Сферы Земли. Условность деления Земли на сферы

Сферы Земли. Условность деления Земли на сферы.

Атмосфера

Атмосфера – воздушная оболочка Земли.

Состав атмосферы

N- 78%, О – 21%, СО2 – 0.03%, кроме того – аргон, ксенон, криптон, водород, азот, метан, водяные пары.

По характеру изменения температуры атмосфера делится на слои:

Тропосфера – в тропиках до 16-18км, в полярных широтах 8-19км. В ней заключено 90% массы атмосферы. Здесь формируются облака, атмосферные осадки и вихревые потока. Для тропосферы характерно понижение температуры с высотой на 0.60С на каждые 100м подъема.

Стратосфера – протягивается до высоты 50-55км. Для стратосферы в целом характерно закономерное повышение температуры с высотой до 0, +100С у верхней границы стратосферы летом, до -10, -15 – зимой. Важное значение имеет озон в слое от 0 до 60км. Озон, поглощая ультрафиолетовую радиацию Солнца, предохраняет все живое.

Мезосфера – простирается до высоты 80 км. В ее пределах температура вновь понижается. В верхних частях кислород находится в атомарном виде.

Термосфера (ионосфера) – простирается до высоты 800км. Для нее характерно повышение температуры у верхней границы она достигает 1000-15000С. Газы находятся в атомарном виде.

Экзосфера – выше 800км. крайне разрежена, происходит отток газовых частиц в межпланетарное пространство.

Гидросфера

Включает все воды морей, океанов, рек, озер и болот.Огромное значение гидросферы состоит в том, что, будучи «легкими планеты», она продуцирует своим фитопланктоном почти половину атмосферного кислорода. Вода сглаживает климат Земли, обеспечивает жизнь, является основным транспортным средством.

Биосфера

Область распространения жизни на Земле. В атмосфере она достигает 8-10км, гидросфера полностью заселена, в литосферу она проникает на глубину 3-4км.

Общая масса живого вещества 1012т.

Биосфера играет большую роль в эволюции Земли:

а) участвует как в создании горных пород, так и в процессах их разрушения,

б) влияет на состав атмосферы и гидросферы. По мнению В.И. Вернадского весь кислород атмосферы является продуктом жизнедеятельности организмов.

в) при взаимодействии живых организмов с горной породой образуется почва – природное тело, обладающее плодородием.

Внутренние сферы Земли

Методы изучения

1. Буровой (сверхглубокие скважины – 11км)2. Наблюдение за скоростью распространения сейсмических волн, образующихся от взрывов или землетрясений. Среди них выделяют продольные, поперечные и поверхностные. При резком изменении плотности веществ, скорость волн скачкообразно изменяется.

Земная кора – наружная твердая оболочка Земли. По глубине в ней выделяют 3 слоя сверху вниз: осадочный, гранитный и базальтовый.

а – Осадочный слой, сложен относительно мягкими и рыхлыми породами, для него характерна слоистое строение. Плотность изменяется от 1.0 до 2.65г/см3. Мощность от 0 до 10-15км.

б – гранитный слой, сложен магматическими и метаморфическими породами с содержанием SiO2 более 60%. Плотность изменяется от 2.65 до 2.8г/см3. Максимальная его мощность достигает 50…70км под современными горными хребтами. На дне океанов в составе земной коры этот слой отсутствует. Его нижняя граница носит название граница Конрада.

в – базальтовый слой представлен повсеместно. Его мощность 5…30км, плотность возрастает до 3,32 г/см3. его нижняя граница носит название граница Мохоровичичи (по имени югославского ученого ее открывшего).

Мантия – (80-2900). На контакте с земной корой вещество мантии находится в твердом состоянии. Поэтому земную кору вместе с самой верхней частью мантии называют литосферой.

В мантии выделяют три слоя

а) Слой «В» - или верхняя мантия. Мощность ее достигает 200-300км. плотность 3.68г/см3. В ней есть зона на глубине 100-200км, где вещество находится в жидкопластичном состоянии. Она носит название астеносферой. С этой зоной связано явления вулканизма и землетрясений. Этот слой называется слой Гуттенберга.

б) переходный слой С (400-900км) – слой Голицына, плотность 4.68 г/см3, давление 24.6 тыс. МПа

в) нижняя мантия Д (900-2900км), плотность возрастает до 9.4г/см3.

Ядро Земли

По расчетам плотность ядра Земли должна соответствовать плотности железа при соответствующих условиях давления. Поэтому широкое распространение получило представление о железо-никелевом ядре.

Наряду с такой точкой зрения существует мнение о том, что материал ядра по химическому составу идентичен составу мантии, но это вещество находится в особом состоянии из-за сверхвысокого давления.

В составе ядра выделяют:

а) внешнее ядро давление 0,15млн. МПа, плотность 12 г/см3. предполагают, что вещество находится в жидком состоянии.

б) внутреннее ядро, давление 0,35 млн. МПа, плотность 17.3…17.9 г/см3, вещество твердое.