Страница 13 из 20
Значение гравитационного поля
1. Формирование фигуры Земли. 2. Удерживание атмосферы. 3. Атмосфера обеспечивает существование гидросферы. 4. Уплотнение внутриземного вещества и формирование плотного ядра. 5. Сила тяжести – двигатель гравитационной дифференциации земного вещества, которая создает давление масс на глубине, тем самым порождая тепловую энергию. Еще тепловая энергия высвобождается при радиоактивном распаде элементов (тория, урана, цезия). Тепловая энергия – причина тектонических процессов в глубине Земли и на ее поверхности. 6. Стремление земной коры к изостазии (к равновесию). 7. Силой тяжести обусловлены внешние гидрологические и геологические процессы: сток вод, выпадение осадков, склоновое перемещение вещества.
Гравитационное поле – не единственная энергетическая оболочка Земли. К такому невещественному типу геосфер можно отнести магнитное поле. Рассмотрим вкратце роль магнитного поля в природных процессах Земли.
Магнитное поле Земли. Геомагнитное поле – это энергетическая оболочка Земли, которая генерируется внутриземным веществом (на границе мантии и ядра). Одна из гипотез связывает появление магнитного поля вокруг Земли с кольцевыми электрическими токами во внешнем ядре.
Магнитное поле простирается от поверхности Земли до высоты нескольких земных радиусов (приблизительно до 100 000 км). До высоты 44 000 км поле постепенно убывает, от 44 тыс. до 80 тыс. км оно характеризуется неустойчивостью, а на высоте 90 тысяч километров магнитное поле теряет способность захватывать заряженные частицы.
Главная «задача» магнитного поля – захватывать (отклонять) заряженные частицы (электроны и протоны), идущие с большой скоростью к Земле от солнечной атмосферы в общем корпускулярном потоке солнечного ветра. Теоретически на небесном теле, которое не защищено магнитным полем, не может появиться высшая жизнь: мощный поток заряженных частиц оказывает губительное воздействие на живые организмы и исключают саму возможность зарождения жизни. Но это, конечно, не доказано.
Магнитное поле защищает Землю не только от солнечного ветра, но и от общего космического излучения, идущего из глубин Вселенной к Земле.
Геомагнитное поле – нестабильная энергетическая оболочка. Периодически его состояние меняется. Кратковременные изменения (возмущения) связаны с влиянием солнечной радиации на поле; долговременные инверсии – с изменением скорости и направленности процессов, протекающих на границе ядра и мантии.
Кратковременные усиления («порывы») солнечного ветра, выбрасываемого непосредственно солнечной короной, провоцируют сильные возмущения магнитного поля Земли – магнитные бури, которые могут длиться от нескольких часов до нескольких суток («порывы» солнечного ветра возникают и при вспышках в хромосфере Солнца, энергия которых передается солнечной короне). С магнитными бурями связывают и полярные сияния.
Магнитное поле периодически меняет свою полярность (период – от 100 000 до 1 миллиона лет). Смена магнитных полюсов сопровождается исчезновением магнитного поля на несколько тысяч лет. Естественно, солнечный ветер во время отсутствия геомагнитного поля свободно проникает в атмосферу и к земной поверхности. Озоновый экран при этом исчезает, и ультрафиолет получает свободный доступ к биосфере. Массовое вымирание некоторых животных в определенных геологических эпохах, по некоторым предположениям, связано со сменой магнитных полюсов.
Глава 2. Физическая география материков и океанов
Особенности формирования ландшафтной сферы Земли. Прежде чем проникнуть в структуру ландшафтного мира, следует ознакомиться с общими особенностями строения земной поверхности – узнать, что такое материки и океаны, из чего они составлены, как они функционируют и взаимодействуют друг с другом.
Материки и океаны – та глобальная основа, на которую наложена ландшафтная сфера (оболочка). Своего рода, это арена для жизни и развития ландшафтов. Все свойства и качества данной сферы целиком и полностью зависят от того, на каком фундаменте она расположена – на суше или на воде.
Если мысленно снять ландшафтную сферу с ее базы, то можно увидеть, что роль основы для формирования природы в том виде, в котором мы ее знаем, играют всего лишь два первоначальных (исходных) компонента природы – минеральные породы и вода. Материки, следовательно, – это общая минеральная база для всех ландшафтов, а океаны – водная основа. С этих позиций и рекомендуется рассматривать материки и океаны в общем ландшафтоведении.
Само по себе наличие крупнейших водоемов и обширных участков суши на планете, конечно, не делает ее пригодной для возникновения ландшафтной сферы. Она может образоваться как таковая только после появления животных и растений и установления между ними прочных связей, или цепочек. То есть должна появиться биосфера. Но для того чтобы планета ожила, необходимо присутствие качественной атмосферы. Атмосфера «деликатно» обволакивает планету, и через нее устанавливается многофункциональная связь между материками и океанами.
Удачная неорганическая связка «материки-океаны-атмосфера» – начальное условие формирования биологических тел (ранее оговоренные благоприятные астрономические характеристики, крепкое гравитационное поле и защитные экраны – это условия по умолчанию). Она дает пищу для растений, устанавливает правильный режим перемещения вещества и энергии, создает оптимальный температурный фон.
Но и в этом случае до возникновения настоящей ландшафтной оболочки еще очень далеко. Появление первых микроорганизмов в водоемах или на участках суши – это только начало. Природа должна произвести на свет полноценный растительный и животный мир и соединить их в одно целое – то есть пройти определенный путь к появлению так называемых биоценозов. Сформировавшиеся биоценозы сливаются, образуя биосферу.
Функционируя и эволюционируя, биосфера начинает уже сама оказывать влияние на неорганические компоненты, хоть, в общем, и продолжает развитие на первоначальной абиотической основе. В процессе жизнедеятельности биосферы на суше должна появиться почва (т. н. педосфера) и некое ее подобие на дне морей, океанов и крупных озёр. Почва – это биокосная субстанция, состоящая из всех природных компонентов – минералов, воды, воздуха, живых и неживых существ. Наличие почвы – это тот показатель, на основе которого определяется степень развитости биосферы, некоторая ее самодостаточность.
Далее при наличии двух противоположных, но тесно контактирующих сфер – абиосферы (система «материк-океан-атмосфера») и биосферы (совместно с педосферой) – можно говорить о ландшафтной оболочке.
Часть земного пространства, в пределах которого происходит «сотрудничество» глобального абиоценоза (или просто абиосферы) и биосферы в физической географии называется географической оболочкой. Ландшафтная сфера по существу является наиболее активным ее уровнем.
Из всего вышесказанного следует, что перед тем, как рассматривать земную природу в самом сложном ее виде (как ландшафтную сферу), следует изучить состав и строение самой географической оболочки, предварительно разложив ее именно на материки и океаны. Поскольку каждый из них является отдельной четко оконтуренной в пространстве функциональной ячейкой, наполненной всеми качествами и свойствами, присущими ландшафтной сфере, такое первоначальное разделение природы очень хорошо подходит для воспитания в себе адекватного видения ландшафтного мира.
В главе «Физическая география материков и океанов» эти крупнейшие природные комплексы будут рассматриваться не по отдельности, а в обобщенной схеме – как носители общих свойств и качеств, которые нужно учитывать при конкретном разборе какого-либо материка или океана.
В конце темы «Физическая география материков» в качестве примера описания континентов дается сжатый физико-географический обзор Африки. Тема «Физическая география океанов» завершается описанием Атлантического океана.