Велика енциклопедія нафти і газу. Зовнішні оболонки землі

Антропогенний вплив на природу в даний час проникає в усі сфери планети Земля, тому необхідно коротко розглянути характеристику окремих оболонок.

Земля складається з ядра, мантії, земної кори, Літосфери, гідросфери і. За рахунок впливу живої речовини і діяльності людини виникли ще дві оболонки - біосфера і ноосфера, що включає техносферу. Діяльність людини поширюється на атмосферу, гідросферу, літосферу, біосферу і ноосферу. Коротко розглянемо ці оболонки і характер впливу діяльності людини на них.

Загальна характеристика атмосфери

Атмосфера Землі - зовнішня газоподібна оболонка Землі. Нижня частина атмосфери контактує з літосферою або гидросферой Землі, а верхня - з міжпланетним простором. Атмосфера складається з трьох частин:

1. Тропосфера (нижня частина атмосфери) і її висота над поверхнею складає 15 км. Тропосфера складається з повітря, щільність якого з висотою зменшується. Верхня частина тропосфери контактує з озоновим екраном - шаром озону товщиною 7-8 км.

Озоновий екран запобігає потраплянню на поверхню Землі (літосфери, гідросферу) жорсткого ультрафіолетового випромінювання або космічного випромінювання з високою енергією, які є згубними для всього живого. Нижні шари тропосфери - висотою до 5 км від рівня моря - є повітряним середовищем проживання, при цьому найбільш щільно заселені самі нижні шари атмосфери - до 100 м від поверхні суші або води. Найбільше вплив від діяльності людини, що має найбільшу екологічне значення, Відчуває тропосфера і особливо її нижні шари.

2. Стратосфера - середній шар атмосфери, межею якого є висота в 100 км над рівнем моря. Стратосфера заповнена розрідженим газом (азотом, воднем, гелієм і т.д.). Вона переходить в іоносферу.

3. Іоносфера - верхній шар атмосфери, що переходить в міжпланетний простір. Іоносфера заповнена частками, що виникають при розпаді молекул, - іонами, електронами і т.д. У нижній частині іоносфери виникає «північне сяйво», яке спостерігається в районах, що знаходяться за Полярним колом.

В екологічному відношенні найбільше значення має тропосфера.

Коротка характеристика літосфери і гідросфери

Поверхня Землі, що знаходиться під тропосферой, неоднорідна - частина її зайнята водою, яка утворює гідросферу, а частина є сушею, що утворює літосферу.

Літосфера - зовнішня тверда оболонка земної кулі, Утворена кам'яними породами (тому й назва - «лите» - камінь). Вона складається з двох шарів - верхнього, утвореного осадовими породами з гранітом, і нижнього, утвореного твердими базальтовими породами. Частина літосфери зайнята водою (Світовий океан), а частина є сушею, що становить близько 30% земної поверхні. Самий верхній шар суші (в більшості своїй) покритий тонким шаром родючого поверхні - грунтом. Грунт є однією з середовищ життя, а літосфера - субстратом, на якому проживають різні організми.

Гідросфера - водна оболонка земної поверхні, утворена сукупністю всіх водойм, наявних на Землі. Товщина гідросфери різна на різних ділянках, але середня глибинаокеану становить 3,8 км, а в окремих западинах - до 11 км. Гідросфера є джерелом води для всіх організмів, що живуть на Землі, вона є потужною геологічною силою, яка здійснює круговорот води та інших речовин, «колискою життя» і середовищем існування водних організмів. Гідросфера землі також велике і буде розглянуто нижче.

Загальна характеристика біосфери і ноосфери

З моменту появи життя на Землі виникла нова, специфічна оболонка - біосфера. Термін «біосфера» був введений Е. Зюссом (1875).

Біосфера (сфера життя) - та частина оболонок Землі, в яких живуть різні організми. Біосфера займає частину атмосфери (нижню частину тропосфери), літосфери (верхню частину, включаючи грунт) і пронизує всю гідросферу і верхню частину донної поверхні.

Біосферу можна визначити і як геологічну оболонку, населену живими організмами.

Межі біосфери визначаються наявністю умов, необхідних для нормальної життєдіяльності організмів. Верхня частина біосфери обмежена інтенсивністю ультрафіолетового випромінювання, а нижня - високою температурою (до 100 ° С). Спори бактерій зустрічаються на висоті 20 км над рівнем моря, а анаеробні бактерії виявлені на глибині до 3 км від земної поверхні.

Відомо, що живі організми утворені живою речовиною. Концентрацією живої речовини характеризується щільність біосфери. Встановлено, що найбільша щільність біосфери характерна для поверхні суші і океану на кордоні дотику літосфери і гідросфери з атмосферою. Дуже висока щільність життя в грунті.

Маса живої речовини в порівнянні з масою земної кори та гідросфери мала, але жива речовина відіграє величезну роль в процесах зміни земної кори.

Біосфера - це сукупність всіх біогеоценозів, наявних на Землі, тому вона вважається найвищою екосистемою Землі. У біосфері все взаємопов'язано і взаємозумовлено. Генофонд всіх організмів Землі забезпечує відносну стабільність і поновлювані біологічних ресурсівпланети, якщо в природні екологічні процеси не буде різкого втручання різних сил геологічного або міжпланетного характеру. В даний час, як це було зазначено вище, антропогенні фактори впливу на біосферу набули характеру геологічної сили, що необхідно враховувати людству, якщо воно хоче вижити на Землі.

З моменту появи на Землі людини в природі виникли антропогенні фактори, дія яких посилюється з розвитком цивілізації, і виникла нова специфічна оболонка Землі - ноосфера (сфера розумного життя). Термін «ноосфера» вперше був введений Е. Леруа і Т. Я. де Шарденом (1927), а в Росії вперше в своїх працях використовував В. І. Вернадський (30-40-і рр. XX ст.). У трактуванні терміна «ноосфера» розрізняють два підходи:

1. «Ноосфера - це та частина біосфери, де реалізується господарська діяльність людини». Автор цієї концепції Л. Н. Гумільов (син поетеси А. Ахматової і поета М. Гумільова). Ця точка зору справедлива, якщо необхідно виділити в біосфері діяльність людини, показати її відмінність від діяльності інших організмів. Таке поняття характеризує «вузький сенс» сутності ноосфери як оболонки Землі.

2. «Ноосфера - це біосфера, розвиток якої спрямовується людським розумом». Дане поняття широко представлено в працях В. І. Вернадського і є поняттям в широкому розумінні суті ноосфери, так як вплив людського розуму на біосферу може носити як позитивний, так і негативний характер, Причому останній дуже часто переважає. До складу ноосфери входить техносфера - частина ноосфери, пов'язана з виробничою діяльністю людини.

на сучасному етапірозвитку цивілізації і чисельності народонаселення необхідно саме «розумно» впливати на Природу, оптимально впливати на неї з тим, щоб приносити мінімальної шкоди природним екологічним процесам, відновлювати зруйновані або порушені біогеоценози, та й на життєдіяльність людини як складової частини біосфери. Діяльність людини неминуче вносить зміни в навколишній світ, Але, з огляду на можливі наслідки, Передбачаючи можливі негативні впливи, необхідно зробити так, щоб ці наслідки були найменш руйнівними.

Коротка характеристика надзвичайних ситуацій, що виникають на поверхні Землі, і їх класифікація

Важливу роль в природних екологічних процесах відіграють надзвичайні ситуації, що постійно виникають на поверхні Землі. Вони руйнують місцеві біогеоценози, і, якщо повторюються циклічно, то в ряді випадків є екологічними факторами, Що сприяють протіканню еволюційних процесів.

Ситуації, при яких утруднюється або стає неможливим нормальне функціонування великої кількості людей або біогеоценозу в цілому, називаються надзвичайними.

Поняття «надзвичайні ситуації» більшою мірою можна застосувати до діяльності людини, але воно відноситься і до природних співтовариствам.

За походженням надзвичайні ситуації поділяють на природні та антропогенні (техногенні).

Природні надзвичайні ситуації виникають в результаті явищ природного характеру. До них відносять повені, землетруси, зсуви, селі, урагани, виверження вулканів і ін. Розглянемо деякі явища, що викликають надзвичайні ситуації природного характеру.

Землетруси - це раптове звільнення потенційної енергії земних надр, яка купує форму ударних хвиль і пружних коливань (сейсмічних хвиль).

Землетруси виникають головним чином за рахунок підземних вулканічних явищ, зміщення пластів один щодо одного, але можуть мати і техногенний характер і виникати за рахунок обвалу виробок корисних копалин. При землетрусах відбуваються зміщення, коливання і вібрація гірських порідвід сейсмічних хвиль і тектонічних рухівземної кори, що призводить до руйнування поверхні - появі тріщин, розломів і т. д., а також до виникнення пожеж, руйнування будівель.

Зсуви - ковзне зміщення порід вниз по схилу з похилих поверхонь (гір, пагорбів, морських терас і т. Д.) Під дією сили тяжіння.

При зсувах порушується поверхню, гинуть біоценози, руйнуються населені пункти і т. Д. Найбільших збитків завдають дуже глибокі зсуви, глибина яких перевищує 20 метрів.

Вулканізмом (виверженнями вулканів) називають сукупність явищ, пов'язаних з рухом магми (розплавленої маси порід), гарячих газів і парів води, що піднімаються по каналах або тріщинах земної кори.

Вулканізм є типовим природним явищем, що викликає великі руйнування природних біогеоценозів, що приносить величезний збиток господарської діяльності людини, сильно забруднюють атмосферу прилеглого до вулканів регіону. Виверження вулканів супроводжуються іншими катастрофічними природними явищами - пожежами, обвалами, повенями і ін.

Сіли - це короткочасні бурхливі паводки, що несуть велику кількість піску, гальки, крупного щебеню і каміння, що мають характер грязекаменних потоків.

Сіли характерні для гірських районів і можуть завдавати значної шкоди господарської діяльності людини, служити причиною загибелі різних тварин і викликати руйнування місцевих рослинних угруповань.

Сніговими лавинами називають снігові завали, захопливі за собою все нові і нові маси снігу та інших сипучих матеріалів. Лавини бувають як природного, так і антропогенного походження. Вони завдають великої шкоди господарської діяльності людини, руйнуючи дороги, лінії електропередач, викликаючи загибель людей, тварин і рослинних угруповань.

Вишерассмотренние явища, які є причиною виникнення надзвичайних ситуацій, тісно пов'язані з літосферою. У гідросфері також можливі природні явища, що створюють надзвичайні ситуації. До них відносять повені і цунамі.

Повені - це затоплення водою місцевості в межах річкових долин, узбереж озер, морів і океанів.

Якщо повені носять строго періодичний характер (припливи, відливи), то в цьому випадку природні біогеоценози пристосовані до них як до середовища проживання в певних умовах. Але часто повені бувають несподіваними і пов'язаними з окремими непериодическими явищами (надлишкове випадання снігу взимку створює умови для виникнення великих паводків, що викликають затоплення великої площіі т.д.). При повенях порушуються грунтові покриви, Може відбуватися зараження місцевості різними відходами за рахунок розмиву їх сховищ, загибель тварин, рослин і людей, знищення населених пунктів і т. Д.

Цунамі - гравітаційні хвилі великої сили, що виникають на поверхні морів і океанів.

Цунамі мають природні і техногенні причини. До природних причин відносять землетруси, моретрясения і підводні виверження вулканів, до техногенних - підводні ядерні вибухи.

Цунамі викликають загибель суден і аварії на них, що в свою чергу призводить до забруднення природного середовища, наприклад, руйнування танкера, що транспортує нафту, призведе до забруднення величезної водної поверхні нафтовою плівкою, отруйною для планктону і пеларгіческіх форм тварин (планктон - зважені дрібні організми, живуть в поверхневому шарі води океану або іншої водойми; пеларгіческіе форми тварин - тварини, вільно переміщаються в товщі води за рахунок активного пересування, наприклад, акули, кити, головоногі молюски; бентосні форми організмів - організми, що ведуть придонний спосіб життя, наприклад камбала, раки відлюдники, голкошкірі, прикріплені до дна водорості та ін.). Цунамі викликають сильне перемішування вод, перенесення організмів в невластиву їм середовище проживання і загибель.

В атмосфері також відбуваються явища, що викликають надзвичайні ситуації. До них відносять урагани, смерчі, різні види бур.

Урагани - тропічні і внетропические циклони, у яких сильно знижений тиск в центрі, супроводжуються виникненням вітрів, що володіють великою швидкістю і руйнівною силою.

Розрізняють слабкі, сильні і екстремальні урагани, які викликають появу злив, морських хвиль і руйнування наземних об'єктів, загибель різних організмів.

Вихрові бурі (шквали) - атмосферні явища, пов'язані з виникненням сильних вітрів, що володіють великою руйнівною силою і значною територією поширення. Розрізняють снігові, пилові і безпилові бурі. Шквали викликають перенесення верхніх шарів грунту, їх руйнування, загибель рослин, тварин, руйнування споруд.

Смерчі (торнадо) - вихреобразное форма руху повітряних мас, Що супроводжується виникненням повітряних воронок.

Сила смерчів велика, в області їх руху спостерігається повне знищення грунту, гинуть тварини, руйнуються споруди, предмети переносяться з одного місця на інше, викликаючи ураження об'єктів, що знаходяться там.

Крім охарактеризованих вище природних явищ, Що призводять до виникнення надзвичайних ситуацій, існують і інші явища, що їх викликають, причина яких - діяльність людини. До антропогенним надзвичайних ситуацій відносять:

1. Аварії на транспорті. При порушенні правил руху на різних магістралях (автомобільних, залізничних, річкових, морських) відбувається загибель транспортних засобів, людей, тварин і т. Д. В природне середовищепотрапляють різні речовини, В тому числі і ті, які призводять до загибелі організмів всіх царств (наприклад, нафта, пестициди та ін.). В результаті аварій на транспорті можливе виникнення пожеж і потрапляння в атмосферу газів (хлороводню, аміаку, пожежо- та вибухонебезпечних речовин).

2. Аварії на великих підприємствах. Порушення технологічних процесів, недотримання правил експлуатації обладнання, недосконалість технології можуть служити причиною викиду в навколишнє середовище шкідливих сполук, що викликають різні захворювання людини і тварин, що сприяють появі мутацій в організмах рослин і тварин, а також привести до руйнувань будівель і виникненню пожеж. Найбільш небезпечні аварії на підприємствах, що використовують атома. Великої шкоди завдають аварії на атомних електростанціях (АЕС), так як крім звичайних вражаючих факторів (механічні руйнування, викид шкідливих речовин одноразової дії, пожежі) для аварій на АЕС характерне ураження місцевості радіонуклідами, проникаючою радіацією і радіус ураження в цьому випадку значно перевищує ймовірність виникнення аварій на інших підприємствах.

3. Пожежі, що охоплюють значні території лісів або торфовищ. Як правило, такі пожежі носять антропогенний характер через порушення правил поводження з вогнем, але можуть мати і природний характер, наприклад за рахунок грозових розрядів (блискавки). Причиною подібних пожеж можуть бути і порушення в лініях електропередач. Пожежі знищують на великих територіях природні співтовариства організмів, завдають великої економічної шкоди господарської діяльності людини.

Всі охарактеризовані явища, що порушують природні біогеоценози, що приносять великої шкоди господарської діяльності людини, вимагають розробки і прийняття заходів по зменшенню їх негативного впливу, що реалізується при здійсненні природоохоронних дій і боротьби з наслідками надзвичайних ситуацій.

Земля - ​​єдина планета в нашій Сонячній системі, на якій зародилося життя. Багато в чому цьому сприяла наявність у неї шести різних оболонок: атмосфери, гідросфери, біосфери, літосфери, піросфери і центросфери. Всі вони ведуть між собою тісний контакт, яке виражається обміном енергії і матерії. У даній статті ми розглянемо їх склад, основні характеристики та властивості.

Зовнішні оболонки Землі - це атмосфера, гідросфера, літосфера.

газова оболонкаЗемлі - атмосфера, внизу вона межує з гідросферою або літосферою, а вгору тягнеться на 1000 км. У ній виділяються три шари: тропосфера, яка є рухається; після неї знаходиться стратосфера; за нею - іоносфера (верхній шар).

Висота тропосфери - приблизно 10 км, а маса - 75% від маси атмосфери. У ній відбувається переміщення повітря горизонтальним або вертикальним способом. Вище знаходиться стратосфера, яка простягається на 80 км вгору. Вона утворює шари, переміщаючись в горизонтальному напрямку. За стратосферой існує іоносфера, в якій повітря невпинно іонізується.

Розмір гідросфери - водної оболонки Землі, становить 71% від всієї поверхні планети. Середня солоністьводи - 35 г / л. Океанічна поверхня має щільність приблизно 1 і температуру 3-32 ° С. здатні проникати не глибше двохсот метрів, а ультрафіолетові - на 800 м.

Сфера існування живих організмів - біосфера, вона зливається з гідросферою, атмосферою і літосферою. Верхній край біосфери піднімається до верхніх куль тропосфери, а нижній досягає дна западин в океанах. У ній виділяють сферу тварин (понад мільйон видів) і сферу рослин (понад 500 тис. Видів).

Товщина літосфери - кам'яної оболонки Землі, може змінюватися від 35 до 100 км. У неї входять всі материки, острови і океанічне дно. Нижче під нею знаходиться піросфера, яка є вогненної оболонкою нашої планети. У ній спостерігається підвищення температури приблизно на 1 ° С через кожні 33 метра вглиб. Ймовірно, на великій глибиніпід впливом величезного тиску і дуже високих температур породи розплавлені і знаходяться в стані, близькому до рідкого.

Розташування центральної оболонки Землі - ядра - 1800 км в глибину. Більшість вчених підтримує версію, що воно складається з нікелю і заліза. У ньому температура компонентів становить кілька тисяч градусів за Цельсієм, а тиск - 3000000 атмосфер. Стан ядра поки достовірно не вивчено, але відомо, що воно продовжує охолоджуватися.

Геосферно оболонки Землі постійно змінюються: вогненна - згущується, а тверда - потовщується. Цей процес свого часу спровокував появу кам'яних твердих брил - материків. І в наш час вогненна сфера не припиняє свого впливу на життя на планеті. Її вплив дуже велике. Постійно змінюються контури материків, клімат, океани,

Ендогенні і впливають на безперервне зміна твердої поверхні Землі, що впливає на біосферу планети.

Всі зовнішні оболонки Землі мають загальна властивість- високу рухливість, через яку найменшу зміну будь-якої з них негайно поширюється на всю її масу. Це пояснює, чому однорідність складу оболонок відносна в різний час, Хоч вони і зазнали значних змін під час геологічного розвитку. Наприклад, в атмосфері, на думку багатьох вчених, спочатку не було вільного кисню, але її насичував І пізніше, в результаті життєдіяльності рослин, вона придбала сьогоднішній стан. Подібним чином змінювався і склад водної оболонки Землі, що доводять порівняльні показники сольового складу замкнутих вод і океанічних. Так само змінювався і весь органічний світ, В ньому до цих пір відбуваються зміни.

Життя на нашій планеті зародилася завдяки поєднанню багатьох чинників. Земля знаходиться на сприятливій відстані від Сонця - не дуже сильно нагрівається днем ​​і не переохолоджується в нічний час. Земля має тверду поверхню, і на ній існує вода в рідкому стані. Повітряна оболонка, що оточує Землю, оберігає її від жорсткого космічного випромінювання і «бомбардування» метеоритами. Наша планета має унікальні особливості - її поверхня оперізують, взаємодіючи між собою, кілька оболонок: тверда, повітряна і водна.

Повітряна оболонка - атмосфера простягається над Землею до висоти 2-3 тис. Км, але більша частина її маси зосереджена біля поверхні планети. Атмосфера утримується силою тяжіння Землі, тому з висотою її щільність зменшується. Атмосфера містить кисень, необхідний для дихання живих організмів. В атмосфері знаходиться шар озону, так званий захисний екран, який поглинає частину ультрафіолетової радіації Сонця і захищає Землю від надлишкових ультрафіолетових променів. Далеко не у всіх планет сонячної системиє тверда оболонка: наприклад, поверхні планет-гігантів - Юпітера, Сатурна, Урана і Нептуна складаються з газів, що знаходяться в рідкому або твердому стані через високого тиску і низьких температур. Тверда оболонка Землі, або літосфера, - це величезні маси гірських порід на суші і на дні океану. Під океанами і материками вона має різну товщину - від 70 до 250 км. Літосфера розділена на великі блоки - літосферні плити.

Водна оболонка нашої планети - гідросфера включає в себе всю воду планети - в твердому, рідкому і газоподібному стані. Гідросфера - це моря і океани, річки і озера, підземні води, болота, льодовики, водяна пара в повітрі і вода в живих організмах. Водна оболонка перерозподіляє тепло, яке надходить від Сонця. Повільно нагріваючись, водні товщі Світового океану накопичують тепло, а потім передають його атмосфері, що пом'якшує клімат на материках в холодні періоди. Залучена в світовий кругообіг, вода постійно переміщається: випаровуючись з поверхні морів, океанів, озер або річок, вона хмарами переноситься на сушу і випадає у вигляді дощу або снігу.

Оболонка Землі, в якій існує життя в усіх його проявах, називається біосфера. Вона включає саму верхню частину літосфери, гідросферу і приземную частина атмосфери. Нижня межа біосфери знаходиться в земній корі материків на глибині 4-5 км, а в повітряній оболонці сфера життя простягається до озонового шару.

Всі оболонки Землі впливають один на одного. Основним об'єктом вивчення географії є ​​географічна оболонка - планетарна сфера, де переплітаються і тісно взаємодіють нижня частина атмосфери, гідросфера, біосфера і верхня частина літосфери. Географічна оболонка розвивається згідно добовим і річним ритмам, на неї впливають одинадцятилітні цикли сонячної активності, тому характерною особливістю географічної оболонкиє ритмічність процесів, що відбуваються.

Географічна оболонка змінюється від екватора до полюсів і від підніжжя до вершин гір, їй притаманні основні закономірності: цілісність, єдність усіх компонентів, безперервність і неоднорідність.

Бурхливий розвиток людської цивілізації призвело до появи оболонки, в якій людина активно впливає на природу. Ця оболонка називається ноосфера, або сфера розуму. Часом люди змінюють поверхню планети навіть активніше, ніж деякі природні процеси. Грубе втручання в природу, нехтування її законами може привести до того, що з часом умови на нашій планеті стануть неприйнятними для життя.

Планета Земля складається з літосфери (тверде тіло), атмосфери (повітряна оболонка), гідросфери (водна оболонка) і біосфери (сфера поширення живих організмів). Між цими сферами Землі існує тісний взаємозв'язок, обумовлена ​​кругообігом речовин і енергії.

Літосфера. Земля являє собою кілька сплюснутий біля полюсів куля, або сфероїд, з довжиною кола по екватору близько 40 000 км.

В будові земної кулі виділяють наступні оболонки, або геосфери: власне літосферу (зовнішню кам'яну оболонку) потужністю близько 50 ... 120 км, мантію, яка простягається до глибини 2900 км і ядро ​​- від 2900 до 3680 км.

За найбільш поширеним хімічним елементам, що входять до складу оболонки Землі, її ділять на верхню - сіаллітную, яка поширюється до глибини 60 км і має щільність 2,8 ... 2,9 г / см, і сіматіческую, що простирається до глибини 1200 км і має щільність 3,0 ... 3,5 г / см 3. Назви «сіаллітная» (Сіал) і «сіматіческая» (Сіма) оболонки походять від позначень елементів Si (кремній), Аl (алюміній) і Mg (магній).

На глибині від 1200 до 2900 км знаходиться проміжна сфера, що має щільність 4,0 ... 6,0 г / см 3. Цю оболонку називають «рудної», так як в ній у великій кількості містяться залізо та інші важкі метали.

Глибше 2900 км знаходиться ядро ​​земної кулі радіусом близько 3500 км. Ядро складається в основному з нікелю і заліза і має велику щільність (10 ... 12 г / см 3).

за фізичними властивостямиземна кора неоднорідна, її поділяють на континентальний і океанічний типи. Середня потужність континентальної земної кори становить 35 ... 45 км, максимальна - до 75 км (під гірськими масивами). У верхній частині її залягають осадові породи потужністю до 15 км. Ці породи утворилися протягом тривалих геологічних періодів в результаті зміни морів сушею, зміни клімату. Під осадовими породами розташовується гранітний шар потужністю в середньому 20 ... 40 км. Найбільша потужність цього шару в районах молодих гір, до периферії материка вона зменшується, а під океанами гранітний шар відсутній. Під гранітним шаром знаходиться базальтовий шар потужністю 15 ... 35 км, він складний базальтами і подібними з ними породами.

Океанічна земна кора має меншу потужність, ніж континентальна (від 5 до 15 км). Верхні шари (2 ... 5 км) складаються з осадових порід, а нижні (5 ... 10 км) - з базальту.

Матеріальною основою грунтоутворення служать осадові породи, що знаходяться на поверхні земної кори, невелике участь в утворенні грунтів приймають магматичні і метаморфічні породи.

Основну масу гірських порід утворюють кисень, кремній і алюміній (84,05%). Якщо до цих трьох елементів додати ще п'ять - залізо, кальцій, натрій, калій і магній, то в сумі вони складуть 98,87% маси порід. На інші 88 елементів припадає трохи більше 1% маси літосфери. Однак незважаючи на малий вміст мікро- і ультрамікроелементів в породах і грунтах, багато хто з них мають велике значення для нормального росту і розвитку всіх організмів. В даний час велика увага приділяється утриманню в грунті мікроелементів як в зв'язку з їх значенням в харчуванні рослин, так і в зв'язку з проблемами охорони грунтів від хімічного забруднення. Склад елементів в грунтах в основному залежить від їх складу в гірських породах. Однак зміст деяких елементів в гірських породах і утворилися на них грунтах дещо змінюється. Це пов'язано як з концентрацією елементів живлення, так і з ходом грунтоутворювального процесу, при якому відбувається відносна спад ряду підстав і кремнезему. Так, в грунтах міститься більше, ніж в літосфері, кисню (відповідно 55 і 47%), водню (5 і 0,15%), вуглецю (5 і 0,1%), азоту (0,1 і 0,023%).

Атмосфера.Кордон атмосфери проходить там, де сила земного тяжіння компенсується відцентровою силою інерції, зумовленої обертанням Землі. Над полюсами вона розташована на висоті приблизно 28 тис. Км, а над екватором - 42 тис. Км.

Атмосфера складається з суміші різних газів: азоту (78,08%), кисню (20,95%), аргону (0,93%) і діоксиду вуглецю (0,03% за обсягом). До складу повітря також входять в невеликій кількості гелій, неон, ксенон, криптон, водень, озон і ін., Які в цілому складають близько 0,01%. Крім того, в повітрі містяться водяні пари і деяку кількість пилу.

Атмосфера складається з п'яти основних оболонок: тропосфери, стратосфери, мезосфери, іоносфери, екзосфери.

тропосфера- нижній шар атмосфери, має товщину над полюсами 8 ... 10 км, в помірних широтах- 10 ... 12 км, а в екваторіальних широтах - 16 ... 18 км. У тропосфері зосереджено близько 80% маси атмосфери. Тут знаходиться майже весь водяний пар атмосфери, формуються опади і відбувається горизонтальне і вертикальне переміщення повітря.

стратосферапоширюється від 8 ... 16 до 40 ... 45 км. Вона включає близько 20% атмосфери, водяна пара в ній майже відсутня. У стратосфері є шар озону, який поглинає ультрафіолетове випромінювання сонця і захищає від загибелі живі організми на Землі.

мезосферапростягається на висоті від 40 до 80 км. Щільність повітря в цьому шарі в 200 разів менше, ніж у земної поверхні.

іоносферарозташовується на висоті 80 км і складається в основному з заряджених (іонізованих) атомів кисню, заряджених молекул оксиду азоту та вільних електронів.

екзосфераявляє собою зовнішні шари атмосфери і починається з висоти 800 ... 1000 км від поверхні Землі. Ці шари ще називають сферою розсіювання, так як тут частки газів рухаються з великою швидкістю і можуть вислизати в космічний простір.

атмосфера- це один з незамінних факторів життя на Землі. Сонячні промені, проходячи через атмосферу, розсіюються, а також частково поглинаються і відбиваються. Особливо сильно поглинають теплові промені водяна пара і діоксид вуглецю. Під дією сонячної енергії відбувається переміщення повітряних мас, формується клімат. Випадають з атмосфери опади є фактором грунтоутворення і джерелом життя рослинних і тваринних організмів. Що міститься в атмосфері діоксид вуглецю в процесі фотосинтезу зелених рослин перетворюється в органічна речовина, А кисень служить для дихання організмів і окислювальних процесів, що відбуваються в них. Велике значення азоту атмосфери, який вловлюється азотофиксирующими мікроорганізмами, служить елементом живлення рослин і бере участь в утворенні білкових речовин.

Під дією атмосферного повітрявідбуваються вивітрювання гірських порід і мінералів і грунтоутворювального процеси.

Гідросфера.Більшу частину поверхні земної кулі займає Світовий океан, який разом з озерами, річками та іншими водоймами, розташованими на земній поверхні, займає 5/8 її площі. Всі води Землі, що знаходяться в океанах, морях, річках, озерах, болотах, а також підземні води складають гідросферу. З 510 млн км 2 поверхні Землі 361 млн. Км 2 (71%) припадає на Світовий океан і тільки 149 млн. Км 2 (29%) - на сушу.

поверхневі водисуші разом з льодовиковими становлять близько 25 млн км 3, тобто в 55 разів менше обсягу Світового океану. В озерах зосереджено близько 280 тис. Км 3 води, приблизно половина припадає на прісні озера, а друга половина - на озера з водами різного ступеня засоленості. У річках міститься всього лише 1,2 тис. Км 3, тобто менше 0,0001% загального запасу води.

Води відкритих водойм знаходяться в постійному кругообігу, що пов'язує всі частини гідросфери з літосферою, атмосферою і біосферою.

Атмосферна волога активно бере участь в водообмене, при обсязі в 14 тис. Км 3 вона утворює 525 тис. Км 3 опадів, що випадають на Землю, а зміна всього обсягу атмосферної вологи відбувається кожні 10 діб, або 36 разів протягом року.

Випаровування води і конденсація атмосферної вологи забезпечують наявність прісної води на Землі. З поверхні океанів щорічно випаровується близько 453 тис. Км 3 води.

Без води наша планета була б голий кам'яну кулю, позбавлений грунту і рослинності. Мільйони років вода руйнувала гірські породи, перетворюючи їх в рухляк, а з появою рослинності і тварин сприяла процесу грунтоутворення.

Біосфера. До складу біосфери входять поверхню суші, нижні шари атмосфери і вся гідросфера, в яких поширені живі організми. Згідно з ученням В. І. Вернадського, під біосферою розуміють оболонку Землі, склад, структура і енергетика якої обумовлені діяльністю живих організмів. В. І. Вернадський вказував, що «на земній поверхні немає хімічної сили, більш постійно діючої, тому більш могутньої, ніж живі організми, взяті в цілому». Життя в біосфері розвивається в вигляді виключного різноманітності організмів, що населяють грунт, нижні шари атмосфери і гідросферу. Завдяки фотосинтезу зелених рослин в біосфері акумулюється сонячна енергія в формі органічних сполук. Вся сукупність живих організмів забезпечує міграцію хімічних елементів в грунтах, в атмосфері і гідросфері. Під дією живих організмів в грунтах відбуваються газообмін, окисні і відновні реакції. З газообменной функцією організмів пов'язано походження атмосфери в цілому. У процесі фотосинтезу в атмосфері відбулося утворення і накопичення вільного кисню.

Під впливом діяльності організмів здійснюються вивітрювання гірських порід і розвиток грунтоутворювального процесів. Грунтові бактерії беруть участь в процесах десульфофікаціі і денітрифікації з утворенням сірководню, сірчистих сполук, оксиду N (II), метану і водню. Побудова рослинних тканин відбувається завдяки виборчому поглинанню біогенних елементів рослинами. Після відмирання рослин ці елементи накопичуються в верхніх горизонтах грунту.

У біосфері протікають два протилежних за своєю спрямованістю кругообігу речовин і енергії.

Великий, або геологічний, кругообіг відбувається під впливом сонячної енергії. У круговорот води залучаються хімічні елементисуші, які надходять в річки, моря і океани, де вони відкладаються разом з осадовими породами. Це безповоротна втрата з грунту найважливіших елементів живлення рослин (азоту, фосфору, калію, кальцію, магнію, сірки), а також мікроелементів.

Малий, або біологічний, круговорот відбувається в системі грунт - рослини - грунт, при цьому з геологічного кругообігу вилучаються елементи живлення рослин і зберігаються в гумусі. При біологічному кругообігу відбуваються цикли, пов'язані з киснем, вуглецем, азотом, фосфором і воднем, які безперервно циркулюють в рослинах і навколишньому середовищу. Частина з них вилучається з біологічного кругообігу і під дією геохімічних процесів переходить в осадові породи або переноситься в океан. Завдання землеробства полягає в створенні таких агротехнічних систем, в яких біогенні елементи не надходили б в геологічний кругообіг, а закріплювалися в біологічному кругообігу, підтримуючи грунтову родючість.

Біосфера складається з біоценозів, що представляють собою однорідну територію з однотипним рослинним співтовариством разом з населяють її тваринним світом, включаючи мікроорганізми. Біогеоценоз характеризується властивими для нього грунтами, водним режимом, мікрокліматом і рельєфом. Природний біогеоценоз відносно стійкий, для нього характерна саморегулююча здатність. Види, що входять в біогеоценоз, пристосовуються один до одного і навколишньому середовищу. Це складний щодо стійкий механізм, здатний шляхом саморегулювання протистояти змінам в середовищі. Якщо зміни в біогеоценозах перевищують їх саморегулюючу здатність, то може наступити необоротна деградація цієї екологічної системи.

Сільськогосподарські землі є штучно організованими биогеоценозами (агробіоценози). ефективне і раціональне використанняагробіоценозів, їх стійкість і продуктивність залежать від правильної організації території, системи землеробства та інших соціально-економічних заходів. Для забезпечення оптимального впливу на грунти та рослини необхідно знати всі взаємозв'язки в біогеоценозах і не порушувати екологічну рівновагу, що склалося в ньому.

Все життя на Землі, життя всіх живих організмів від простих одноклітинних бактерій до складних біологічних видів, життя рослин, тварин і людини відбувається в 3-х важливих складових: на географічній поверхні Землі; у водному середовищі гідросфери планети; і під біло-блакитним куполом - атмосферою Землі.

Основну частину поверхні земної кулі займає світовий океан, де на материкові і безводні частини припадає менше 1/3 всієї поверхні Землі. Поверхня Землі складається з земної кори, її підводної частини і материкової, водної частини, а також атмосферою, що створює блакитний купол, що обволікає земну кулю.

Цікаво, що атмосфера Землі є важливою складовою частиноюпоходження і підтримки життя на планеті, а також є і захисною оболонкою планети. В атмосфері відбувається формування погоди на Землі, вона регулює процес кругообігу води в природі, атмосфера захищає Землю від космічних променів і підвищує температуру поверхні Землі, формуючи "парниковий ефект".