaiki rumput di padang rumput, tetapi pada saat yang sama menghancurkan pohon willow yang menjadi makanan bagi berang-berang. Berang-berang meninggalkan sungai, yang ketinggiannya dipertahankan oleh bendungan. Bendungan berangsur-angsur runtuh, sungai menjadi dangkal, dan ikan trout serta ikan lain yang hidup di dalamnya mati. Kemudian permukaan air tanah turun di seluruh wilayah dan padang rumput dataran banjir yang subur, yang digunakan herbisida, menjadi kering dan kehilangan nilainya. Peristiwa yang direncanakan tidak berhasil karena orang-orang mencoba mempengaruhi hanya satu mata rantai dalam jalinan sebab dan akibat yang rumit.”

14.12. Irama selubung geografis –

pengulangan proses dan fenomena serupa dari waktu ke waktu. Kita telah mempertimbangkan ritme harian, musiman, tahunan, siklus aktivitas matahari 11 tahun, dan menyebutkan pengulangan tahun galaksi dengan jangka waktu 180-200 juta tahun. Keterulangan fenomena ini diketahui, meskipun kita tidak selalu mengetahui konsekuensinya, tentang bagaimana fenomena tersebut bertindak jika ditumpangkan satu sama lain. Kita mungkin tidak mengetahui alasan terulangnya beberapa proses dan fenomena lainnya. Misalnya, alasan periodisitas glasiasi dan interglasial pada zaman Kuarter, perubahan polaritas medan magnet bumi di masa lalu geologis, perubahan iklim dan tingkat perairan pedalaman yang terkait, dll. 14.13. Sektor amplop geografis

- perubahan lanskap memanjang. Di benua terdapat sektor pesisir barat, sektor benua bagian tengah, wilayah pesisir timur dengan ciri khasnya yang berkaitan dengan pengaruh lautan, arus laut, arah angin yang ada, jarak dari laut, dll. 14.14. Regionalitas selubung geografis –

adanya ciri-ciri daerah dalam kawasan alam. Misalnya, di dalam hutan jenis konifera di zona beriklim sedang, daerah dengan dominasi pohon cedar, atau pohon cemara Norwegia, pohon cemara Siberia, dll. 14.15.

Munculnya materi hidup menandai dimulainya tahap baru secara kualitatif dalam perkembangan sistem. Materi hidup yang berkembang dan menjadi lebih kompleks menjadi kekuatan geologi yang kuat, yang menyebabkan perubahan signifikan pada komposisi atmosfer, litosfer, munculnya tutupan tanah, dan munculnya proses baru (biogeokimia, dll.) . Kesatuan kompleks komponen anorganik dan biologis terbentuk - biosfer.

Akhirnya, kemunculan masyarakat manusia berarti pembentukan akhir dari sistem interaksi yang sangat kompleks antara tiga bentuk pergerakan materi - planet anorganik, biologis dan sosial - teknik sipil modern. Keadaan baru biosfer sebagai hasil kerja besar umat manusia V.I. Vernadsky bernama noosfer (bidang pikiran). Namun, kesimpulan yang semakin jelas adalah tidak semua hal di dalamnya masuk akal.

Mari kita perhatikan secara singkat beberapa aspek interaksi antara alam dan manusia (masyarakat) - masalah paling mendesak di zaman kita.

Stabilitas sistem alam, elastisitasnya, kemampuan dan keinginannya akan keseimbangan alam sungguh menakjubkan. Dalam sejarah Bumi, terjadi gangguan geologi dan iklim - pelanggaran, orogeni, glasiasi, tetapi pada akhirnya, gangguan tersebut bermanfaat bagi alam, setidaknya makhluk hidup - hanya untuk keuntungan. Setelah “kompresi” seperti itu, sifat “pegas” “meluruskan” lagi. Menciptakan kesulitan bagi eksistensi, perubahan besar menyebabkan kehancuran klan yang lemah dan melahirkan klan lain, lebih beradaptasi dengan terbukanya relung ekologi baru, lebih tangguh dan banyak akal.

Jelasnya, tekanan dari manusia juga akan terjadi jika berlangsung dalam waktu geologis yang lama dan perlahan. Namun umurnya terlalu pendek untuk penciptaan spesies baru, ia berkembang dan berkembang pesat, meskipun untuk beberapa waktu pengaruh masyarakat manusia dalam intensitas dan isinya tidak berbeda dengan pengaruh dunia hewan. Orang-orang terlibat dalam pengumpulan. Tonggak penting dalam perubahan lingkungan alam adalah transisi dari berkumpul menjadi bertani. Dengan berkembangnya peternakan, dan khususnya pertanian (pertanian tebang-tebang pada awalnya), dampak manusia terhadap alam meningkat tajam. Hutan sangat terkena dampaknya. Sebelumnya, hutan mulai dirusak di Eropa Barat. Orang Eropa kuno dikelilingi oleh lautan hijau. Selama 3 ribu tahun, hutan seluas sekitar 600 juta hektar ditebangi di Eropa. Eropa praktis mengalami deforestasi (hutan alam hanya dilestarikan di Eropa Timur, Skandinavia, dan di pegunungan).

Saat ini, hutan di Eropa Barat juga menderita, namun akibat “hujan belerang”. Hujan seperti itu terjadi ketika kelembapan atmosfer bercampur dengan sulfur dioksida, produk pembakaran. Pembakaran 10 ton batubara menghasilkan 1 ton sulfur dioksida. Dengan konsentrasi perusahaan industri yang tinggi, sejumlah besar sulfur dioksida terbentuk, dan hujan asam menghancurkan hutan dan seluruh kehidupan di sungai dan danau. Di Jerman Barat, sebuah partai politik Hijau telah dibentuk yang mendukung perlindungan lingkungan;

dan salah satu slogan partai ini: “Pertama hutan akan mati, baru kita mati.”

Namun nasib hutan di Amerika Utara sangatlah indikatif dan menyedihkan, dimana dengan “energi dan antusiasme para penjajah memasuki tanah perawan. Perubahan di permukaan bumi dimulai, sesuatu yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam sejarah. …Penduduk kulit putih di negara baru ini, dalam penaklukan mereka atas “gurun” dan “penaklukan barat,” mencatat rekor kehancuran dan kehancuran yang menakjubkan.” Jutaan hektar lereng, yang dulunya tertutup hutan lebat, kini gundul akibat erosi datar; jurang tak berujung melintasi negeri yang dulunya terkaya. Selama 100 tahun di Utara. Di Amerika, 540 juta hektar hutan ditebang. Konsekuensinya adalah bencana erosi air dan angin, badai pasir, banjir, dan kekeringan musim panas. Kini AS hanya mencakup 60% oksigen yang dikonsumsi oleh industrinya, Swiss – hanya 25%. Karena hutan adalah paru-paru dunia. Ini adalah beberapa contoh menyedihkan dari terganggunya keseimbangan sistem alam, yang mempunyai konsekuensi negatif yang sangat besar.

Luas hutan tropis dan khatulistiwa juga berkurang secara signifikan. Strategi Konservasi Dunia menyatakan bahwa kemunduran mereka terjadi dengan kecepatan 44 hektar per menit. Jika penyusutan hutan terus berlanjut dengan laju yang semakin meningkat, seperti yang terjadi hingga saat ini, maka pada abad ini hutan harus ditanami “untuk mendapatkan oksigen.”

Saat ini terdapat lebih banyak polusi antropogenik dibandingkan yang dihasilkan oleh gunung berapi. Terutama terdapat banyak hal: 1) mobil (60% dari seluruh polusi udara di AS); 2) perusahaan industri (belerang dioksida telah disebutkan, tetapi selain itu ada emisi berbahaya lainnya - asap, jelaga, CO 2, dll.; debu dari bagian yang bergesekan - dari logam yang diproduksi per tahun berubah menjadi debu (di kota, tanah mengandung debu logam 10 kali lebih banyak dibandingkan di daerah pedesaan). Satu mobil per tahun menghasilkan 10 kg debu karet; diperkirakan pada tahun 1970 hampir 40 miliar ton berbagai produk produksi dilepaskan ke atmosfer, dan pada tahun 2000 angka ini; akan meningkat menjadi 100 miliar T.

Masalah konservasi tanah juga sangat mengkhawatirkan. Lahan subur saat ini mencakup 10% dari luas lahan (1450 juta hektar); ini berarti terdapat 0,5 hektar per kapita di dunia. Di wilayah bekas Uni Soviet, setiap penduduk memiliki rata-rata 0,8-0,9 hektar, di AS - 1,0 hektar, di Kanada - 2,0 hektar. Untuk memenuhi semua kebutuhan manusia dengan hasil panen saat ini per orang, diperlukan 1 hektar lahan subur, namun hasilnya tergantung pada kualitas tanah, fitur iklim, dll. Oleh karena itu, seseorang berusaha meningkatkan kualitas tanah, meningkatkan kesuburan: penanaman yang tepat, pemupukan, drainase, penyiraman, irigasi, perlindungan terhadap erosi - semua ini memiliki efek positif. Pada saat yang sama, proses sebaliknya juga terjadi: erosi, polusi kimia, salinisasi, genangan air, alokasi untuk bangunan, waduk, tambang, tempat pembuangan sampah, fasilitas komunikasi, dll.

Polusi kimia sangat berbahaya - 30 ribu bahan kimia diproduksi setiap tahun - deterjen, pupuk kimia, herbisida, pestisida, dll. Pencemaran lingkungan berbahaya karena banyak zat berbahaya dan beracun terlibat dalam siklus biologis, dan masuk ke dalam tubuh melalui rantai makanan manusia . Dan ini penuh dengan banyak konsekuensi yang tidak diinginkan. Polusi radiasi juga berbahaya: senjata nuklir diuji di Pulau Bikini pada awal tahun 50-an - masih belum ada kehidupan di pulau itu.

Kerusakan akibat proses negatif telah mencapai proporsi yang mengkhawatirkan: penurunan luas tanah 1000 kali lebih cepat daripada pembentukannya. Sekitar 20 juta km 2 tanah telah hilang. Masalah air bersih pun tak kalah akutnya. Masalah utama: pencemaran air permukaan tanah (sekitar 40% aliran sungai tercemar) dan kekurangannya di banyak kawasan industri dan pertanian.

Fakta-fakta kerugian yang tidak dapat diperbaiki dan tidak dapat diperbaiki di dunia hewan dan tumbuhan sudah diketahui secara luas. 105 jenis tumbuhan dan satwa (kerbau, sapi laut, dll) menghilang; 600 spesies saat ini hampir punah; Beberapa di antaranya sedang dipulihkan dan dilindungi secara khusus.

Hingga suatu periode beban tertentu, biosfer bagi umat manusia dapat dianggap sebagai lingkungan hidup tanpa batas yang tidak membatasi perkembangan ekonominya. Sumber daya tampaknya tidak ada habisnya dan lingkungan alam tidak dapat diubah. Namun sudah pada paruh kedua abad ke-19, dampak global umat manusia terhadap alam mulai terwujud (kebaikan besar diberikan kepada Akademisi V.I. Vernadsky). Namun, dibutuhkan waktu satu abad penuh agar kebenaran dapat dipahami secara mendalam dan universal mengenai dampak balik perubahan alam yang dilakukan manusia terhadap manusia dan perekonomiannya. Sehingga dimensi bahaya yang muncul akibat ketidakseimbangan sistem “alam-manusia-masyarakat” muncul dengan cukup jelas di benak masyarakat.

Kontradiksi utama yang muncul antara masyarakat modern dan alam adalah sebagai berikut:

alam merupakan sumber bahan mentah produksi material dan sekaligus habitat; dengan meningkatkan produksi, seseorang memperburuk kualitas lingkungan bagi dirinya sendiri;

pembangunan ekonomi memerlukan peningkatan volume bahan-bahan alami, namun semakin cepat lajunya, semakin buruk kondisi habitatnya;

Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi merupakan faktor tekanan yang kuat terhadap alam, namun pada saat yang sama merupakan pendorong tindakan konstruktif untuk melindungi lingkungan.

Dampak positifnya meliputi perkembangbiakan sejumlah besar jenis hewan baru, varietas tanaman, dan budidayanya, pengayaan tanah dengan pupuk organo-mineral yang meningkatkan kesuburan, drainase rawa, irigasi daerah kering, pemusnahan mikroorganisme patogen, pencarian dan produksi. material baru yang mengurangi penarikan sumber daya alam, penghematan sumber daya baru, teknologi rendah limbah, dll.

14.16 Masalah pemanfaatan sumber daya alam. Saat ini, umat manusia telah menyadari habisnya sumber daya alam, dan menghadapi kenyataan bahwa sumber daya alam semakin berkurang. Salah satu masalah utama mereka adalah penyediaan bahan mentah dan sumber energi. Kesadaran luas akan masalah sumber daya terjadi pada tahun 70-an abad lalu, ketika krisis energi, bahan mentah, dan lingkungan muncul. Mengapa? Masalah harus dibagi menjadi regional dan global.

Daerah: negara yang berbeda memiliki ketersediaan sumber daya mineral yang berbeda tergantung pada struktur geologi dan lokasi mineral (sabuk minyak dan gas dan bijih, provinsi, zona, dll.).

Global: ulang peningkatan volume bahan alam yang disita. Jika pada abad-abad kuno 19 unsur kimia digunakan, pada awal abad ke-20 - 60, sekarang - semua yang ditemukan di alam, dan ratusan ribu zat buatan. Jika pada tahun 1913 rata-rata ditambang 4,9 ton per orang, pada tahun 1940 - 7,4 ton, pada tahun 1985 - 28 ton, maka pada tahun 2000 - 35-40 ton selama 30-35 lei terakhir, jumlah bahan mentahnya kira-kira sama digunakan, sebanyak di seluruh sejarah sebelumnya. 1000 miliar ton disita setiap tahun, sedangkan 1-2% komponen berguna (produk akhir) diperoleh (98-99% adalah limbah).

Sumber daya alam dibagi menjadi habis Dan tidak ada habisnya (radiasi matahari, limpasan sungai, angin). Yang pertama dibagi menjadi terbarukan (kesuburan tanah, vegetasi, fauna, komponen atmosfer) dan tidak terbarukan (bahan mentah mineral - bijih, minyak, gas, batu bara, dll.).

Kehabisan cadangan bergantung pada cadangan (yang ditemukan dan belum ditemukan) dan laju produksi. Ketika sumber daya tak terbarukan habis, kompleksitas teknologi dan intensitas energi dalam produksi meningkat. Penggunaan simpanan yang dapat diakses dan kaya akan komponen-komponen bermanfaat sudah ketinggalan zaman. Masyarakat terpaksa beralih menggunakan bijih berkadar rendah dan menambangnya di tempat terpencil dan sulit dijangkau.

Dilihat dari laju produksinya, dalam beberapa dekade cadangan intan, bijih tembaga, timbal, merkuri, kadmium, timah, seng (Tabel 1), tungsten, emas, dan perak yang ditemukan di lapisan tanah bawah akan habis. Cadangan uranium terbatas. NTP memungkinkan kita untuk menembus lebih dalam: minyak diekstraksi dari kedalaman sekitar 8 km, kedalaman tambang mencapai 4 km, dan tambang – 800 m.

Ada kemungkinan akan muncul teknologi untuk mengekstraksi bintil besi-mangan dari dasar laut (Cu, Ni, Co, Fe, Mn), yang cadangannya di dasar Samudera Pasifik saja diperkirakan mencapai 100 miliar ton. Di masa depan, dimungkinkan untuk mengekstrak komponen bermanfaat dari air laut (yodium, U, NaCl, dll.), serta dengan mengolah granit. 100 ton granit mengandung uranium dan thorium setara 5 ribu ton. batubara, selain itu - sekitar 8 ton aluminium, 5 ton besi, 0,5 ton titanium, 80 kg mangan, 30 kg kromium, 17 kg nikel, dll.

Kekurangan mineral yang akut dirasakan di Jepang, Inggris, Prancis, Jerman, Italia, Belanda, Belgia, dll.

Jumlah tahun dimana cadangan beberapa bijih dunia akan bertahan dengan produksi logam pada tingkat tahun 1992; Cadangan yang dieksplorasi dan diprediksi oleh P

Tabel 1

Produksi dan eksplorasi minyak di Laut Utara 15-17 kali lebih mahal dibandingkan di Timur Tengah. Cadangan landas Antartika diperkirakan mencapai 6 miliar ton minyak dan 11,5 triliun. m kubik gas, namun mengekstraksinya sangat sulit dan mahal.

Masalah lingkungan diperparah oleh ketidakseimbangan dalam distribusi sumber daya dan konsumsi produk manufaktur. Sekitar 30 tahun yang lalu, Komisi Dunia untuk Lingkungan dan Pembangunan PBB, yang dipimpin oleh Gro Harlem Brundtland, menyiapkan laporan “Masa Depan Kita Bersama”, yang mendahului Forum Dunia Rio 92. Laporan ini memberikan kesimpulan yang jelas: kemiskinan adalah penyebab dan akibat utama dari permasalahan lingkungan global. Oleh karena itu, tidak ada harapan untuk mencoba mengatasinya tanpa mempertimbangkan secara lebih luas faktor-faktor yang menyebabkan kemiskinan dunia dan kesenjangan internasional. Sebagian besar produksi dunia hanya dikonsumsi oleh seperempat populasi dunia (“miliar emas”). “Konsumsi berlebihan” yang dilakukan oleh sebagian masyarakat ini, menurut kesimpulan komisi, adalah penyebab utama penipisan sumber daya dan pencemaran lingkungan.

Distribusi konsumsi dunia, rata-rata tahun 1980-1982, dalam%

Komponen selubung geografis dan interaksinya.

Atmosfer, litosfer, hidrosfer, dan biosfer - keempat cangkang bumi berada dalam interaksi yang kompleks dan saling menembus. Bersama-sama mereka berbaikan amplop geografis.

Kehidupan berkembang dalam cangkang geografis, aktivitas air, es, angin terwujud, tanah dan batuan sedimen terbentuk.

Selubung geografis adalah wilayah interpenetrasi dan interaksi kompleks kekuatan kosmik dan terestrial. Ia terus berkembang dan menjadi lebih kompleks sebagai akibat interaksi alam hidup dan alam mati.

Batas atas selubung geografis berhubungan dengan tropopause - lapisan transisi antara troposfer dan stratosfer. Di atas garis khatulistiwa, lapisan ini terletak pada ketinggian 16-18 km, dan di kutub - 8-10 km. Pada ketinggian ini, proses yang dihasilkan oleh interaksi geosfer memudar dan terhenti. Praktis tidak ada uap air di stratosfer, tidak ada pergerakan vertikal udara, dan perubahan suhu tidak berhubungan dengan pengaruh permukaan bumi. Hidup juga tidak mungkin di sini.

Batas bawah di darat lewat pada kedalaman 3-5 km, yaitu dimana komposisi dan sifat batuan berubah, tidak ada air cair dan organisme hidup.

Cangkang geografis bumi merupakan suatu sistem material integral yang secara kualitatif berbeda dari geosfer bumi lainnya. Integritasnya ditentukan oleh interaksi terus menerus antara benda padat, cair dan gas, dan dengan munculnya kehidupan, zat-zat hidup. Semua komponen cangkang geografis berinteraksi menggunakan energi matahari yang masuk ke bumi dan energi kekuatan internal bumi.

Interaksi antara geosfer bumi dalam selubung geografis terjadi sebagai akibat dari peredaran zat (air, karbon, oksigen, nitrogen, karbon dioksida, dll).

Semua komponen selubung geografis berada dalam hubungan yang kompleks. Perubahan pada satu komponen tentu menyebabkan perubahan pada komponen lainnya.

Irama fenomena dalam lingkungan geografis. Selubung geografis bumi terus berubah, dan hubungan antara masing-masing komponennya menjadi lebih kompleks. Perubahan ini terjadi dalam ruang dan waktu. Di alam, ada ritme dengan durasi yang berbeda-beda. Irama pendek, harian, dan tahunan sangat penting bagi organisme hidup. Periode istirahat dan aktivitas mereka konsisten dengan ritme ini. Irama sirkadian(perubahan siang dan malam) disebabkan oleh perputaran bumi pada porosnya; ritme tahunan(perubahan musim) - revolusi Bumi mengelilingi Matahari. Ritme tahunan dimanifestasikan dengan adanya periode istirahat dan tumbuh-tumbuhan pada tumbuhan, dalam pergantian kulit dan migrasi hewan, dalam beberapa kasus - dalam hibernasi dan reproduksi. Ritme tahunan dalam selubung geografis bergantung pada garis lintang tempat tersebut: di garis lintang khatulistiwa, ritme ini kurang menonjol dibandingkan di garis lintang sedang atau kutub.

Ritme harian terjadi dengan latar belakang ritme tahunan, dan ritme tahunan terjadi dengan latar belakang ritme abadi. ada juga berusia berabad-abad, ritme jangka panjang, misalnya perubahan iklim (pendinginan - pemanasan, pengeringan - pelembapan).

Perubahan selubung geografis juga terjadi sebagai akibat pergerakan benua, maju mundurnya laut, selama proses geologi: erosi dan akumulasi, kerja laut, vulkanisme. Secara umum, selubung geografis berkembang secara progresif: dari yang sederhana ke yang kompleks, dari yang lebih rendah ke yang lebih tinggi.

Zonasi dan sektoral amplop geografis.

Ciri struktural terpenting dari cangkang geografis adalah zonalitasnya. Hukum Zonasi dirumuskan oleh ilmuwan alam besar Rusia V.V. Dokuchaev, yang menulis bahwa lokasi planet kita relatif terhadap Matahari, rotasi dan kebulatannya mempengaruhi iklim, tumbuh-tumbuhan dan hewan, yang tersebar di permukaan bumi dari utara ke selatan dalam urutan yang ditentukan secara ketat.

Zonasi lebih baik diekspresikan di dataran yang luas. Namun, batas-batas wilayah geografis jarang berhimpitan. Faktanya, sebaran zona dipengaruhi oleh banyak faktor alam lainnya (misalnya relief). Mungkin terdapat perbedaan yang signifikan dalam suatu zona. Hal ini dijelaskan oleh adanya tumpang tindih proses zonal dengan proses azonal yang disebabkan oleh faktor internal yang tidak tunduk pada hukum zonasi (relief, sebaran tanah dan air).

Pembagian zonal terbesar dari amplop geografis adalah zona geografis, Mereka dibedakan berdasarkan keseimbangan radiasi (aliran masuk dan keluar radiasi matahari) dan sifat sirkulasi umum atmosfer. Zona geografis berikut ada di Bumi: khatulistiwa, subequatorial (utara dan selatan), tropis (utara dan selatan), subtropis (utara dan selatan), sedang (utara dan selatan), subpolar (subartik dan subantartika), kutub (Arktik dan antarktika ) .

Sabuk geografis tidak memiliki bentuk cincin yang teratur; sabuk tersebut mengembang, berkontraksi, dan membengkok di bawah pengaruh benua dan lautan, arus laut, dan sistem pegunungan.

Di benua dan lautan, zona geografis berbeda secara kualitatif. Di lautan, mereka terekspresikan dengan baik pada kedalaman hingga 150 m, lemah - hingga kedalaman 2000 m.

Di bawah pengaruh lautan di benua dalam zona geografis, sektor memanjang(di zona beriklim sedang, subtropis dan tropis), samudera dan benua.

Di dataran dalam zona geografis ada kawasan alami(Gbr. 45). Di sektor kontinental zona beriklim sedang di Dataran Eropa Timur, ini adalah zona hutan, hutan-stepa, stepa, semi-gurun, dan gurun. Zona alami adalah pembagian permukaan bumi yang dicirikan oleh kesamaan kondisi tanah, vegetasi dan iklim. Faktor utama pembentukan tanah dan tutupan vegetasi adalah hubungan antara suhu dan kelembaban.

Beras. 45. Biozona utama bumi

Zonalitas vertikal. Secara vertikal, komponen alam berubah dengan kecepatan yang berbeda dibandingkan secara horizontal. Saat Anda mendaki gunung, jumlah curah hujan dan kondisi cahaya berubah. Fenomena yang sama diungkapkan secara berbeda di dataran. Paparan lereng yang berbeda menyebabkan distribusi suhu, kelembaban, tanah dan tutupan vegetasi yang tidak merata. Alasan zonalitas latitudinal dan zonalitas vertikal berbeda: zonalitas bergantung pada sudut datangnya sinar matahari dan rasio panas dan kelembapan; zonalitas vertikal - dari penurunan suhu seiring ketinggian dan tingkat kelembapan.

Hampir setiap negara pegunungan di bumi memiliki ciri khas zonasi vertikalnya masing-masing. Di banyak negara pegunungan, sabuk tundra pegunungan rontok dan digantikan oleh sabuk padang rumput pegunungan.

Beras. 46. Perubahan vegetasi tergantung pada garis lintang dan ketinggian daerah

Zonasi ketinggian dimulai dari zona yang terletak di kaki gunung (Gbr. 46). Faktor terpenting dalam distribusi ketinggian sabuk adalah tingkat kelembapan.

| |
§ 40. Siklus materi dan energi di biosfer§ 42. Wilayah alami Rusia

Sekitar 40.000 kilometer. Cangkang geografis Bumi adalah sistem planet di mana semua komponen di dalamnya saling berhubungan dan didefinisikan secara relatif satu sama lain. Ada empat jenis cangkang - atmosfer, litosfer, hidrosfer, dan biosfer. Keadaan agregat zat di dalamnya ada semua jenis - cair, padat dan gas.

Kerang Bumi: atmosfer

Atmosfer adalah kulit terluarnya. Ini mengandung berbagai gas:

• nitrogen - 78,08%;
• oksigen - 20,95%;
• argon - 0,93%;
• karbon dioksida - 0,03%.

Selain itu, terdapat juga ozon, helium, hidrogen, dan gas inert, namun porsinya dalam total volume tidak lebih dari 0,01%. Cangkang bumi ini juga mengandung debu dan uap air.

Atmosfer, pada gilirannya, terbagi menjadi 5 lapisan:

• troposfer - ketinggian 8 hingga 12 km, ditandai dengan adanya uap air, pembentukan presipitasi, dan pergerakan massa udara;
• stratosfer - 8-55 km, mengandung lapisan ozon, yang menyerap radiasi UV;
• mesosfer - 55-80 km, kepadatan udara rendah dibandingkan dengan troposfer bawah;
• ionosfer - 80-1000 km, mengandung atom oksigen terionisasi, elektron bebas, dan molekul gas bermuatan lainnya;
• atmosfer bagian atas (bola hamburan) lebih dari 1000 km, molekul bergerak dengan kecepatan luar biasa dan dapat menembus ke luar angkasa.

Atmosfer mendukung kehidupan di planet ini karena membantu menjaga bumi tetap hangat. Ini juga mencegah penetrasi sinar matahari langsung. Dan curah hujannya mempengaruhi proses pembentukan tanah dan pembentukan iklim.

Kerang Bumi: litosfer

Ini adalah cangkang keras yang menyusun kerak bumi. Bola dunia terdiri dari beberapa lapisan konsentris dengan ketebalan dan kepadatan berbeda. Mereka juga memiliki komposisi yang heterogen. Kepadatan rata-rata bumi adalah 5,52 g/cm 3, dan di lapisan atasnya adalah 2,7. Hal ini menunjukkan bahwa terdapat zat yang lebih berat di dalam planet ini dibandingkan di permukaan.

Lapisan litosfer atas memiliki ketebalan 60-120 km. Mereka didominasi oleh batuan beku - granit, gneiss, basal. Kebanyakan dari mereka mengalami proses penghancuran selama jutaan tahun, tekanan, suhu dan berubah menjadi batuan lepas - pasir, tanah liat, loess, dll.

Hingga 1200 km terdapat apa yang disebut cangkang sigmatik. Konstituen utamanya adalah magnesium dan silikon.

Pada kedalaman 1200-2900 km terdapat cangkang yang disebut medium semi-metalik atau bijih. Ini terutama mengandung logam, khususnya besi.

Di bawah 2900 km adalah bagian tengah bumi.

Hidrosfer

Komposisi cangkang bumi ini diwakili oleh seluruh perairan di planet ini, baik itu samudra, laut, sungai, danau, rawa, air tanah. Hidrosfer terletak di permukaan bumi dan menempati 70% dari total luas - 361 juta km 2.

1375 juta km 3 air terkonsentrasi di lautan, 25 di permukaan tanah dan gletser, dan 0,25 di danau. Menurut Akademisi Vernadsky, cadangan air yang besar terletak jauh di dalam kerak bumi.

Di permukaan tanah, air terlibat dalam pertukaran air secara terus menerus. Penguapan terjadi terutama dari permukaan laut yang airnya asin. Karena proses kondensasi di atmosfer, tanah mendapat air tawar.

Lingkungan

Struktur, komposisi dan energi cangkang bumi ini ditentukan oleh proses aktivitas organisme hidup. Batas-batas biosfer - permukaan tanah, lapisan tanah, atmosfer bagian bawah dan seluruh hidrosfer.

Tumbuhan mendistribusikan dan mengakumulasi energi matahari dalam bentuk berbagai zat organik. Organisme hidup melakukan proses migrasi bahan kimia di tanah, atmosfer, hidrosfer, dan batuan sedimen. Berkat hewan, pertukaran gas dan reaksi redoks terjadi di cangkang ini. Suasana juga merupakan hasil aktivitas makhluk hidup.

Cangkangnya diwakili oleh biogeocenosis, yang merupakan wilayah bumi yang homogen secara genetik dengan satu jenis tutupan vegetasi dan hewan yang menghuninya. Biogeocenosis memiliki tanah, topografi, dan iklim mikronya sendiri.

Semua cangkang bumi berada dalam interaksi yang erat dan berkesinambungan, yang dinyatakan sebagai pertukaran zat dan energi. Penelitian di bidang interaksi ini dan identifikasi prinsip-prinsip umum penting untuk memahami proses pembentukan tanah. Selubung geografis Bumi adalah sistem unik yang hanya menjadi ciri khas planet kita.