– capa de agua discontinua de la Tierra, situada entre la atmósfera y la corteza terrestre sólida y que representa la totalidad de las aguas de los océanos y las aguas superficiales de la tierra. La hidrosfera también se llama la capa de agua del planeta. La hidrosfera cubre el 70% superficie de la Tierra. Alrededor del 96% de la masa de la hidrosfera son las aguas del Océano Mundial, el 4% es agua subterránea, alrededor del 2% es hielo y nieve (principalmente la Antártida, Groenlandia y el Ártico), el 0,4% es agua superficial terrestre (ríos, lagos, pantanos). Una pequeña cantidad de agua se encuentra en la atmósfera y en los organismos vivos. Todas las formas de masas de agua pasan unas a otras como resultado del ciclo del agua en la naturaleza. La cantidad anual de precipitación que cae sobre la superficie de la tierra es igual a la cantidad de agua evaporada de la superficie de la tierra y los océanos.
aguas continentales – parte de la capa de agua discontinua de la hidrosfera de la Tierra. Estos incluyen: aguas subterráneas, ríos, lagos, pantanos.
el agua subterránea- aguas que están contenidas en la parte superior de la corteza terrestre (hasta una profundidad de 12-15 km).
Fuentes - salidas naturales a la superficie terrestre de las aguas subterráneas. La posibilidad de encontrar agua en la corteza terrestre está determinada por la porosidad rocas. Las rocas permeables (guijarros, gravas, arenas) son aquellas que dejan pasar bien el agua. Las rocas resistentes al agua son de grano fino, débil o completamente impermeables al agua (arcillas, granitos, basaltos, etc.).
El agua subterránea se forma como resultado de la filtración y la acumulación de precipitaciones a diferentes profundidades de la superficie terrestre. Más cerca de la superficie se encuentran las aguas del suelo, es decir, aquellas que intervienen en la formación de los suelos.
agua subterránea- agua por encima del primer horizonte resistente al agua desde la superficie. El agua subterránea no tiene presión. Su nivel superficial puede fluctuar constantemente. En las zonas secas, el agua subterránea se encuentra a grandes profundidades. En áreas de humedad excesiva, cerca de la superficie.
aguas interestratales- aguas situadas entre capas impermeables.
aguas artesianas- Presión interestratal - Suelen ocupar depresiones donde la precipitación atmosférica se filtra desde áreas donde no existe una capa superior resistente al agua.
Según la composición química, las aguas subterráneas pueden ser:
1) fresco;
2) mineralizados, muchos de los cuales tienen valor medicinal.
El agua subterránea que se encuentra cerca de los focos volcánicos suele estar caliente. Aguas termales que laten periódicamente en forma de fuente - géiseres.
ríos.Río- una corriente de agua constante que fluye en el canal desarrollado por él y se alimenta principalmente de la precipitación atmosférica.
partes del rio: fuente - el lugar donde nace el río. La fuente puede ser un manantial, un lago, un pantano, un glaciar en las montañas; boca Un lugar donde un río desemboca en un mar, lago u otro río. Depresión en relieve que se extiende desde el nacimiento hasta la desembocadura de un río. Valle del río. Una depresión en la que fluye constantemente un río, canal.llanura aluvial- plano, inundado durante la inundación del fondo del valle del río. Por encima de la llanura aluvial, las laderas del valle suelen elevarse, a menudo en forma escalonada. Estos pasos se llaman gradas(Figura 10). Surgen como consecuencia de la actividad erosiva del río (erosión), provocada por una disminución de la base de erosión.
sistema fluvial un río con todos sus afluentes. El nombre del sistema viene dado por el nombre del río principal.
erosión del río – la profundización del cauce de su cauce y su ensanchamiento hacia los lados. Base de la erosión- el nivel al que el río profundiza su valle. Su altura está determinada por el nivel del embalse donde fluye el río. La base última de la erosión de todos los ríos es el nivel del Océano Mundial. Con una disminución en el nivel del embalse en el que fluye el río, la base de la erosión disminuye y comienza la mayor actividad erosiva del río, lo que provoca la profundización del canal.
Cuenca del río- el área de donde el río con todos sus afluentes recoge agua.
Cuenca – línea divisoria entre las cuencas de dos ríos u océanos. Por lo general, algunos espacios elevados sirven como cuencas hidrográficas.
Nutrición fluvial. El flujo de agua en los ríos se llama su alimentación. Dependiendo de la fuente de entrada del agua, los ríos se distinguen con pluviales, nevados, glaciales, subterráneos y, cuando se combinan, con nutrición mixta.
El papel de esta o aquella fuente de alimento depende principalmente de las condiciones climáticas. La alimentación por lluvia es característica de los ríos de las regiones ecuatoriales y de la mayoría de los monzones. En países con clima frío, las aguas de deshielo (nutrición de la nieve) son de primordial importancia. En latitudes templadas, la alimentación de los ríos es, por regla general, mixta. Los ríos alimentados por glaciares se originan en los glaciares de las tierras altas. La relación entre las fuentes de los ríos puede cambiar a lo largo del año. Así, por ejemplo, los ríos de la cuenca del Ob pueden ser alimentados por agua subterránea en invierno, por nieve derretida en primavera y por agua subterránea y de lluvia en verano.
Qué tipo de comida predomina depende en gran medida régimen fluvial. Régimen fluvial: cambios naturales en el estado de los ríos a lo largo del tiempo, debido a las propiedades fisiográficas de la cuenca y, en primer lugar, a las condiciones climáticas. El régimen de los ríos se manifiesta en forma de fluctuaciones diarias, estacionales y de largo plazo en el nivel y caudal del agua, fenómenos de hielo, temperatura del agua, cantidad de sedimentos arrastrados por el caudal, etc. Los elementos del régimen fluvial son , por ejemplo, agua baja - el nivel del agua en el río durante la temporada de su nivel más bajo y agua alta- una subida prolongada del agua del río, provocada por la principal fuente de alimentación, que se repite de año en año. Dependiendo de la presencia de estructuras hidráulicas en los ríos (por ejemplo, centrales hidroeléctricas) que afectan el régimen del río, existen regímenes de ríos regulados y naturales.
Todos los ríos del globo se distribuyen entre las cuencas de los cuatro océanos.
El valor de los ríos:
1) fuentes de agua dulce para la industria, Agricultura suministro de agua;
2) fuentes de electricidad;
3) rutas de transporte (incluyendo la construcción de canales de envío);
4) lugares de captura y cría de peces; descanso, etc
Se han construido embalses en muchos ríos, grandes embalses artificiales. Las consecuencias positivas de su construcción: crear reservas de agua, permitirle regular el nivel del agua en el río y prevenir inundaciones, mejorar las condiciones de transporte y permitirle crear áreas de recreación. Consecuencias negativas de la construcción de embalses en los ríos: inundación de grandes áreas con tierras fértiles de llanuras aluviales, aumento de las aguas subterráneas alrededor del embalse, lo que provoca el anegamiento de las tierras, alteración de las condiciones del hábitat de los peces, alteración del proceso natural de formación de llanuras aluviales, etc. La construcción de nuevos embalses debe ir precedida de un desarrollo científico exhaustivo.
lagos – reservorios de lento intercambio de agua, ubicados en depresiones naturales en la superficie terrestre.
La ubicación de los lagos está influenciada por el clima que determina su nutrición y régimen, así como por los factores de aparición de las cuencas lacustres.
Origen Las cuencas lacustres pueden ser:
1) tectónico(formado en las fallas de la corteza terrestre, generalmente profundas, y tienen bancos con fuertes pendientes - Baikal, los lagos más grandes de África y América del Norte);
2) volcánico(en los cráteres de volcanes extintos - lago Kronotskoye en Kamchatka);
3) glacial(característica de las áreas sujetas a la glaciación, por ejemplo, los lagos de la península de Kola);
4) kárstico(característica de las áreas de distribución de rocas solubles: yeso, tiza, piedra caliza, aparecen en lugares de fallas cuando las aguas subterráneas disuelven las rocas);
5) represado(también se les llama presas; surgen como resultado del bloqueo del lecho del río por bloques de rocas durante los deslizamientos de tierra en las montañas - lago Sarez en el Pamir);
6) lagos de meandro(un lago en una llanura aluvial o una terraza inferior sobre una llanura aluvial es una sección de un río separada del canal principal);
7) artificial(embalses, estanques).
Los lagos se alimentan de las precipitaciones atmosféricas y de las aguas subterráneas y superficiales que fluyen hacia ellos. Según el régimen hídrico, se distinguen aguas residuales y sin drenaje lagos Un río (ríos) fluye de los lagos residuales: Baikal, Onega, Ontario, Victoria, etc. Ni un solo río fluye de los lagos sin drenaje: Caspian, Dead, Chad, etc. Los lagos endorreicos, por regla general, están más mineralizados. Dependiendo del grado de salinidad del agua, los lagos son dulces y salados.
Origen Hay dos tipos de masa de agua del lago:
1) lagos, cuya masa de agua es de origen atmosférico (tales lagos prevalecen en número);
2) reliquia, o residual, - alguna vez fueron parte del Océano Mundial (Lago Caspio, etc.)
La distribución de los lagos depende del clima y, por lo tanto, la distribución geográfica de los lagos es hasta cierto punto zonal.
los lagos tienen gran importancia: influyen en el clima del territorio adyacente (humedad y condiciones térmicas), regulan el caudal de los ríos que fluyen de ellos. La importancia económica de los lagos: se utilizan como vías de comunicación (más pequeñas que los ríos), para la pesca y la recreación, y para el abastecimiento de agua. Las sales y el barro curativo se extraen del fondo de los lagos.
pantanos- áreas de tierra excesivamente húmedas cubiertas con vegetación amante de la humedad y que tienen una capa de turba de al menos 0,3 m El agua en los pantanos está en un estado ligado.
Los pantanos se forman debido al crecimiento excesivo de los lagos y la inundación de la tierra.
pantanos de tierras bajas se alimentan de aguas subterráneas o de ríos, relativamente ricas en sales. En consecuencia, allí se asienta la vegetación, que es bastante exigente con las sustancias alimenticias (juncia, cola de caballo, caña, musgo verde, abedul, aliso).
pantanos elevados se alimentan directamente de la precipitación atmosférica. Están ubicados en cuencas hidrográficas. La vegetación se caracteriza por una limitada composición de especies, ya que no hay suficientes sales minerales (ledum, arándanos, arándanos, musgos esfagno, pino). Los pantanos de transición ocupan una posición intermedia. Se caracterizan por un importante corte de agua y bajo caudal. Las ciénagas bajas y elevadas son dos etapas del desarrollo natural de las ciénagas. El pantano de tierras bajas a través de la etapa intermedia del pantano de transición se convierte gradualmente en uno elevado.
La razón principal de la formación de grandes pantanos es la excesiva humedad del clima, combinada con nivel alto agua subterránea debido a la presencia cercana de rocas resistentes al agua y al relieve plano de la superficie.
La distribución de los pantanos también depende del clima, lo que significa que también es zonal hasta cierto punto. La mayoría de los pantanos se encuentran en la zona forestal de la zona templada y en la zona de tundra. Una gran cantidad de precipitación, baja evaporación y permeabilidad de los suelos, llanura y débil disección de los interfluvios contribuyen a la inundación.
glaciares– el agua atmosférica se convirtió en hielo. Los glaciares están en constante movimiento debido a su plasticidad. Bajo la influencia de la gravedad, la velocidad de su movimiento alcanza varios cientos de metros por año. El movimiento se ralentiza o acelera según la cantidad de precipitación, el calentamiento o el enfriamiento del clima, y en las montañas, el movimiento de los glaciares está influenciado por levantamientos tectónicos.
Los glaciares se forman donde cae más nieve durante el año que la que tiene tiempo para derretirse. En la Antártida y el Ártico, tales condiciones ya se crean al nivel del mar o un poco más alto. En las latitudes ecuatoriales y tropicales, la nieve se puede acumular solo en altitudes elevadas (por encima de 4,5 km en ecuatoriales, 5-6 km en tropicales). Por lo tanto, la altura de la línea de nieve es más alta allí. línea de nieve- el límite por encima del cual la nieve que no se derrite permanece en las montañas. La altura de la línea de nieve está determinada por la temperatura, que está asociada a la latitud de la zona y al grado de continentalidad de su clima, la cantidad de precipitación sólida.
La superficie total de glaciares es el 11% de la superficie terrestre con un volumen de 30 millones de km3. Si todos los glaciares se derritieran, el nivel del Océano Mundial aumentaría 66 m.
Glaciares de lámina cubren la superficie terrestre, independientemente de los accidentes geográficos en forma de casquetes polares y escudos, bajo los cuales se oculta todo el desnivel del relieve. El movimiento del hielo en ellos se produce desde el centro del domo hacia las afueras en direcciones radiales. El hielo de estas cubiertas es de gran espesor y realiza un gran trabajo destructivo sobre su lecho: arrastra material detrítico, convirtiéndolo en morrenas. Ejemplos de glaciares laminares son el hielo de la Antártida y Groenlandia. Enormes bloques de hielo se desprenden constantemente del borde de estos casquetes polares. icebergs. Los icebergs pueden existir hasta 4-10 años hasta que se derriten. En 1912, el Titanic se hundió al chocar con un iceberg en el Océano Atlántico. Se están desarrollando proyectos para transportar icebergs para abastecer de agua dulce a las regiones áridas del mundo.
Tanto en los glaciares modernos como en los antiguos, las aguas glaciales derretidas fluyen desde debajo del glaciar en un amplio frente, depositando depósitos arenosos.
glaciares de montaña mucho más pequeños que los cubreobjetos. En los glaciares de montaña el movimiento del hielo se produce a lo largo de la pendiente del valle. Fluyen como ríos y se hunden por debajo de la línea de nieve. A medida que se mueven, estos glaciares profundizan los valles.
Los glaciares son depósitos de agua dulce creados por la naturaleza. Los ríos que nacen en los glaciares se alimentan de ellos. derretir las aguas. Esto es especialmente importante para las regiones áridas.
Permafrost. Por permafrost o permafrost, uno debe entender los estratos de rocas congeladas que no se descongelan durante mucho tiempo, desde varios años hasta decenas y cientos de miles de años. El agua en el permafrost se encuentra en estado sólido, en forma de cemento de hielo. La aparición del permafrost se produce en condiciones de temperaturas invernales muy bajas y escasa capa de nieve. Eran estas condiciones las que se encontraban en las regiones marginales de las antiguas capas de hielo, así como en condiciones modernas en Siberia, donde hay poca nieve y temperaturas extremadamente bajas en invierno. Las razones de la expansión del permafrost pueden explicarse tanto por el legado de la edad de hielo como por las duras condiciones climáticas modernas. El permafrost no está tan extendido como en Rusia. Destaca especialmente la zona de permafrost continuo con un espesor de capa de hasta 600-800 m.En esta zona, la menor temperaturas de invierno(por ejemplo, la boca del Vilyui).
El permafrost influye en la formación de complejos territoriales naturales. Contribuye al desarrollo de procesos termokársticos, aparición de montículos, formación de hielo, afecta la magnitud y distribución estacional de escurrimientos subterráneos y superficiales, suelo y cobertura vegetal. En el desarrollo de minerales, la explotación de aguas subterráneas, la construcción de edificios, puentes, caminos, represas y trabajos agrícolas, es necesario estudiar los suelos helados.
océano mundial- Todo cuerpo de agua. El océano mundial ocupa más del 70% de la superficie total de la Tierra. La relación entre el océano y la tierra en los hemisferios norte y sur es diferente. En el hemisferio norte, el océano ocupa el 61% de la superficie, en el sur, el 81%.
El océano mundial se divide en cuatro océanos: Pacífico, Atlántico, Índico, Ártico.
Recientemente, se han llevado a cabo extensas investigaciones en el hemisferio sur, especialmente en la Antártida. Como resultado de estos estudios, los científicos propusieron la idea de separar el Océano Austral como una parte independiente del Océano Mundial. El Océano Austral, en su opinión, incluye las partes del sur de los océanos Pacífico, Atlántico e Índico, así como los mares que rodean la Antártida.
El tamaño de los océanos: Pacífico - 180 millones de km2; Atlántico - 93 millones de km2; India - 75 millones de km2; Ártico - 13 millones de km2.
Los límites de los océanos son condicionales. Las bases para la división de los océanos son sistema independiente corrientes, distribución de la salinidad, temperatura.
La profundidad media del Océano Mundial es de 3.700 m. La mayor profundidad es de 11.022 m (la Fosa de las Marianas en el Océano Pacífico).
mares- partes de los océanos, en mayor o menor medida separadas de él por tierra, caracterizadas por un régimen hidrológico especial. Distinguir entre mares interiores y mares marginales. mares interiores adentrarse en el interior del continente (Mediterráneo, Báltico). mares marginales por lo general, lindan con el continente por un lado y, por el otro, se comunican relativamente libremente con el océano (Barents, Okhotsk).
golfos- áreas más o menos significativas del océano o mar que cortan la tierra y tienen una amplia conexión con el océano. Las bahías pequeñas se llaman laureles. Bahías profundas, sinuosas y largas con orillas escarpadas - fiordos.
Estrecheces- cuerpos de agua más o menos angostos que conectan dos océanos o mares vecinos.
El relieve del fondo de los océanos. El relieve del Océano Mundial tiene la siguiente estructura (Fig. 11). 3/4 del área del Océano Mundial está ocupado por profundidades de 3000 a 6000 m, es decir, esta parte del océano pertenece a su lecho.
Salinidad del océano mundial. En el agua de mar se concentran diferentes sales: cloruro de sodio (le da un sabor salado al agua) - 78% de la cantidad total de sales, cloruro de magnesio (le da un sabor amargo al agua) - 11%, otras sustancias. La salinidad del agua de mar se calcula en ppm (en la proporción de una cierta cantidad de una sustancia por 1000 unidades de peso), denotada por ‰. La salinidad del océano no es la misma, varía de 32‰ a 38‰. El grado de salinidad depende de la cantidad de precipitación, evaporación, así como de la desalinización por parte de las aguas de los ríos que desembocan en el mar. La salinidad también cambia con la profundidad. Hasta una profundidad de 1500 m, la salinidad disminuye algo con respecto a la superficie. Más profundo, los cambios en la salinidad del agua son insignificantes, es casi en todas partes 35 ‰. La salinidad mínima - 5‰ - en el Mar Báltico, la máxima - hasta 41‰ - en el Mar Rojo.
Así, la salinidad del agua depende de:
1) sobre la relación de precipitación y evaporación, que varía según la latitud geográfica (porque la temperatura y la presión cambian); menos salinidad puede haber donde la cantidad de precipitación excede la evaporación, donde hay una gran afluencia de aguas de río, donde se derrite el hielo;
2) desde la profundidad.
La máxima salinidad del Mar Rojo se debe a que existe una zona de rift. En el fondo se observan jóvenes lavas basálticas erupcionadas, cuya formación indica el ascenso de materia del manto y la expansión de la corteza terrestre en el Mar Rojo. Además, el Mar Rojo se encuentra en latitudes tropicales: hay una gran evaporación y una pequeña cantidad de precipitación, los ríos no desembocan en él.
Los gases también se disuelven en el agua del océano: nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono, etc.
Corrientes marinas (oceánicas).corrientes marinas- movimiento horizontal de masas de agua en una determinada dirección. Las corrientes se pueden clasificar de muchas maneras. En comparación con la temperatura del agua del océano circundante, se distinguen corrientes cálidas, frías y neutras. Dependiendo del tiempo de existencia, se distinguen corrientes a corto plazo o episódicas, periódicas (monzones estacionales en el Océano Índico, mareas en las partes costeras de los océanos) y permanentes. Dependiendo de la profundidad, se distinguen corrientes superficiales (cubren una capa de agua en la superficie), corrientes profundas y corrientes de fondo.
Las masas marinas de agua se mueven por diversas razones. La principal causa de las corrientes marinas es el viento, sin embargo, el movimiento del agua puede ser causado por la acumulación de agua en cualquier parte del océano, así como por la diferencia en la densidad del agua en diferentes partes del océano, y otras razones. Por tanto, las corrientes en su origen son:
1) deriva - causada por vientos constantes (vientos alisios del norte y del sur, el curso de los vientos del oeste);
2) viento - causado por la acción de los vientos estacionales (vientos monzónicos de verano en el Océano Índico);
3) aguas residuales: formadas debido a la diferencia en los niveles de agua en diferentes partes del océano, que fluyen desde áreas con exceso de agua (Corriente del Golfo, Brasil, Australia Oriental);
4) compensatorio: compensar (compensar) la salida de agua de diferentes partes del océano (California, Perú, Benguela);
5) densidad (convección) - formada como resultado de la distribución desigual de la densidad del agua del océano debido a diferentes temperaturas y salinidades (corriente de Gibraltar);
6) corrientes de marea: se forman en relación con la atracción de la luna.
Por regla general, las corrientes marinas existen debido a una combinación de varias razones.
Las corrientes tienen una gran influencia en el clima, especialmente en las zonas costeras, discurriendo por la costa occidental u oriental de los continentes.
Corrientes corriendo a lo largo costas del este(residuos), transportan agua desde las latitudes ecuatoriales más cálidas a las más frías. El aire sobre ellos es cálido, saturado de humedad. A medida que avanza hacia el norte o el sur del ecuador, el aire se enfría, se acerca a la saturación y, por lo tanto, se precipita en la costa, suavizando la temperatura.
corrientes pasando a lo largo costas occidentales continentes (compensatorio), van de latitudes más frías a más cálidas, el aire se calienta, se aleja de la saturación, no da precipitaciones. Esta es una de las principales razones de la formación de desiertos en las costas occidentales de los continentes.
El curso de los Vientos del Oeste Pronunciada sólo en el hemisferio sur.
Esto se explica por el hecho de que allí en las latitudes templadas casi no hay tierra, las masas de agua se mueven libremente bajo la influencia de los vientos del oeste de las latitudes templadas. En el hemisferio norte, el desarrollo de una corriente similar se ve obstaculizado por los continentes.
La dirección de las corrientes está determinada por la circulación general de la atmósfera, la fuerza de desviación de la rotación de la Tierra alrededor de su eje, la topografía del fondo del océano y los contornos de los continentes.
Temperatura del agua superficial. El agua del océano se calienta por la entrada de calor solar a su superficie. La temperatura de las aguas superficiales depende de la latitud del lugar. En algunas áreas del océano, esta distribución se ve alterada por la distribución desigual de la tierra, las corrientes oceánicas, los vientos constantes y la escorrentía de los continentes. La temperatura cambia naturalmente con la profundidad. Y al principio la temperatura baja muy rápido, y luego bastante lentamente. La temperatura media anual de las aguas superficiales del Océano Mundial es de +17,5 °C. A una profundidad de 3-4 mil m, generalmente se mantiene en el rango de +2 a 0 °C.
Hielo en los océanos . El punto de congelación del agua salada del océano es 1-2 °C más bajo que el del agua dulce. Las aguas del Océano Mundial están cubiertas de hielo solo en las latitudes árticas y antárticas, donde el invierno es largo y frío. Algunos mares poco profundos que se encuentran en la zona templada también están cubiertos de hielo.
Distinguir entre anuales y hielo de varios años. El hielo del océano puede ser inmóvil(relacionado con la tierra) o flotante(hielo a la deriva). En el Océano Ártico, el hielo se desplaza y permanece todo el año.
Además del hielo que se forma en el océano mismo, hay hielos que se han desprendido de los glaciares que descienden al océano desde las islas del Ártico y el continente helado de la Antártida. Se forman icebergs, montañas de hielo que flotan en el mar. Los icebergs alcanzan una longitud de 2 km o más a una altura de más de 100 m Los icebergs del hemisferio sur son especialmente grandes.
El valor de los océanos. El océano modera el clima de todo el planeta. El océano sirve como acumulador de calor. La circulación general de la atmósfera y la circulación general del océano están interconectadas y son interdependientes.
La importancia económica del océano es enorme. La riqueza del mundo orgánico del océano se divide en bentos- el mundo orgánico del fondo del océano, plancton- todos los organismos que flotan pasivamente en el espesor de las aguas oceánicas, nekton Organismos que nadan activamente en el fondo del océano. Los peces representan hasta el 90% de todos los recursos orgánicos en el océano.
Gran valor de transporte de los océanos.
El océano es rico en recursos energéticos. Hay una planta de energía mareomotriz en la costa de Francia. En las zonas de plataforma del océano, se están produciendo petróleo y gas. Grandes reservas de nódulos de ferromanganeso se concentran en el fondo del océano. Casi todos los elementos químicos se disuelven en el agua de mar. La sal, el bromo, el yodo y el uranio se extraen a escala industrial.
Tierra en el océano: islas- comparativamente áreas pequeñas tierra rodeada de agua por todos lados.
Las islas por origen se dividen en:
1) continente (partes del continente separadas por el mar) - Madagascar, Islas Británicas);
2) volcánico (ocurre durante la erupción de volcanes en el fondo del mar; los productos expulsados de la erupción forman conos con pendientes pronunciadas que se elevan sobre el nivel del océano);
3) coral (asociado con organismos marinos - pólipos de coral; los esqueletos de pólipos muertos forman enormes rocas de piedra caliza densa, desde arriba se acumulan constantemente con pólipos). Los arrecifes de coral se forman a lo largo de las costas, bajo el agua o rocas calizas ligeramente sobresalientes sobre el nivel del mar. Las islas de coral que no están conectadas con la costa del continente a menudo tienen forma de anillo con una laguna en el medio y se llaman atolones. Las islas de coral se forman solo en latitudes tropicales, donde el agua es lo suficientemente cálida para que vivan los pólipos.
La isla más grande es Groenlandia, seguida de Nueva Guinea, Kalimantan, Madagascar. En algunos lugares hay pocas islas, en otros forman grupos: archipiélagos.
penínsulas- partes de tierra que sobresalen en el mar o lago. Por origen, las penínsulas se distinguen:
1) separado, sirviendo como una continuación del continente en términos geológicos (por ejemplo, la península de los Balcanes);
2) adjunto, que no tiene nada que ver con el continente en el sentido geológico (Hindostán).
Las penínsulas más grandes: Kola, Escandinava, Ibérica, Somalia, Arabia, Asia Menor, Indostán, Corea, Indochina, Kamchatka, Chukchi, Labrador, etc.
Atmósfera
Atmósfera- la envoltura de aire que rodea al globo, conectada con él por la gravedad y participando en su rotación diaria y anual.
aire atmosférico Consiste en una mezcla mecánica de gases, vapor de agua e impurezas. La composición del aire hasta una altura de 100 km es 78,09 % nitrógeno, 20,95 % oxígeno, 0,93 % argón, 0,03 % dióxido de carbono y solo el 0,01 % corresponde a todos los demás gases: hidrógeno, helio, vapor de agua, ozono. Los gases que componen el aire se mezclan constantemente. El porcentaje de gases es bastante constante. Sin embargo, el contenido de dióxido de carbono varía. La quema de petróleo, gas, carbón, la reducción del número de bosques conduce a un aumento del dióxido de carbono en la atmósfera. Esto contribuye a un aumento de la temperatura del aire en la Tierra, ya que el dióxido de carbono pasa la energía solar a la Tierra y la radiación térmica de la Tierra se retrasa. Así, el dióxido de carbono es una especie de "aislamiento" de la Tierra.
Hay poco ozono en la atmósfera. A una altitud de 25-35 km se observa una concentración de este gas, la llamada pantalla de ozono (capa de ozono). La pantalla de ozono realiza la función de protección más importante: retrasa la radiación ultravioleta del sol, que es perjudicial para toda la vida en la Tierra.
agua atmosférica está en el aire en forma de vapor de agua o productos de condensación en suspensión (gotas, cristales de hielo).
Impurezas atmosféricas(aerosoles) - partículas líquidas y sólidas ubicadas principalmente en las capas inferiores de la atmósfera: polvo, cenizas volcánicas, hollín, hielo y cristales de sal marina, etc. La cantidad de impurezas atmosféricas en el aire aumenta durante fuertes incendios forestales, tormentas de polvo, erupciones volcánicas. La superficie subyacente también influye en la cantidad y calidad de las impurezas atmosféricas en el aire. Entonces, hay mucho polvo sobre los desiertos, sobre las ciudades hay muchas pequeñas partículas sólidas, hollín.
La presencia de impurezas en el aire está asociada al contenido de vapor de agua en él, ya que el polvo, los cristales de hielo y otras partículas sirven como núcleos alrededor de los cuales se condensa el vapor de agua. Al igual que el dióxido de carbono, el vapor de agua atmosférico sirve como "aislante" de la Tierra: retrasa la radiación de la superficie terrestre.
La masa de la atmósfera es una millonésima parte de la masa de la tierra.
La estructura de la atmósfera. La atmósfera tiene una estructura en capas. Las capas de la atmósfera se distinguen sobre la base de los cambios en la temperatura del aire con la altitud y otros propiedades físicas(Tabla 1)
Tabla 1. La estructura de la atmósfera y los límites superiores Cambio de temperatura Esfera de la atmósfera La altura de la inferior dependiendo de la altura
Troposfera – la capa inferior de la atmósfera que contiene 80% de aire y casi todo el vapor de agua. El espesor de la troposfera varía. En latitudes tropicales - 16-18 km, en latitudes templadas - 10-12 km, y en polar - 8-10 km. En todas partes de la troposfera, la temperatura del aire desciende 0,6 °C por cada 100 m de ascenso (o 6 °C por 1 km). La troposfera se caracteriza por el movimiento vertical (convección) y horizontal (viento) del aire. En la troposfera se forman todo tipo de masas de aire, surgen ciclones y anticiclones, se forman nubes, precipitaciones, nieblas. El clima se forma principalmente en la troposfera. Por lo tanto, el estudio de la troposfera es de particular importancia. La capa inferior de la troposfera se llama capa superficial, caracterizado por un alto contenido de polvo y el contenido de microorganismos volátiles.
La capa de transición de la troposfera a la estratosfera se llama tropopausa. Aumenta bruscamente la rarefacción del aire, su temperatura desciende de -60 °C sobre los polos a -80 °C sobre los trópicos. La temperatura del aire más baja sobre los trópicos se debe a las poderosas corrientes de aire ascendentes y la posición más alta de la troposfera.
Estratosfera La capa de la atmósfera entre la troposfera y la mesosfera. La composición gaseosa del aire es similar a la de la troposfera, pero contiene mucho menos vapor de agua y más ozono. A una altitud de 25 a 35 km se observa la mayor concentración de este gas (pantalla de ozono). Hasta una altura de 25 km, la temperatura cambia poco con la altura, y por encima comienza a subir. La temperatura varía con la latitud y la época del año. Las nubes de nácar se observan en la estratosfera, se caracteriza por vientos de alta velocidad y chorros de aire.
La atmósfera superior se caracteriza por auroras y tormentas magnéticas. exosfera- la esfera exterior desde la cual los gases atmosféricos ligeros (por ejemplo, hidrógeno, helio) pueden fluir hacia el espacio exterior. La atmósfera no tiene un límite superior nítido y pasa gradualmente al espacio exterior.
La presencia de una atmósfera es de gran importancia para la Tierra. Evita el calentamiento excesivo de la superficie terrestre durante el día y el enfriamiento durante la noche; proteger la tierra de Radiación ultravioleta Sol. Una parte significativa de los meteoritos se quema en las densas capas de la atmósfera.
Al interactuar con todas las capas de la Tierra, la atmósfera participa en la redistribución de la humedad y el calor en el planeta. Es una condición para la existencia de la vida orgánica.
Radiación solar y temperatura del aire. El aire es calentado y enfriado por la superficie de la tierra, que a su vez es calentada por el sol. todo el conjunto radiación solar llamado radiación solar. La mayor parte de la radiación solar se dispersa en el espacio mundial, solo una dos mil millonésima parte de la radiación solar llega a la Tierra. La radiación puede ser directa o difusa. La radiación solar que llega a la superficie de la Tierra en forma de luz solar directa que emana del disco solar en un día despejado se denomina radiación directa. La radiación solar que se ha dispersado en la atmósfera y llega a la superficie de la Tierra desde todo el firmamento se denomina radiación dispersa. La radiación solar dispersa juega un papel importante en el balance energético de la Tierra, siendo en tiempo nublado, especialmente en latitudes altas, la única fuente de energía en las capas superficiales de la atmósfera. La totalidad de la radiación directa y difusa que entra en una superficie horizontal se llama radiación total.
La cantidad de radiación depende de la duración de la exposición a la superficie de los rayos del sol y del ángulo de incidencia. Cuanto menor es el ángulo de incidencia de los rayos del sol, menos radiación solar recibe la superficie y, en consecuencia, el aire que se encuentra sobre ella se calienta menos.
Así, la cantidad de radiación solar disminuye al pasar del ecuador a los polos, ya que esto reduce el ángulo de incidencia de los rayos solares y la duración de la iluminación del territorio en invierno.
La cantidad de radiación solar también se ve afectada por la nubosidad y la transparencia de la atmósfera.
La mayor radiación total existe en los desiertos tropicales. En los polos en el día de los solsticios (en el Norte - el 22 de junio, en el Sur - el 22 de diciembre), cuando se pone el Sol, la radiación solar total es mayor que en el ecuador. Pero debido al hecho de que la superficie blanca de la nieve y el hielo refleja hasta el 90% de los rayos del sol, la cantidad de calor es insignificante y la superficie de la tierra no se calienta.
La radiación solar total que ingresa a la superficie de la Tierra es parcialmente reflejada por ella. La radiación reflejada desde la superficie de la tierra, el agua o las nubes sobre las que incide se denomina reflejado. Pero aun así, la mayor parte de la radiación es absorbida por la superficie terrestre y se convierte en calor.
Dado que el aire se calienta desde la superficie de la tierra, su temperatura depende no solo de los factores enumerados anteriormente, sino también de la altura sobre el nivel del océano: cuanto mayor es el área, menor es la temperatura (desciende 6 ° C con cada kilómetro en la troposfera).
Afecta la temperatura y la distribución de la tierra y el agua, que se calientan de manera diferente. La tierra se calienta rápidamente y se enfría rápidamente, el agua se calienta lentamente pero retiene el calor por más tiempo. Por lo tanto, el aire sobre la tierra es más cálido durante el día que sobre el agua y más frío durante la noche. Esta influencia se refleja no solo en las características diarias, sino también estacionales de los cambios de temperatura del aire. Así, en las zonas costeras, en condiciones por lo demás idénticas, los veranos son más frescos y los inviernos más cálidos.
Debido al calentamiento y enfriamiento de la superficie terrestre día y noche, en las estaciones cálidas y frías, la temperatura del aire cambia a lo largo del día y del año. Las temperaturas más altas de la capa superficial se observan en las regiones desérticas de la Tierra, en Libia, cerca de la ciudad de Trípoli, +58 °С, en el Valle de la Muerte (EE. UU.), en Termez (Turkmenistán), hasta +55 °С. La más baja -en el interior de la Antártida- hasta -89 °C. En 1983, en la estación Vostok en la Antártida, se registró -83,6 °С - temperatura mínima aire en el planeta.
Temperatura del aire- una característica climática ampliamente utilizada y bien estudiada. La temperatura del aire se mide de 3 a 8 veces al día, determinando el promedio diario; según el promedio diario, se determina el promedio mensual, según el promedio mensual, el promedio anual. Las distribuciones de temperatura se muestran en los mapas. isotermas. Se suelen utilizar temperaturas de julio, enero y anuales.
Presión atmosférica. El aire, como cualquier cuerpo, tiene una masa: 1 litro de aire al nivel del mar tiene una masa de alrededor de 1,3 g.Por cada centímetro cuadrado de la superficie terrestre, la atmósfera presiona con una fuerza de 1 kg. Esta presión atmosférica media sobre el nivel del océano a una latitud de 45° a una temperatura de 0°C corresponde al peso de una columna de mercurio de 760 mm de altura y 1 cm2 de sección transversal (o 1013 mb.). Esta presión se toma como presión normal.
Presión atmosférica - la fuerza con la que la atmósfera presiona sobre todos los objetos en ella y sobre la superficie de la tierra. La presión se determina en cada punto de la atmósfera por la masa de la columna de aire suprayacente con una base igual a uno. Con el aumento de la altitud, la presión atmosférica disminuye, porque cuanto más alto es el punto, menor es la altura de la columna de aire sobre él. A medida que asciende, el aire se enrarece y su presión disminuye. En alta montaña, la presión es mucho menor que al nivel del mar. Esta regularidad se utiliza para determinar la altura absoluta del área por la magnitud de la presión.
etapa bárica es la distancia vertical a la que la presión atmosférica disminuye en 1 mm Hg. Arte. En las capas inferiores de la troposfera, hasta una altura de 1 km, la presión disminuye en 1 mm Hg. Arte. por cada 10 metros de altura. Cuanto más alto, más lentamente disminuye la presión.
En la dirección horizontal en la superficie de la tierra, la presión varía de manera desigual, dependiendo del tiempo.
gradiente bárico- un indicador que caracteriza el cambio en la presión atmosférica sobre la superficie terrestre por unidad de distancia y horizontalmente.
La magnitud de la presión, además de la altura del terreno sobre el nivel del mar, depende de la temperatura del aire. La presión del aire caliente es menor que la del aire frío, porque se expande debido al calentamiento y se contrae cuando se enfría. A medida que cambia la temperatura del aire, cambia su presión.
Dado que el cambio en la temperatura del aire en el globo es zonal, la zonificación también es característica de la distribución de la presión atmosférica en la superficie terrestre. Un cinturón se extiende a lo largo del ecuador. presión reducida, a 30-40° de latitud al norte y al sur - zonas de mayor presión, a 60-70° de latitud la presión vuelve a reducirse, y en latitudes polares - áreas de mayor presión. La distribución de los cinturones de alta y baja presión está asociada con las peculiaridades del calentamiento y el movimiento del aire cerca de la superficie terrestre. En las latitudes ecuatoriales, el aire se calienta bien durante todo el año, asciende y se extiende hacia las latitudes tropicales. Acercándose a las latitudes 30-40°, el aire se enfría y se hunde, creando un cinturón de alta presión. En las latitudes polares, el aire frío crea áreas de alta presión. El aire frío desciende constantemente, y en su lugar entra aire de latitudes templadas. La salida de aire hacia las latitudes polares es la causa de que se cree un cinturón de bajas presiones en las latitudes templadas.
Los cinturones de presión existen todo el tiempo. Solo se desplazan ligeramente hacia el norte o el sur, según la época del año ("siguiendo al Sol"). La excepción es el cinturón de baja presión del hemisferio norte. Sólo existe en verano. Además, se forma una gran área de baja presión sobre Asia con un centro en latitudes tropicales: el Bajo asiático. Su formación se explica por el hecho de que sobre una gran masa de tierra el aire es muy cálido. En invierno, la tierra, que ocupa áreas significativas en estas latitudes, se vuelve muy fría, aumenta la presión sobre ella y se forman áreas de alta presión sobre los continentes: los máximos de presión atmosférica invernal de Asia (Siberia) y América del Norte (Canadá). . Así, en invierno, el cinturón de bajas presiones en las latitudes templadas del Hemisferio Norte se “rompe”. Persiste solo sobre los océanos en forma de áreas cerradas de baja presión: los bajos de las Aleutianas e Islandia.
La influencia de la distribución de la tierra y el agua sobre los patrones de cambios en la presión atmosférica también se expresa en el hecho de que a lo largo del año existen máximos báricos solo sobre los océanos: Azores (Atlántico Norte), Pacífico Norte, Atlántico Sur, Pacífico Sur, Sur de la India.
La presión atmosférica cambia constantemente. La razón principal del cambio en la presión es el cambio en la temperatura del aire.
La presión atmosférica se mide usando barómetros. El barómetro aneroide consiste en una caja de paredes delgadas sellada herméticamente, dentro de la cual se enrarece el aire. Cuando cambia la presión, las paredes de la caja se presionan o sobresalen. Estos cambios se transmiten a la mano, que se mueve en una escala graduada en milibares o milímetros.
En los mapas, se muestra la distribución de la presión sobre la Tierra. isobaras. Muy a menudo, los mapas indican la distribución de isobaras en enero y julio.
La distribución de áreas y cinturones de presión atmosférica afecta significativamente las corrientes de aire, el tiempo y el clima.
Viento es el movimiento horizontal del aire con respecto a la superficie terrestre. Ocurre como resultado de la distribución desigual de la presión atmosférica y su movimiento se dirige desde áreas con mayor presión hacia áreas donde la presión es menor. Debido al continuo cambio de presión en el tiempo y el espacio, la velocidad y la dirección del viento cambian constantemente. La dirección del viento está determinada por la parte del horizonte de donde sopla (el viento del norte sopla de norte a sur). La velocidad del viento se mide en metros por segundo. Con la altura, la dirección y la fuerza del viento cambian debido a una disminución en la fuerza de fricción, así como a un cambio en los gradientes báricos. Entonces, la razón de la aparición del viento es la diferencia de presión entre diferentes áreas, y la razón de la diferencia de presión es la diferencia de calentamiento. Los vientos se ven afectados por la fuerza de desviación de la rotación de la Tierra. Los vientos son diversos en origen, carácter y significado. Los vientos principales son brisas, monzones, vientos alisios.
Brisa– viento local (costas marinas, grandes lagos, embalses y ríos), que cambia su dirección dos veces al día: durante el día sopla desde el lado del embalse hacia la tierra, y por la noche, desde la tierra hacia el embalse. Las brisas surgen del hecho de que durante el día la tierra se calienta más que el agua, razón por la cual el aire más cálido y liviano sobre la tierra sube y en su lugar entra aire más frío desde el costado del embalse. Por la noche, el aire sobre el depósito es más cálido (porque se enfría más lentamente), por lo que asciende y las masas de aire de la tierra se mueven en su lugar: más pesado, más frío (Fig. 12). Otros tipos de vientos locales son foehn, bora, etc.
vientos alisios- vientos constantes en las regiones tropicales de los hemisferios norte y sur, que soplan desde las zonas de alta presión (25-35 ° N y S) hacia el ecuador (hacia el cinturón de baja presión). Bajo la influencia de la rotación de la Tierra alrededor de su eje, los vientos alisios se desvían de su dirección original. En el hemisferio norte, soplan del noreste al suroeste; en el hemisferio sur, soplan del sureste al noroeste. Los vientos alisios se caracterizan por una gran estabilidad de dirección y velocidad. Los vientos alisios tienen una gran influencia en el clima de los territorios bajo su influencia. Esto es especialmente evidente en la distribución de la precipitación.
Monzones – vientos que, según las estaciones del año, cambian de dirección opuesta o próxima a ella. En la estación fría, soplan desde el continente hacia el océano, y en la estación cálida, desde el océano hacia el continente.
Los monzones se forman debido a la diferencia en la presión del aire que surge del calentamiento desigual de la tierra y el mar. En invierno, el aire sobre la tierra es más frío, sobre el océano, más cálido. Por lo tanto, la presión es más alta sobre el continente, más baja, sobre el océano. Por lo tanto, en invierno, el aire se mueve desde el continente (área de mayor presión) hacia el océano (sobre el cual la presión es menor). En la estación cálida, por el contrario: los monzones soplan desde el océano hacia el continente. Por lo tanto, en las áreas de distribución de los monzones, las precipitaciones suelen caer en el verano.
Debido a la rotación de la Tierra alrededor de su eje, los monzones se desvían hacia la derecha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el hemisferio sur de su dirección original.
Los monzones son importantes parte integral circulación general de la atmósfera. Distinguir extratropical y tropical monzones (ecuatoriales). En Rusia, los monzones extratropicales operan en el territorio de la costa del Lejano Oriente. Los monzones tropicales son más fuertes, son más característicos del sur y sureste de Asia, donde en algunos años caen varios miles de mm de precipitación durante la estación húmeda. Su formación se explica por el hecho de que el cinturón ecuatorial de bajas presiones se desplaza ligeramente hacia el norte o el sur, según la estación ("siguiendo al Sol"). En julio se encuentra a 15-20°N. sh. Por lo tanto, los vientos alisios del sureste del hemisferio sur, que se precipitan hacia este cinturón de baja presión, cruzan el ecuador. Bajo la influencia de la fuerza de desviación de la rotación de la Tierra (alrededor de su eje) en el hemisferio norte, cambia su dirección y se convierte en suroeste. Este es el monzón ecuatorial de verano, que lleva las masas de aire del mar del aire ecuatorial a una latitud de 20-28°. Al encontrarse con el Himalaya en su camino, el aire húmedo deja una cantidad significativa de precipitaciones en sus laderas del sur. En la estación de Cherrapunja en el norte de la India, la precipitación media anual supera los 10.000 mm por año, y en algunos años incluso más.
Desde los cinturones de alta presión, los vientos también soplan hacia los polos, pero, desviándose hacia el este, cambian de dirección hacia el oeste. Por lo tanto, en latitudes templadas, vientos del oeste, aunque no son tan constantes como los alisios.
Los vientos predominantes en las regiones polares son vientos del noreste en el hemisferio norte y vientos del sureste en el hemisferio sur.
Ciclones y anticiclones. Debido al calentamiento desigual de la superficie terrestre y la fuerza de desviación de la rotación de la Tierra, se forman enormes vórtices atmosféricos (de hasta varios miles de kilómetros de diámetro): ciclones y anticiclones (Fig. 13).
ciclón - un vórtice ascendente en la atmósfera con una región cerrada de baja presión, en la que los vientos soplan desde la periferia hacia el centro (en sentido contrario a las agujas del reloj en el hemisferio norte, en el sentido de las agujas del reloj en el hemisferio sur). La velocidad media del ciclón es de 35-50 km/h, y en ocasiones hasta 100 km/h. En un ciclón, el aire se eleva, lo que afecta el clima. Con la aparición de un ciclón, el clima cambia drásticamente: aumentan los vientos, el vapor de agua se condensa rápidamente, dando lugar a poderosas nubes y caen las precipitaciones.
Anticiclón- un vórtice atmosférico descendente con un área cerrada de alta presión, en el que los vientos soplan desde el centro hacia la periferia (en el hemisferio norte, en el sentido de las agujas del reloj, en el sur, en el sentido contrario a las agujas del reloj). La velocidad de movimiento de los anticiclones es de 30 a 40 km/h, pero pueden permanecer mucho tiempo en un lugar, especialmente en los continentes. En el anticiclón, el aire desciende, volviéndose más seco al calentarse, ya que los vapores contenidos en él son retirados por saturación. Esto, por regla general, excluye la formación de nubes en la parte central del anticiclón. Por tanto, durante el anticiclón, el tiempo es despejado, soleado, sin precipitaciones. En invierno, helado, en verano, caluroso.
Vapor de agua en la atmósfera. Siempre hay una cierta cantidad de humedad en la atmósfera en forma de vapor de agua que se ha evaporado de la superficie de los océanos, lagos, ríos, suelo, etc. La evaporación depende de la temperatura del aire, el viento (incluso un viento débil aumenta la evaporación en un factor de 3, porque todo el tiempo se lleva el aire saturado de vapor de agua y trae nuevas porciones de seco), la naturaleza del relieve, la cubierta vegetal, el color del suelo.
Distinguir volatilidad - la cantidad de agua que podría evaporarse en determinadas condiciones por unidad de tiempo, y evaporación - realmente agua evaporada.
En el desierto, la evaporación es alta y la evaporación es insignificante.
Saturación de aire. A cada temperatura específica, el aire puede recibir vapor de agua hasta un límite conocido (hasta la saturación). Cuanto más alta es la temperatura, más agua puede contener el aire. Si se enfría el aire no saturado, se acercará gradualmente a su punto de saturación. La temperatura a la cual un aire no saturado dado se satura se llama punto de rocío. Si el aire saturado se enfría aún más, el exceso de vapor de agua comenzará a espesarse. La humedad comenzará a condensarse, se formarán nubes y luego caerá la precipitación. Por lo tanto, para caracterizar el clima, es necesario conocer humedad relativa - el porcentaje de la cantidad de vapor de agua contenida en el aire a la cantidad que puede contener cuando está saturado.
Humedad absoluta- la cantidad de vapor de agua en gramos que hay actualmente en 1 m3 de aire.
La precipitación atmosférica y su formación. Precipitación- agua en estado líquido o sólido que cae de las nubes. nubes son las acumulaciones de productos de condensación de vapor de agua suspendidos en la atmósfera - gotas de agua o cristales de hielo. Dependiendo de la combinación de temperatura y grado de humedad, se forman gotas o cristales. Diferentes formas y magnitud. Pequeñas gotas flotan en el aire, las más grandes comienzan a caer en forma de llovizna (llovizna) o lluvia fina. A bajas temperaturas, se forman copos de nieve.
El patrón de formación de la precipitación es el siguiente: el aire se enfría (más a menudo cuando asciende), se acerca a la saturación, el vapor de agua se condensa y se forma la precipitación.
La precipitación se mide con un pluviómetro, una cubeta cilíndrica de metal de 40 cm de alto y con una sección transversal de 500 cm2. Todas las mediciones de lluvia se suman para cada mes, y se muestra la precipitación mensual y luego la anual.
La cantidad de precipitación en un área depende de:
1) temperatura del aire (afecta la evaporación y el contenido de humedad del aire);
2) corrientes marinas (sobre la superficie corrientes cálidas el aire se calienta y se satura de humedad; cuando se transporta a áreas vecinas más frías, la precipitación se libera fácilmente. Sobre las corrientes frías, ocurre el proceso opuesto: la evaporación sobre ellas es pequeña; cuando el aire con poca humedad ingresa a una superficie subyacente más cálida, se expande, su saturación de humedad disminuye y no se forma precipitación);
3) circulación atmosférica (donde el aire se mueve del mar a la tierra, hay más precipitaciones);
4) la altura del lugar y la dirección de las cadenas montañosas (las montañas fuerzan a que asciendan las masas de aire saturadas de humedad, donde por el enfriamiento se condensa el vapor de agua y se forma la precipitación; hay más precipitaciones en las laderas de barlovento de las montañas).
La precipitación es irregular. Obedece a la ley de zonificación, es decir, cambia del ecuador a los polos.
En latitudes tropicales y templadas, la cantidad de precipitación cambia significativamente al pasar de las costas al interior de los continentes, lo que depende de muchos factores (circulación atmosférica, presencia de corrientes oceánicas, relieve, etc.).
La precipitación en la mayor parte del mundo ocurre de manera desigual durante todo el año. Cerca del ecuador durante el año, la cantidad de precipitación cambiará ligeramente, en las latitudes subecuatoriales hay una estación seca (hasta 8 meses) asociada a la acción de las masas de aire tropical, y una estación lluviosa (hasta 4 meses) asociada con la llegada de masas de aire ecuatoriales. Al pasar del ecuador a los trópicos, la duración de la estación seca aumenta y la estación lluviosa disminuye. En las latitudes subtropicales predominan las precipitaciones invernales (son traídas por masas de aire moderadas). En las latitudes templadas, las precipitaciones caen durante todo el año, pero en el interior de los continentes, caen más precipitaciones durante la estación cálida. En las latitudes polares también predominan las precipitaciones de verano.
Tiempo – el estado fisico la capa inferior de la atmósfera en un área determinada en un momento dado o durante un período de tiempo determinado.
Características climáticas: temperatura y humedad del aire, presión atmosférica, nubosidad y precipitación, viento.
El clima es un elemento extremadamente variable de las condiciones naturales, sujeto a ritmos diarios y anuales. El ritmo diario se debe al calentamiento de la superficie terrestre por los rayos del sol durante el día y al enfriamiento durante la noche. El ritmo anual está determinado por el cambio en el ángulo de incidencia de los rayos del sol durante el año.
El clima es de gran importancia en la actividad económica humana. El tiempo se estudia en las estaciones meteorológicas utilizando una variedad de instrumentos. De acuerdo con la información recibida en las estaciones meteorológicas se elaboran mapas sinópticos. mapa sinóptico- un mapa meteorológico en el que se aplican los frentes de la atmósfera y los datos meteorológicos en un momento determinado con signos convencionales (presión atmosférica, temperatura, dirección y velocidad del viento, nubosidad, posición de los frentes cálido y frío, ciclones y anticiclones, naturaleza de precipitación). Los mapas sinópticos se compilan varias veces al día, compararlos permite determinar las trayectorias de movimiento de ciclones, anticiclones y frentes atmosféricos.
frente atmosférico- la zona de separación de masas de aire de diferentes propiedades en la troposfera. Ocurre cuando las masas de aire frío y caliente se acercan y se encuentran. Su ancho alcanza varias decenas de kilómetros con una altura de cientos de metros ya veces miles de kilómetros con una ligera pendiente hacia la superficie terrestre. El frente atmosférico, al pasar por un determinado territorio, cambia drásticamente el clima. Entre los frentes atmosféricos se distinguen los frentes cálidos y fríos (Fig. 14)
frente cálido Está formado por el movimiento activo del aire caliente hacia el aire frío. Luego, el aire caliente fluye hacia la cuña de aire frío que retrocede y sube a lo largo del plano de interfaz. A medida que sube, se enfría. Esto conduce a la condensación del vapor de agua, la aparición de cirros y nimboestratos y la precipitación. Con la llegada de un frente cálido, la presión atmosférica disminuye, por lo general, el calentamiento y la precipitación están asociados.
frente frio formado cuando el aire frío se mueve hacia el aire caliente. El aire frío, al ser más pesado, fluye bajo el aire caliente y lo empuja hacia arriba. En este caso, surgen nubes de lluvia estratocúmulos, de las cuales caen precipitaciones en forma de chubascos con chubascos y tormentas eléctricas. El paso de un frente frío se asocia con enfriamiento, aumento de los vientos y aumento de la transparencia del aire.
Las previsiones meteorológicas son de gran importancia. Las previsiones meteorológicas se realizan para diferentes momentos. Por lo general, el clima se pronostica para 24 a 48 horas, y hacer pronósticos meteorológicos a largo plazo está asociado con grandes dificultades.
Climatizado- el régimen meteorológico a largo plazo característico de la zona. El clima afecta la formación del suelo, la vegetación, la vida silvestre; determina el régimen de los ríos, lagos, marismas, influye en la vida de los mares y océanos, en la formación del relieve.
La distribución del clima en la Tierra es zonal. Hay varias zonas climáticas en el globo.
Zonas climáticas- bandas latitudinales de la superficie terrestre, que tienen un régimen uniforme de temperaturas del aire, debido a las "normas" de llegada de la radiación solar y la formación del mismo tipo de masas de aire con las características de su circulación estacional (Tabla 2) .
masas de aire- grandes volúmenes de aire en la troposfera, que tienen más o menos las mismas propiedades (temperatura, humedad, contenido de polvo, etc.). Las propiedades de las masas de aire están determinadas por el territorio o área de agua sobre la que se forman.
Características de las masas de aire zonales:
ecuatorial - cálido y húmedo;
tropical - cálido, seco;
templado: menos cálido, más húmedo que tropical, las diferencias estacionales son características
ártico y antártico - frío y seco.
Tabla 2.Zonas climáticas y las masas de aire que operan en ellas
Dentro de los tipos principales (zonales) de VM, existen subtipos: continental (formado sobre el continente) y oceánico (formado sobre el océano). Una masa de aire se caracteriza por una dirección general de movimiento, pero dentro de este volumen de aire puede haber diferentes vientos. Las propiedades de las masas de aire cambian. Así, las masas de aire templado marino, llevadas por los vientos del oeste al territorio de Eurasia, se calientan (o se enfrían) gradualmente al moverse hacia el este, pierden humedad y se transforman en aire continental templado.
Factores que forman el clima:
1) la latitud geográfica del lugar, ya que de él depende el ángulo de inclinación de los rayos del sol, lo que significa la cantidad de calor;
2) circulación atmosférica - los vientos predominantes traen ciertas masas de aire;
3) corrientes oceánicas (ver sobre precipitación atmosférica);
4) la altura absoluta del lugar (la temperatura disminuye con la altura);
5) lejanía del océano - en las costas, por regla general, menos gotas agudas temperaturas (día y noche, estaciones del año); más precipitación;
6) relieve (las cadenas montañosas pueden atrapar masas de aire: si están mojadas masa de aire encuentra montañas en su camino, se eleva, se enfría, la humedad se condensa y la precipitación cae).
Las zonas climáticas cambian desde el ecuador hasta los polos, a medida que cambia el ángulo de incidencia de los rayos del sol. Esto, a su vez, determina la ley de zonificación, es decir, el cambio en los componentes de la naturaleza del ecuador a los polos. Dentro de las zonas climáticas, se distinguen las regiones climáticas, una parte de la zona climática que tiene un cierto tipo de clima. Las regiones climáticas surgen como resultado de la influencia de varios factores formadores del clima (peculiaridades de la circulación atmosférica, la influencia de las corrientes oceánicas, etc.). Por ejemplo, en la zona de clima templado del Hemisferio Norte se distinguen zonas de clima continental, continental templado, marítimo y monzónico.
Circulación general de la atmósfera.- un sistema de corrientes de aire en el globo, que contribuye a la transferencia de calor y humedad de un área a otra. El aire se mueve de áreas de alta presión a áreas de baja presión. Las áreas de alta y baja presión se forman como resultado del calentamiento desigual de la superficie terrestre.
Bajo la influencia de la rotación de la Tierra, los flujos de aire se desvían hacia la derecha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el hemisferio sur.
En las latitudes ecuatoriales, debido a las altas temperaturas, existe constantemente un cinturón de bajas presiones con vientos débiles. El aire calentado asciende y se propaga a una altura hacia el norte y el sur. En altas temperaturas y el movimiento ascendente del aire, con mucha humedad, se forma una gran nubosidad. Aquí llueve mucho.
Aproximadamente entre 25 y 30°N. y tu sh. el aire desciende a la superficie de la Tierra, donde, como resultado, se forman cinturones de alta presión. Cerca de la Tierra, este aire se dirige hacia el ecuador (donde la presión es baja), desviándose hacia la derecha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el hemisferio sur. Así es como se forman los vientos alisios. En la parte central de los cinturones de alta presión hay una zona tranquila: los vientos son débiles. Debido a las corrientes de aire descendentes, el aire se seca y se calienta. Las regiones cálidas y secas de la Tierra se encuentran en estos cinturones.
En latitudes templadas con centros alrededor de los 60°N. y tu sh. la presión es baja. El aire sube y luego se precipita hacia las regiones polares. En las latitudes templadas predomina el transporte aéreo occidental (actúa la fuerza deflectora de la rotación de la Tierra).
Las latitudes polares son diferentes. temperaturas bajas aire y alta presión. El aire procedente de las latitudes templadas desciende a la Tierra y vuelve a las latitudes templadas con vientos del noreste (en el hemisferio norte) y del sureste (en el hemisferio sur). La precipitación es baja (Fig. 15).
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Para determinar las propiedades básicas de la biosfera, primero debemos entender con qué estamos tratando. ¿Cuál es la forma de su organización y existencia? ¿Cómo funciona e interactúa con el mundo exterior? En definitiva, ¿qué es?
Desde la aparición del término a finales del siglo XIX hasta la creación de una doctrina holística por parte del biogeoquímico y filósofo V.I. Vernadsky, la definición del concepto de "biosfera" ha sufrido cambios significativos. Ha pasado de la categoría de lugar o territorio donde habitan organismos vivos a la categoría de sistema formado por elementos o partes que funcionan según ciertas reglas para lograr un fin específico. Es sobre cómo considerar la biosfera que depende de qué propiedades le son inherentes.
El término se basa en palabras griegas antiguas: βιος - vida y σφαρα - esfera o bola. Es decir, es algún cascarón de la Tierra, donde hay vida. La Tierra, como planeta independiente, según los científicos, surgió hace unos 4.500 millones de años, y mil millones de años después apareció vida en ella.
Eón Arcaico, Proterozoico y Fanerozoico. Los eones se componen de eras. Este último está formado por el Paleozoico, Mesozoico y Cenozoico. Eras de períodos. Cenozoico del Paleógeno y Neógeno. Períodos de épocas. El actual - Holoceno - comenzó hace 11,7 mil años.
Bordes y capas de propagación.
La biosfera tiene una distribución vertical y horizontal. Verticalmente, se divide convencionalmente en tres capas donde existe vida. Estos son la litosfera, la hidrosfera y la atmósfera. El límite inferior de la litosfera alcanza los 7,5 km de la superficie terrestre. La hidrosfera se encuentra entre la litosfera y la atmósfera. Su profundidad máxima es de 11 km. La atmósfera cubre el planeta desde arriba y en ella existe vida, presumiblemente, a una altitud de hasta 20 km.
Además de las capas verticales, la biosfera tiene una división o zonificación horizontal. Este es un cambio en el entorno natural desde el ecuador de la Tierra hasta sus polos. El planeta tiene forma de bola y por lo tanto la cantidad de luz y calor que entra en su superficie es diferente. Las zonas más grandes son las zonas geográficas. A partir del ecuador, va primero ecuatorial, arriba tropical, luego templado y, finalmente, cerca de los polos: ártico o antártico. Dentro de los cinturones están areas naturales: bosques, estepas, desiertos, tundra, etc. Estas zonas son características no solo de la tierra, sino también de los océanos. EN disposición horizontal la biosfera tiene su propia altitud. Está determinado por la estructura de la superficie de la litosfera y difiere desde el pie de la montaña hasta su cima.
A la fecha, la flora y fauna de nuestro planeta cuenta con cerca de 3.000.000 de especies, y esto es solo el 5% del total de especies que han logrado “vivir” en la Tierra. Alrededor de 1,5 millones de especies animales y 0,5 millones de especies vegetales han encontrado su descripción en la ciencia. No solo hay especies no descritas, sino también regiones inexploradas de la Tierra, cuyo contenido de especies se desconoce.
Por lo tanto, la biosfera tiene una característica temporal y espacial, y la composición de especies de los organismos vivos que la llenan cambia tanto en el tiempo como en el espacio, vertical y horizontalmente. Esto llevó a los científicos a la conclusión de que la biosfera no es una estructura plana y tiene signos de variabilidad temporal y espacial. Queda por determinar, bajo la influencia de qué factor externo, cambia en el tiempo, el espacio y la estructura. Ese factor es la energía solar.
Si aceptamos que las especies de todos los organismos vivos, independientemente del marco espacial y temporal, son partes, y su totalidad es el todo, entonces su interacción entre sí y con el entorno externo es un sistema. L von Bertalanffy y F.I. Peregudov, al definir un sistema, argumentó que es un complejo de componentes que interactúan, o un conjunto de elementos que están en relación entre sí y con el medio ambiente, o un conjunto de elementos interconectados que están aislados del medio ambiente e interactúan con él como entero.
Sistema
La biosfera como un solo sistema integral puede dividirse condicionalmente en sus partes constituyentes. La división más común es especie. Cada tipo de animal o planta se toma como parte integral del sistema. También puede reconocerse como un sistema, con su propia estructura y composición. Pero la especie no existe aisladamente. Sus representantes viven en un territorio determinado, donde interactúan no solo entre ellos y con el medio ambiente, sino también con otras especies. Tal residencia de especies, en un área, se llama ecosistema. El ecosistema más pequeño, a su vez, está incluido en el más grande. Que en aún más y así a lo global - a la biosfera. Por lo tanto, la biosfera, como sistema, puede considerarse que consta de partes, que son especies o biosferas. La única diferencia es que una especie se puede identificar porque tiene características que la distinguen de otras. Es independiente y de otros tipos: las piezas no están incluidas. Con las biosferas, tal distinción es imposible: una parte de la otra.
señales
El sistema tiene dos características más significativas. Fue creado para lograr un objetivo específico y el funcionamiento de todo el sistema es más efectivo que el de cada una de sus partes por separado.
Así, las propiedades como sistema, en su integridad, sinergia y jerarquía. La integridad radica en que las conexiones entre sus partes o conexiones internas son mucho más fuertes que con el entorno o las externas. La sinergia o efecto sistémico consiste en que las capacidades de todo el sistema son mucho mayores que la suma de las capacidades de sus partes. Y, aunque cada elemento del sistema es un sistema en sí mismo, sin embargo, es solo una parte del general y más grande. Esta es su jerarquía.
La biosfera es un sistema dinámico que cambia de estado bajo la influencia externa. Es abierto porque intercambia materia y energía con el medio ambiente. Tiene una estructura compleja, ya que consta de subsistemas. y finalmente ella sistema natural- Formado como resultado de cambios naturales a lo largo de los años.
Gracias a estas cualidades, puede regularse y organizarse. Estas son las propiedades básicas de la biosfera.
A mediados del siglo XX, el fisiólogo estadounidense Walter Cannon utilizó por primera vez el concepto de autorregulación, y el psiquiatra y cibernético inglés William Ross Ashby introdujo el término autoorganización y formuló la ley de la diversidad requerida. Esta ley cibernética demostró formalmente la necesidad de una gran diversidad de especies para la estabilidad del sistema. Cuanto mayor sea la diversidad, mayor será la probabilidad de que el sistema mantenga su estabilidad dinámica frente a grandes influencias externas.
Propiedades
Responder a la influencia externa, resistirla y vencerla, reproducirse y restaurarse, es decir, mantener su constancia interna, tal es el objetivo de un sistema llamado biosfera. Estas cualidades de todo el sistema se basan en la capacidad de su parte, que es la especie, para mantener un cierto número u homeostasis, así como cada individuo u organismo vivo para mantener sus condiciones fisiológicas: la homeostasis.
Como puede ver, estas propiedades se desarrollan en ella bajo la influencia y para contrarrestar factores externos.
El principal factor externo es la energía solar. Si el número de elementos y compuestos químicos es limitado, entonces la energía del Sol se suministra constantemente. Gracias a ella se produce la migración de elementos a lo largo de la cadena alimentaria de un organismo vivo a otro y la transformación de un estado inorgánico a uno orgánico y viceversa. La energía acelera el curso de estos procesos dentro de los organismos vivos y, en términos de velocidad de reacción, ocurren mucho más rápido que en el ambiente externo. La cantidad de energía estimula el crecimiento, la reproducción y el aumento del número de especies. La diversidad, a su vez, brinda una oportunidad para una resistencia adicional a las influencias externas, ya que existe la posibilidad de duplicación, cobertura o reemplazo de especies en la cadena alimentaria. De este modo, se garantizará adicionalmente la migración de elementos.
influencia humana
La única parte de la biosfera que no está interesada en aumentar la diversidad de especies del sistema es el hombre. Se esfuerza por todos los medios posibles para simplificar los ecosistemas, porque de esta manera puede monitorearlos y regularlos de manera más efectiva, según sus necesidades. Por tanto, todos los biosistemas creados artificialmente por el hombre o el grado de su influencia, sobre los que es significativo, son muy escasos en términos de especies. Y su estabilidad y capacidad de autocuración y autorregulación tiende a cero.
Con el advenimiento de los primeros organismos vivos, comenzaron a cambiar las condiciones de existencia en la Tierra para adaptarlas a sus necesidades. Con la llegada del hombre, ya comenzó a cambiar la biosfera del planeta para que su vida fuera lo más cómoda posible. Es cómodo, porque no estamos hablando de supervivencia o de salvar vidas. Siguiendo la lógica, debe aparecer algo que cambiará a la persona misma para sus propios fines. me pregunto que sera?
Video - Biosfera y noosfera
Uno de los rasgos característicos de la Tierra es su esfera geográfica (paisaje), que, a pesar de su pequeño espesor relativo, contiene los rasgos individuales más brillantes de nuestro planeta. Dentro de esta esfera, no solo hay un contacto cercano de las tres geosferas - las secciones inferiores , y , sino también una mezcla e intercambio parcial de componentes sólidos, líquidos y gaseosos. La esfera del paisaje absorbe la mayor parte de la energía radiante del Sol dentro del rango de longitud de onda visible y percibe todas las demás influencias cósmicas. También se manifiesta debido a la energía de la desintegración radiactiva, la recristalización, etc.
Energía varias fuentes(principalmente el Sol) sufre numerosas transformaciones dentro de la esfera del paisaje, convirtiéndose en formas de energía térmica, molecular, química, cinética, potencial, eléctrica, como resultado de lo cual el calor que fluye del Sol se concentra aquí y se crean diversas condiciones para organismos vivos. caracterizado por la integridad, debido a los vínculos entre sus componentes, y el desarrollo desigual en el tiempo y el espacio.
El desarrollo desigual en el tiempo se expresa en los cambios rítmicos dirigidos (periódicos, mensuales, estacionales, anuales, etc.) y no rítmicos (episodios) inherentes a este caparazón. El conocimiento de los patrones básicos de desarrollo de la envoltura geográfica permite en muchos casos predecir los procesos naturales.
Debido a la variedad de condiciones creadas por el agua y la vida, la esfera del paisaje está espacialmente más diferenciada que en las geosferas exterior e interior (excepto en la parte superior de la corteza terrestre), donde la materia en direcciones horizontales es relativamente uniforme.
El desarrollo desigual de la capa geográfica en el espacio se expresa principalmente en las manifestaciones de zonalidad horizontal y. Las características locales (condiciones de exposición, el papel de barrera de las cordilleras, el grado de distancia de los océanos, las especificidades del desarrollo del mundo orgánico en una región particular de la Tierra) complican la estructura de la envoltura geográfica, contribuyen a la formación de diferencias azonales, intrazonales y conducen a la singularidad, tanto de las regiones individuales como de sus combinaciones.
Las tipologías que destacan en el ámbito paisajístico son de distinto rango. La división más grande está relacionada con la existencia y la ubicación. Además, está obligado a ser esférico y se manifiesta en cantidad diferente energía térmica que llega a su superficie. Debido a esto, se forman zonas térmicas: caliente, 2 y 2 frías. Sin embargo, las diferencias térmicas no determinan todas las características esenciales del paisaje. La combinación de la forma esférica de la Tierra con su rotación alrededor de su eje crea, además de las diferencias térmicas, notables diferencias dinámicas que surgen principalmente en la atmósfera y la hidrosfera, pero que también extienden su influencia a la tierra. Así es como se forman las zonas climáticas, cada una de las cuales se caracteriza por un régimen de calor especial, propio, sus características y, como resultado de esto, una peculiar severidad y ritmo de una serie de procesos: biogeoquímicos, evaporación, vegetación, animales. , ciclos de la materia orgánica y mineral, etc.
La división de la Tierra en latitudinales tiene un efecto tan significativo en otros aspectos del paisaje que la división de la naturaleza de la Tierra según todo el complejo de características en zonas fisiográficas casi corresponde a las zonas climáticas, coincidiendo básicamente con ellas en número, configuración y nombres Las zonas geográficas difieren significativamente en muchos sentidos en el Norte y el Sur, lo que nos permite hablar de la asimetría de la capa geográfica.
La identificación adicional de diferencias horizontales ocurre en proporción directa al tamaño y configuración de la tierra y las diferencias relacionadas en la cantidad de humedad y el modo de humidificación. Aquí, la influencia de las diferencias sectoriales entre las partes (sectores) oceánica, de transición y continental de los continentes es más pronunciada. Es en las condiciones específicas de los sectores individuales que se forman áreas heterogéneas de zonas geográficas de tierra, llamadas zonas fisiográficas. Muchos de ellos son del mismo nombre con zonas de vegetación (, etc.), pero esto refleja solo la representación fisonómica de la cubierta vegetal en la apariencia del paisaje.
Para determinar las propiedades básicas de la biosfera, primero debemos entender con qué estamos tratando. ¿Cuál es la forma de su organización y existencia? ¿Cómo funciona e interactúa con el mundo exterior? En definitiva, ¿qué es?
Desde la aparición del término a finales del siglo XIX hasta la creación de una doctrina holística por parte del biogeoquímico y filósofo V.I. Vernadsky, la definición del concepto de "biosfera" ha sufrido cambios significativos. Ha pasado de la categoría de lugar o territorio donde habitan organismos vivos a la categoría de sistema formado por elementos o partes que funcionan según ciertas reglas para lograr un fin específico. Es sobre cómo considerar la biosfera que depende de qué propiedades le son inherentes.
El término se basa en palabras griegas antiguas: βιος - vida y σφαρα - esfera o bola. Es decir, es algún cascarón de la Tierra, donde hay vida. La Tierra, como planeta independiente, según los científicos, surgió hace unos 4.500 millones de años, y mil millones de años después apareció vida en ella.
Eón Arcaico, Proterozoico y Fanerozoico. Los eones se componen de eras. Este último está formado por el Paleozoico, Mesozoico y Cenozoico. Eras de períodos. Cenozoico del Paleógeno y Neógeno. Períodos de épocas. El actual - Holoceno - comenzó hace 11,7 mil años.
Bordes y capas de propagación.
La biosfera tiene una distribución vertical y horizontal. Verticalmente, se divide convencionalmente en tres capas donde existe vida. Estos son la litosfera, la hidrosfera y la atmósfera. El límite inferior de la litosfera alcanza los 7,5 km de la superficie terrestre. La hidrosfera se encuentra entre la litosfera y la atmósfera. Su profundidad máxima es de 11 km. La atmósfera cubre el planeta desde arriba y en ella existe vida, presumiblemente, a una altitud de hasta 20 km.
Además de las capas verticales, la biosfera tiene una división o zonificación horizontal. Este es un cambio en el entorno natural desde el ecuador de la Tierra hasta sus polos. El planeta tiene forma de bola y por lo tanto la cantidad de luz y calor que entra en su superficie es diferente. Las zonas más grandes son las zonas geográficas. A partir del ecuador, va primero ecuatorial, arriba tropical, luego templado y, finalmente, cerca de los polos: ártico o antártico. Dentro de los cinturones hay zonas naturales: bosques, estepas, desiertos, tundras, etc. Estas zonas son características no solo de la tierra, sino también de los océanos. La ubicación horizontal de la biosfera tiene su propia altitud. Está determinado por la estructura de la superficie de la litosfera y difiere desde el pie de la montaña hasta su cima.
A la fecha, la flora y fauna de nuestro planeta cuenta con cerca de 3.000.000 de especies, y esto es solo el 5% del total de especies que han logrado “vivir” en la Tierra. Alrededor de 1,5 millones de especies animales y 0,5 millones de especies vegetales han encontrado su descripción en la ciencia. No solo hay especies no descritas, sino también regiones inexploradas de la Tierra, cuyo contenido de especies se desconoce.
Por lo tanto, la biosfera tiene una característica temporal y espacial, y la composición de especies de los organismos vivos que la llenan cambia tanto en el tiempo como en el espacio, vertical y horizontalmente. Esto llevó a los científicos a la conclusión de que la biosfera no es una estructura plana y tiene signos de variabilidad temporal y espacial. Queda por determinar, bajo la influencia de qué factor externo, cambia en el tiempo, el espacio y la estructura. Ese factor es la energía solar.
Si aceptamos que las especies de todos los organismos vivos, independientemente del marco espacial y temporal, son partes, y su totalidad es el todo, entonces su interacción entre sí y con el entorno externo es un sistema. L von Bertalanffy y F.I. Peregudov, al definir un sistema, argumentó que es un complejo de componentes que interactúan, o un conjunto de elementos que están en relación entre sí y con el medio ambiente, o un conjunto de elementos interconectados que están aislados del medio ambiente e interactúan con él como entero.
Sistema
La biosfera como un solo sistema integral puede dividirse condicionalmente en sus partes constituyentes. La división más común es especie. Cada tipo de animal o planta se toma como parte integral del sistema. También puede reconocerse como un sistema, con su propia estructura y composición. Pero la especie no existe aisladamente. Sus representantes viven en un territorio determinado, donde interactúan no solo entre ellos y con el medio ambiente, sino también con otras especies. Tal residencia de especies, en un área, se llama ecosistema. El ecosistema más pequeño, a su vez, está incluido en el más grande. Que en aún más y así a lo global - a la biosfera. Por lo tanto, la biosfera, como sistema, puede considerarse que consta de partes, que son especies o biosferas. La única diferencia es que una especie se puede identificar porque tiene características que la distinguen de otras. Es independiente y de otros tipos: las piezas no están incluidas. Con las biosferas, tal distinción es imposible: una parte de la otra.
señales
El sistema tiene dos características más significativas. Fue creado para lograr un objetivo específico y el funcionamiento de todo el sistema es más efectivo que el de cada una de sus partes por separado.
Así, las propiedades como sistema, en su integridad, sinergia y jerarquía. La integridad radica en que las conexiones entre sus partes o conexiones internas son mucho más fuertes que con el entorno o las externas. La sinergia o efecto sistémico consiste en que las capacidades de todo el sistema son mucho mayores que la suma de las capacidades de sus partes. Y, aunque cada elemento del sistema es un sistema en sí mismo, sin embargo, es solo una parte del general y más grande. Esta es su jerarquía.
La biosfera es un sistema dinámico que cambia de estado bajo la influencia externa. Es abierto porque intercambia materia y energía con el medio ambiente. Tiene una estructura compleja, ya que consta de subsistemas. Y finalmente, es un sistema natural, formado como resultado de cambios naturales durante muchos años.
Gracias a estas cualidades, puede regularse y organizarse. Estas son las propiedades básicas de la biosfera.
A mediados del siglo XX, el fisiólogo estadounidense Walter Cannon utilizó por primera vez el concepto de autorregulación, y el psiquiatra y cibernético inglés William Ross Ashby introdujo el término autoorganización y formuló la ley de la diversidad requerida. Esta ley cibernética demostró formalmente la necesidad de una gran diversidad de especies para la estabilidad del sistema. Cuanto mayor sea la diversidad, mayor será la probabilidad de que el sistema mantenga su estabilidad dinámica frente a grandes influencias externas.
Propiedades
Responder a la influencia externa, resistirla y vencerla, reproducirse y restaurarse, es decir, mantener su constancia interna, tal es el objetivo de un sistema llamado biosfera. Estas cualidades de todo el sistema se basan en la capacidad de su parte, que es la especie, para mantener un cierto número u homeostasis, así como cada individuo u organismo vivo para mantener sus condiciones fisiológicas: la homeostasis.
Como puede ver, estas propiedades se desarrollan en ella bajo la influencia y para contrarrestar factores externos.
El principal factor externo es la energía solar. Si el número de elementos y compuestos químicos es limitado, entonces la energía del Sol se suministra constantemente. Gracias a ella se produce la migración de elementos a lo largo de la cadena alimentaria de un organismo vivo a otro y la transformación de un estado inorgánico a uno orgánico y viceversa. La energía acelera el curso de estos procesos dentro de los organismos vivos y, en términos de velocidad de reacción, ocurren mucho más rápido que en el ambiente externo. La cantidad de energía estimula el crecimiento, la reproducción y el aumento del número de especies. La diversidad, a su vez, brinda una oportunidad para una resistencia adicional a las influencias externas, ya que existe la posibilidad de duplicación, cobertura o reemplazo de especies en la cadena alimentaria. De este modo, se garantizará adicionalmente la migración de elementos.
influencia humana
La única parte de la biosfera que no está interesada en aumentar la diversidad de especies del sistema es el hombre. Se esfuerza por todos los medios posibles para simplificar los ecosistemas, porque de esta manera puede monitorearlos y regularlos de manera más efectiva, según sus necesidades. Por tanto, todos los biosistemas creados artificialmente por el hombre o el grado de su influencia, sobre los que es significativo, son muy escasos en términos de especies. Y su estabilidad y capacidad de autocuración y autorregulación tiende a cero.
Con el advenimiento de los primeros organismos vivos, comenzaron a cambiar las condiciones de existencia en la Tierra para adaptarlas a sus necesidades. Con la llegada del hombre, ya comenzó a cambiar la biosfera del planeta para que su vida fuera lo más cómoda posible. Es cómodo, porque no estamos hablando de supervivencia o de salvar vidas. Siguiendo la lógica, debe aparecer algo que cambiará a la persona misma para sus propios fines. me pregunto que sera?
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Tema 1. Ecología y medio natural.
Los astrónomos sugieren que la Tierra, junto con otros planetas, surgió hace unos 4.600 millones de años a partir de una nube de gas y polvo que se contraía, a partir de la cual se formó el Sol. De acuerdo con los puntos de vista científicos modernos, la Tierra está representada por tres capas (esferas).
La primera capa es atmósfera extendiéndose en el espacio. La atmósfera moderna del planeta en composición pertenece al tipo nitrógeno-oxígeno y esto difiere cualitativamente de las capas gaseosas de todos los cuerpos celestes conocidos actualmente, incluidos los planetas del sistema solar. La atmósfera se divide en varias zonas: troposfera, estratosfera, mesosfera, ionosfera y exosfera.
1. Troposfera: la parte inferior de la atmósfera. Contiene más del 80% de la masa total de aire. Su altura está determinada por la intensidad de las corrientes de aire verticales (ascendentes y descendentes) provocadas por el calentamiento de la superficie terrestre (en el ecuador hasta una altura de 16-18 km, en latitudes templadas 10-11 km, en los polos hacia arriba a 8 km). La troposfera se caracteriza por una disminución de la temperatura del aire con la altura, en promedio de 0,6 K cada 100 m.
2. La estratosfera se encuentra por encima de la troposfera, hasta una altura de 50-55 km, y se caracteriza por un aumento de la temperatura en su límite superior. Esto se debe a la presencia aquí de un cinturón de ozono, que absorbe intensamente la radiación de luz del espectro ultravioleta. Al mismo tiempo, la capa de ozono protege la superficie terrestre de los efectos nocivos de esta parte de la radiación solar.
3. La mesosfera se extiende hasta una altura de 80 km. Hay una fuerte disminución de la temperatura (hasta -75-90 ° C) y la formación de nubes plateadas que consisten en cristales de hielo.
4. La ionosfera (termosfera) alcanza una altura de 800 km. Se caracteriza por un aumento significativo de la temperatura (hasta 1000°C o más). Bajo la influencia directa de la radiación ultravioleta, el gas está presente aquí en estado ionizado, lo que contribuye a la reflexión múltiple de las ondas de radio que proporcionan comunicaciones de radio de largo alcance en la Tierra.
5. La exosfera se encuentra a una altitud de 800 a 2000-3000 km y tiene una temperatura de más de 2000°C. La velocidad de movimiento de los gases en él se acerca a la crítica (11,2 km/s). Están representados principalmente por hidrógeno y helio, que forman una corona alrededor de la Tierra, extendiéndose hasta una altura de 20 mil km.
La segunda esfera, la litosfera, es la capa superior sólida de la Tierra, incluye la corteza terrestre y el manto superior. El grosor de la litosfera es de 50 a 100 km, incluida la corteza terrestre, hasta 75 km en los continentes y 10 km bajo el océano. Solo se ha estudiado la parte superior de la corteza terrestre (alrededor del 5% de su volumen). En 47-49% se compone de oxígeno, 27-28% de silicio, 8% de aluminio. Forman la base de minerales de arcilla arenosa, cuya proporción en la corteza alcanza el 80-85%. Estos mismos elementos, además del hierro, calcio, sodio, potasio, magnesio y titanio, forman el 99,6% de la masa de la corteza terrestre. Los 105 elementos químicos restantes conocidos representan solo el 0,4%. La vida en la litosfera se concentra únicamente en la capa superficial de la corteza terrestre, es decir, en el suelo. El suelo son los niveles exteriores superiores de las rocas, cambiados bajo la influencia del agua, el aire y la actividad de los organismos vivos, es una mezcla de restos de organismos vivos y sustancias inertes (inorgánicas), que tiene una propiedad como la fertilidad. El espesor del suelo es pequeño: desde 30 cm en la tundra hasta 160 cm en los chernozems occidentales.
La siguiente capa de la Tierra, de unos 2880 km de espesor, se conoce como manto. Se cree que está compuesto principalmente por densas rocas de silicato. La tercera capa, de unos 3500 km de espesor, se denomina núcleo. Aparentemente, consta de una capa líquida exterior de unos 2080 km de espesor y una parte central sólida de níquel y hierro a una temperatura de 6400 K.
La mayor parte de la superficie de nuestro planeta está ocupada por la tercera esfera o hidrosfera incluyendo todo tipo de depósitos. En la más vista general La hidrosfera se divide en océanos del mundo, aguas continentales y subterráneas.
La mayor parte del agua se concentra en los océanos. Su profundidad promedio es de más de 4000 m, cubre un área equivalente al 71% de la superficie terrestre y se caracteriza por una alta salinidad. Los cuerpos de agua continentales cubren alrededor del 5% del área de la Tierra. De estos, la proporción de aguas superficiales (lagos, ríos, pantanos) representa una parte muy pequeña (0,2%), glaciares: 1,7%.
En la parte superior de la corteza terrestre existen extensas reservas de agua subterránea, que representan alrededor del 4% del volumen total de la hidrosfera. Las aguas dulces se encuentran a una profundidad de 150-200 m, por debajo se vuelven salobres. El agua subterránea también incluye hielo en el permafrost.
Las aguas libres de la hidrosfera se dividen verticalmente en dos zonas. La zona superior es eufótica, determinada por la profundidad de penetración de la luz solar (promedio 200 m). En esta zona tiene lugar la actividad de los organismos fotosintéticos (plantas, algunas bacterias). En las capas inferiores, donde la luz del sol no penetra, la zona afótica, viven organismos que utilizan sustancias orgánicas preparadas sintetizadas por organismos de la zona eufótica. Todo el suministro de agua del planeta alcanza los 1450 millones de km3.
La hidrosfera está estrechamente relacionada con la litosfera (agua subterránea), la atmósfera (vapor de agua) y la materia viva, que incluye el agua como componente esencial. Actúa como un solvente universal para casi todas las sustancias, interactúa con muchas de ellas. Esta interacción asegura el intercambio de sustancias, por ejemplo, entre la tierra y el océano, los organismos y el medio ambiente.
Además de las nombradas, se distingue otra capa muy peculiar de la Tierra, que se llama biosfera, esta es el área de distribución de la vida en la Tierra, que abarca varias geosferas habitadas por organismos: la troposfera, la hidrosfera y parte de la litosfera (hasta 3 km). La biosfera es un conjunto de partes de las conchas terrestres, que está habitada por organismos vivos, está bajo su influencia y es ocupada por los productos de su actividad vital.
La biosfera se compone de varios tipos de sustancias:
- materia viva: la totalidad de todos los organismos vivos del planeta (plantas, animales, microorganismos);
- sustancia biogénica - una sustancia creada y procesada por organismos vivos a lo largo de la historia geológica ( carbón, betún, piedra caliza, aceite);
- sustancia inerte (sólido, líquido, gaseoso) - una sustancia de origen inorgánico, es decir, formado en procesos en los que no participa la materia viva;
- sustancia bioinerte - una sustancia que se crea simultáneamente en los procesos de actividad vital de los organismos vivos y en los procesos de naturaleza inorgánica, y los organismos juegan un papel principal (esto incluye casi toda el agua de la biosfera, suelo, limo);
- una sustancia que está en proceso de desintegración radiactiva (elementos radiactivos);
- átomos dispersos formados continuamente a partir de varios tipos materia terrestre bajo la influencia de la radiación cósmica;
- materia de origen cósmico polvo espacial, fragmentos de meteoritos, etc.).
Las principales características de la vida son:
1.Unidad de composición química. En los organismos vivos, el 98 % de la composición química recae en 6 elementos (macrobiógenos): alrededor del 60 % de oxígeno, alrededor del 20 % de carbono, alrededor del 10 % de hidrógeno, 3 % de nitrógeno, 3,5 % de calcio y 1 % de fósforo.
2. Los sistemas vivos contienen conjunto de biopolímeros complejos(proteínas, ácidos nucleicos, enzimas, vitaminas, etc.).
3.Es sistemas abiertos, es decir, sistemas que no pueden existir sin un suministro constante de energía en forma de alimento, luz, etc. (usar fuentes de energía externas). Todos los sistemas vivos son capaces de intercambiar sustancias con el medio ambiente, absorber las sustancias necesarias para la nutrición y liberar productos de desecho al medio ambiente externo.
Los flujos de energía y sustancias pasan a través de los organismos vivos, como resultado de lo cual el metabolismo se lleva a cabo en los sistemas: metabolismo(del griego - transformación).
El metabolismo incluye procesos anabolismo(síntesis de sustancias) y catabolismo(descomposición de sustancias complejas). En los procesos de anabolismo, bajo la acción de enzimas, se sintetizan sustancias complejas a partir de otras más simples con la acumulación de energía (fotosíntesis).
Durante el catabolismo, la energía contenida en los enlaces químicos de las moléculas orgánicas grandes se libera y se acumula en forma de enlaces fosfato ricos en energía del ácido adenosín trifosfórico (respiración, fermentación). Los productos finales del catabolismo son dióxido de carbono, agua, amoníaco, etc. El metabolismo asegura la constancia de la composición química del ambiente interno del cuerpo (homeostasis) y, como resultado, la constancia de su funcionamiento en condiciones ambientales continuamente cambiantes.
4. Sistemas vivos - sistemas altamente organizados y ordenados, son estables durante la vida y se descomponen rápidamente después de la muerte.
5. La vida en la Tierra se manifiesta en forma formas discretas. discreción vivir significa que un organismo separado o una comunidad de organismos consta de partes separadas, aisladas, pero estrechamente relacionadas e interactuantes, que forman una unidad estructural y funcional.
6. Sistemas vivos - sistemas autorreplicantes. La base de la autorreproducción es la formación de nuevas moléculas y estructuras de acuerdo con el programa genético, que está incrustado en el ADN de las células.
Herencia- la capacidad de los organismos para transmitir sus características, propiedades y capacidades de desarrollo de generación en generación.
7. Sistemas vivos - sistemas de autogobierno, autorregulación y autoorganización.
Autorregulación- la propiedad de los sistemas vivos de establecer y mantener automáticamente en un cierto nivel ciertos indicadores del sistema (pH, temperatura, contenido de agua, dióxido de carbono, etc.), es decir, proporcionar homeostasis.
autoorganización- la propiedad de un sistema vivo para adaptarse a condiciones cambiantes ambiente externo cambiando la estructura de su sistema de gestión. Este cambio se produce en el proceso de procesamiento de la información procedente del entorno externo, es decir, sistemas vivos con autónomo.
8. Los sistemas vivos son capaces de Crecimiento y desarrollo. Crecimiento– un aumento de tamaño y masa manteniendo las características y cualidades generales del sistema. El crecimiento de un sistema vivo va acompañado desarrollo, es decir, la aparición de nuevas cualidades y rasgos.
9.Desarrollo historico , es decir, el desarrollo irreversible y dirigido de la naturaleza viva, va acompañado de la formación de nuevas especies y de la progresiva complicación de la forma de vida desde la fecundación hasta la muerte. El desarrollo histórico de los sistemas vivos está asociado a su variabilidad.
Variabilidad- una propiedad opuesta a la herencia y asociada con la adquisición por parte del cuerpo de nuevas propiedades y características bajo la influencia de factores externos como resultado del autogobierno.
10. Los organismos vivos se caracterizan ritmo, es decir, cambios periódicos en la intensidad de las funciones fisiológicas con diferentes períodos de fluctuaciones (ritmos diarios de sueño y vigilia, ritmos estacionales de actividad e hibernación de algunos mamíferos).
11. Sistema vivo - sistema dinámico, que percibe y transforma activamente la información molecular con el propósito de autoconservación.
La interacción de los organismos vivos con los componentes de la biosfera (litosfera, atmósfera, hidrosfera) se produce a través del intercambio, la nutrición, la respiración y la excreción de productos metabólicos. No todos los organismos son iguales en cuanto a su acumulación de materia y energía. Las plantas utilizan la energía solar, realizando el proceso de fotosíntesis, y los animales consumen sustancias orgánicas creadas por las plantas - fotosintéticos. Por lo tanto, todos los organismos vivos según el método de nutrición se pueden dividir en dos clases: autótrofo y heterótrofo organismos
autótrofo, es decir. autoalimentación: absorben la energía del sol y las sustancias del medio ambiente, crean sustancias orgánicas a partir de las inorgánicas. Estos incluyen plantas verdes, algas y algunas bacterias. Según la fuente de energía, los autótrofos se dividen en:
1.Fotoautótrofos llevar a cabo el proceso de convertir el agua y el dióxido de carbono en azúcares con la liberación de oxígeno como subproducto (fotosíntesis).
2.Quimioautótrofos para la síntesis de sustancias orgánicas utilizan energía química (bacterias de azufre y hierro, en la oxidación de compuestos de azufre y hierro), juegan un papel importante solo en los ecosistemas de aguas subterráneas.
heterótrofo organismos, es decir alimentado por otros: use sustancias orgánicas listas para usar como alimento, es decir, se alimentan de otros organismos animales, plantas o sus frutos. Estos incluyen herbívoros, carnívoros y humanos.
Aislar a veces mixotrófico organismos que, dependiendo de las condiciones ambientales, pueden combinar dietas autótrofas y heterótrofas. Por ejemplo, los organismos unicelulares acuáticos se alimentan de forma autótrofa con buena luz y en la oscuridad cambian a un método heterótrofo.
La materia viva también se subdivide en:
1.Homogéneo es la biomasa de organismos de la misma especie o genero.
2.Heterogéneo es la biomasa de individuos de diferentes especies que habitan el ecosistema dado.
3.sustancia reproductiva- organismos vivos, gracias a los cuales la vida en la biosfera se reproduce constantemente.
4.sustancia somática organismos que ya no son capaces de reproducir su propia especie.
Los sistemas vivos tienen una combinación de las siguientes funciones:
1.Nutrición. Todos los sistemas vivos necesitan alimentos como fuente de energía y sustancias necesarias para la construcción de órganos (el proceso de anabolismo).
2.Aliento es el proceso de catabolismo.
3.Selección- excreción de productos finales del metabolismo del cuerpo.
4.Irritabilidad- respuesta a cambios en el ambiente externo e interno (hambre, sed, frío). La reacción de los animales multicelulares a la irritación se lleva a cabo con la participación del sistema nervioso y se llama reflejo.
5.reproducción.
6.Crecimiento- a diferencia de los cristales que crecen desde el exterior, los sistemas vivos crecen como si lo hicieran desde el interior, incorporando nutrientes a la estructura de su cuerpo.
7.Movilidad- movimiento en el espacio de todo el sistema y movimiento dentro del sistema (sangre en animales).
Las propiedades de la materia viva incluyen:
1. La capacidad de dominar rápidamente todo el espacio libre ( ubicuidad de la vida).
2. La capacidad de moverse no solo pasivamente (bajo la influencia de la gravedad), sino también activamente (contra el flujo de agua, la gravedad, etc.).
3. Estabilidad durante la vida y rápida descomposición después de la muerte.
4. Alta adaptabilidad (adaptación) a diferentes condiciones y, en relación con esto, el desarrollo no solo de todos los ambientes de vida (agua, aire, suelo), sino también condiciones que son difíciles en términos de parámetros fisicoquímicos (temperatura, radiación, etc.).
5. Una tasa de reacciones muy alta, es varios órdenes de magnitud superior a la de la materia inanimada.
6. Alta tasa de renovación de la materia viva (el promedio para la biosfera es de 8 años, mientras que para la tierra - 14 años y para el océano - 33 días).
De acuerdo con las enseñanzas de V.I. Vernadsky, la biosfera se puede dividir en tres sub-esferas:
1.aerobiosfera habitado por aerobiontes, cuya base de vida es la humedad del aire. Hay una capa en la aerobiosfera tropobiosfera– desde las copas de los árboles hasta la altura del lugar más frecuente de cúmulos. Por encima de la troposfera se encuentra una capa altobiosfera donde la concentración de microorganismos es muy baja. Por encima de la capa de la altobiosfera hay un espacio donde los microorganismos penetran por casualidad, y en esta capa no se multiplican - parabiosfera.
2. en hidrobiosfera Se distinguen tres capas según la intensidad de la luz solar penetrante:
-fotosfera– capa iluminada relativamente brillante;
-disfotosfera- Penetra hasta el 1% de la luz solar;
-aphtosphere- una capa de oscuridad absoluta, donde la fotosíntesis es imposible.
3.Geobiosfera incluye:
-terrabiosfera- el área de vida en la superficie de la tierra, que se divide en fitosfera(desde la superficie de la Tierra hasta las copas de los árboles) y pedosfera(suelos y subsuelos subyacentes);
-litobiosfera- la vida en las profundidades de la Tierra en los poros de las rocas. La vida en el espesor de la litosfera existe principalmente en las aguas subterráneas.
Las principales propiedades de la biosfera incluyen:
1. La biosfera es capaz acumular energía solar y convertirlo en la energía de los enlaces químicos de los compuestos orgánicos.
2. Biosfera - Sistema completo, se debe al continuo intercambio de materia y energía entre sus partes constituyentes.
3. Biosfera - sistema centralizado , su centro son los organismos vivos.
4. Biosfera - sistema abierto. Su existencia es imposible sin un flujo constante de energía solar.
5. Biosfera - sistema de autorregulación, que se caracteriza por la organización, la capacidad de mantener el estado inicial, es decir. después de varias violaciones, vuelve a su estado original (esta propiedad se llama homeostasis).
6. La biosfera se manifiesta ritmo- repetibilidad en el tiempo de ciertos fenómenos. En la naturaleza existen ritmos de distinta duración. Los principales son diarios, anuales, intraseculares y superseculares.
7. La biosfera tiene zonificación horizontal y zonificación alta.
La zonalidad horizontal es un cambio regular en el entorno natural en la dirección del ecuador a los polos. La zonificación se debe a la cantidad desigual de calor que llega a diferentes latitudes debido a la forma esférica de la Tierra. Las divisiones zonales más grandes - zonas geográficas.
8. Biosfera - sistema global de elementos múltiples caracterizada por una gran diversidad. Esta diversidad se debe a la combinación de un gran número de ecosistemas con su característica diversidad de especies.
9. La propiedad más importante de la biosfera - garantizar la circulación de sustancias y la inagotabilidad de los elementos químicos individuales y sus compuestos. La violación o, además, la destrucción de los ciclos naturales de los elementos químicos puede conducir al colapso de la biosfera.
10. Biosfera - sistema abierto vivo. Intercambia energía y materia con el mundo exterior. En relación con la biosfera, el mundo exterior es el espacio exterior.
La biosfera comprende, en primer lugar, aquellas áreas donde existen condiciones para la supervivencia y reproducción de los seres vivos, esto es campo de vida. Son territorios adyacentes en los que los organismos vivos solo sobreviven, no pueden reproducirse. Estas áreas se llaman campo de la sostenibilidad de la vida.
El campo de existencia de la vida está determinado por:
1) una cantidad suficiente de oxígeno, dióxido de carbono y agua;
2) temperatura favorable;
3) el mínimo de subsistencia de minerales.
La mayor concentración de vida en la biosfera se observa en los límites de contacto entre las capas terrestres: atmósfera y litosfera (superficie terrestre), atmósfera e hidrosfera (superficie del océano), hidrosfera y litosfera (fondo oceánico), y especialmente en el límite de tres capas: atmósfera, hidrosfera y litosfera (zonas costeras). Estos son los lugares donde V.I. Vernadsky nombrado películas de la vida. Arriba y abajo de estas superficies, la concentración de materia viva disminuye.
Hay cinco funciones bioquímicas integrales de la biosfera, incluida la materia viva:
1.función de energía realizado principalmente por las plantas. Esta función se basa en el proceso de fotosíntesis, es decir. acumulación de energía solar por las plantas verdes y su posterior redistribución entre otros componentes de la biosfera.
2.Función de formación de ambiente consiste en la transformación de los parámetros químicos del medio ambiente en condiciones favorables para la existencia de los organismos. ella proporciona composición de gases atmósfera, composición rocas sedimentarias la litosfera y la composición química de la hidrosfera, el equilibrio de sustancias y energía en la biosfera, la restauración de las condiciones de vida perturbadas por los humanos. La función de formación del entorno incluye:
-Función de gas proporciona la composición gaseosa de la biosfera en los procesos de migración y transformación de gases, la mayoría de los cuales son de origen biogénico. Se distinguen varias funciones de los gases: oxígeno-dióxido de carbono (proceso de fotosíntesis), dióxido de carbono (proceso de respiración), nitrógeno (liberación de nitrógeno por bacterias denitróficas de nitrógeno).
-Función destructiva provoca los procesos asociados con la descomposición de la materia orgánica muerta, con la destrucción química de las rocas y la participación de las sustancias resultantes en el ciclo biótico. Como resultado, se forman sustancias bioinertes y biogénicas, se produce la mineralización de la materia orgánica, es decir. su transformación en sustancia inerte.
- Función de concentración consiste en la extracción y acumulación selectiva de elementos biogénicos del medio ambiente por parte de los organismos vivos, provocando una gran diferencia en la composición de la materia viva e inerte del planeta. Gracias a esta función, los organismos vivos pueden servir como fuente para los humanos tanto de sustancias útiles (vitaminas, aminoácidos) como de sustancias peligrosas (metales pesados, elementos radiactivos y pesticidas).
-función redox organismos vivos se manifiesta en la oxidación con la participación de bacterias, hongos de todos los compuestos pobres en oxígeno en el suelo, la corteza de meteorización y la hidrosfera. Como resultado de la actividad reductora de los microorganismos anaeróbicos en suelos anegados, prácticamente desprovistos de oxígeno, se forman formas oxidadas de hierro.
3.función de transporte- la transferencia de materia y energía como resultado del movimiento de organismos vivos. A menudo, dicha transferencia se lleva a cabo a una gran distancia, por ejemplo, durante el vuelo de las aves.
4.Función de información. Los organismos vivos son capaces de percibir, almacenar y procesar información molecular y transmitirla a las generaciones posteriores.
5.función de dispersión– dispersión de sustancias en el medio ambiente. Se manifiesta a través de las actividades tróficas y de transporte de los organismos, por ejemplo, la dispersión de sustancias tóxicas, la dispersión de sustancias durante la excreción de excrementos por parte de los organismos.
La condición para la existencia y el desarrollo de la biosfera es la circulación de sustancias biológicamente importantes. La energía solar proporciona dos ciclos de materia en la Tierra: geológico, o biológico grande y pequeño.
El ciclo geológico se manifiesta claramente en el ejemplo del ciclo del agua y la circulación atmosférica. Se estima que hasta la mitad de la energía proveniente del Sol se utiliza para evaporar agua. Su evaporación desde la superficie de la Tierra es compensada por la precipitación. Al mismo tiempo, se evapora más agua del océano de la que regresa con la precipitación, mientras que en tierra ocurre lo contrario: cae más precipitación de la que se evapora. Su exceso fluye hacia ríos y lagos, y desde allí, nuevamente hacia el Océano. Junto con el agua en el ciclo geológico, los minerales también se trasladan de un lugar a otro.
Con el advenimiento de un principio viviente sobre la base de un ciclo geológico o abiótico, surge un ciclo biológico. El ciclo biológico se entiende como el flujo de elementos químicos desde el suelo y la atmósfera hacia los organismos vivos, la transformación de los elementos entrantes en nuevos compuestos complejos, seguido de su retorno al suelo y la atmósfera, así como al agua.
Desde la aparición del hombre en la Tierra, comienza la formación de una nueva capa geológica: noosfera(del griego - mente), es decir, las esferas de la mente. Este concepto fue introducido por el matemático y filósofo francés E. Leroy en 1927. La noosfera se considera la etapa más alta en el desarrollo de la biosfera, asociada con el surgimiento de una sociedad civilizada en ella.
2. El concepto de la disciplina científica "Ecología".
El término "ecología" (del gr. oikos - hogar, patria y logos - ciencia) fue propuesto por el biólogo alemán E. Haeckel (1866), esta es la ciencia de las relaciones flora, organismos animales, humanos y las comunidades que forman entre ellos y el medio ambiente.
Partiendo de la definición de que la ecología es un conjunto de problemas científicos y prácticos de la relación entre el hombre y la naturaleza, se puede dividir en ecología general y aplicada.
La ecología general debe incluir secciones que estudien el impacto antropos sobre la materia viva (bioecología) y la materia bioinerte (geoecología) y sus respuestas a este impacto.
En bioecología, al dividir según el nivel de organización de los seres vivos, se puede distinguir la ecología molecular, la ecología morfológica (células y tejidos) y la autoecología, que estudia la materia viva a nivel de individuo. Cuando se divide según el tipo de estructuración de los seres vivos en un sistema biológico, la bioecología se puede dividir en la ecología de los organismos multicelulares (hongos, plantas y animales) y los organismos unicelulares (microorganismos).
El tema de la geoecología incluye los problemas de interacción en el sistema antropos - sustancia bioinerte. Tomando el estado agregado de esta sustancia como signo de división, obtenemos, por ejemplo, la división de la geoecología en ecología de la tierra, la hidrosfera y la atmósfera.
Los siguientes temas deben ser referidos al campo de la ecología aplicada: desarrollo de soluciones comunes, pronósticos y recomendaciones sobre salidas a las crisis ambientales globales; desarrollo de soluciones empresariales, jurídicas, tecnológicas y económicas específicas que mejoren los parámetros ambientales del desarrollo de la sociedad. Con base en lo anterior, la ecología aplicada se puede dividir en la ecología de los problemas de crisis global y la ecología de la gestión de la naturaleza.
La crisis global incluye, por ejemplo, los problemas del efecto invernadero y la capa de ozono de la Tierra. La ecología del manejo de la naturaleza se compone de ecología industrial, agrícola, comercial, doméstica, etc.