§ § 1. Введение 2. Характеристика Земли 3. Внутреннее строение Земли. - ядро - мантия - земная кора 4. Внешние оболочки Земли. -атмосфера - гидросфера - литосфера - биосфера 5. Заключение 6. Литература
Введение Земля — третья от Солнца планета Солнечной системы, крупнейшая по диаметру, массе и плотности среди планет земной группы. Земля как одна из планет Солнечной системы на первый взгляд ничем не примечательна. Это не самая большая, но и не самая малая из планет. Она не ближе других к Солнцу, но и не обитает на периферии планетной системы. И всё же Земля обладает одной уникальной особенностью — на ней есть жизнь. Однако при взгляде на Землю из космоса это незаметно. Хорошо видны облака, плавающие в атмосфере. Сквозь просветы в них различимы материки. Большая же часть Земли покрыта океанами.
Как зарождалась Земля. Согласно современным космологическим представлениям 3 емля образовалась вместе с другими планетами около 4, 5 млрд. лет назад из кусков и обломков, вращавшихся вокруг молодого Солнца. Она разрасталась, захватывая вещество, находившееся вокруг, пока не достигла своего нынешнего размера
Верхняя мантия Континентальна я кора твердое ядро Ядро жидкое нижняя мантия Океаническая кора
Ядро Земли — центральная, наиболее глубокая часть планеты Земля, геосфера, находящаяся под мантией Земли и, предположительно, состоящая из железо-никелевого сплава с примесью других сидерофильных элементов. Глубина залегания — 2900 км. Средний радиус сферы - 3, 5 тыс. км. Разделяется на твердое внутреннее ядро радиусом около 1300 км и жидкое внешнее ядро радиусом около 2200 км, между которыми иногда выделяется переходная зона. Температура в центре ядра Земли достигает 5000. С, плотность около 12, 5 т/м 3, давление до 361 ГПа. Масса ядра — 1, 932· 1024 кг.
Химический состав ядра.
Образование ядра является одним из ключевых моментов истории Земли. Для определения возраста ядра были использованы следующие соображения: в веществе, из которого образовалась Земля, был изотоп 182 Hf, который с периодом полураспада 9 миллионов лет превращается в изотоп 182 W. Гафний является литофильным элементом, то есть при наличии выбора предпочтительно концентрируется в силикатной фазе, а вольфрам — сидерофильный элемент, и предпочитает концентрироваться в металлической фазе. Из анализа не фракционированных хондритов известно первичное соотношение изотопов гафния и вольфрама.
Если ядро образовалось через время большее, чем время полураспада 182 Hf, то он бы успел почти полностью превратиться в 182 W, и во время отделения ядра этот изотоп сконцентрировался бы в ядре, а силикатная часть Земли была бы им значительно обеднена. Если ядро образовалось быстрее, чем распался 182 Hf, то распад гафния происходил бы в силикатной части Земли и 182 W остался в ней. Основываясь на этой модели можно рассчитать время разделения металлической и силикатной части Земли. Они показали, что ядро сформировалось за время меньше 30 миллионов лет, с момента образования Земли.
Мантия — часть Земли (геосфера), расположенная непосредственно под корой и выше ядра. В мантии находится большая часть вещества Земли. Мантия есть и на других планетах. Земная мантия находится в диапазоне от 30 до 2900 км. Границей между корой и мантией служит граница Мохоровичича или, сокращённо, Мохо. На ней происходит резкое увеличение сейсмических скоростей — от 7 до 8— 8, 2 км/с. Находится эта граница на глубине от 7 (под океанами) до 70 километров (под складчатыми поясами). Мантия Земли подразделяется на верхнюю мантию и нижнюю мантию. Границей между этими геосферами служит слой Голицына, располагающийся на глубине около 670 км.
Характеристика земной коры Толщина коры под континентами составляет, в среднем, 35– 40 км. Там, где на суше расположены молодые высокие горы, она часто превышает 50 км (например, под Гималаями достигает 90 км). Под океанами кора более тонкая – в среднем около 7– 10 км, а в некоторых районах Тихого океана – всего 5 км. Границы земной коры определяются по скорости распространения сейсмических волн. Сейсмические волны дают информацию и о свойствах мантии. Установлено, что верхняя мантия состоит, главным образом, из силикатов магния и железа. Состав нижней мантии остается загадкой, однако высказывается предположение, что она содержит оксиды магния и кремния. Заключения о составе земного ядра были сделаны на основании не только анализа сейсмических волн, но и расчетов плотности и изучения состава метеоритов. Считается, что внутреннее ядро представляет собой твердый сплав железа и никеля. Внешнее ядро, по-видимому, жидкое и имеет несколько меньшую плотность. Некоторые специалисты считают, что оно содержит до 14% серы.
Средний химический состав современной земной коры
Существует два принципиально разных вида земной коры — кора континентальная и кора океаническая. Некоторые литосферные плиты сложены исключительно океанической корой (пример — крупнейшая тихоокеанская плита), другие состоят из блока континентальной коры, впаянного в кору океаническую. континентальная кора океаническая кора
Литосферная плита — это крупный стабильный участок земной коры, часть литосферы. Согласно теории тектоники плит, литосферные плиты ограничены зонами сейсмической, вулканической и тектонической активности — границами плиты. Границы плит бывают трёх типов: дивергентные, конвергентные и трансформные.
Атмосфе ра Литосф ера Гидросф ера Биосфе ра
Атмосфе ра (от. др. -греч. ἀτμός — пар и σφαῖρα — шар) — газовая оболочка (геосфера), окружающая планету Земля. Внутренняя её поверхность покрывает гидросферу и частично кору, внешняя граничит с околоземной частью космического пространства. Совокупность разделов физики и химии, изучающих атмосферу, принято называть физикой атмосферы. Атмосфера определяет погоду на поверхности Земли, изучением погоды занимается метеорология, а длительными вариациями климата — климатология
Строение атмосферы. Тропосфера Её верхняя граница находится на высоте 8— 10 км в полярных, 10— 12 км в умеренных и 16— 18 км в тропических широтах; зимой ниже, чем летом. Нижний, основной слой атмосферы. Содержит более 80 % всей массы атмосферного воздуха и около 90 % всего имеющегося в атмосфере водяного пара. В тропосфере сильно развиты турбулентность и конвекция, возникают облака, развиваются циклоны и антициклоны. Температура убывает с ростом высоты со средним вертикальным градиентом 0, 65°/100 м
Слой атмосферы, располагающийся на высоте от 11 до 50 км. Характерно незначительное изменение температуры в слое 11— 25 км (нижний слой стратосферы) и повышение её в слое 25— 40 км от − 56, 5 до 0, 8 °С (верхний слой стратосферы или область инверсии). Достигнув на высоте около 40 км значения около 273 К (почти 0° С), температура остаётся постоянной до высоты около 55 км. Эта область постоянной температуры называется стратопаузой и является границей между стратосферой и мезосферой.
Мезосфера начинается на высоте 50 км и простирается до 80— 90 км. Температура с высотой понижается со средним вертикальным градиентом (0, 25— 0, 3)°/100 м. Основным энергетическим процессом является лучистый теплообмен. Сложные фотохимические процессы с участием свободных радикалов, колебательно возбуждённых молекул и т. д. обусловливают свечение атмосферы.
Термосфера Верхний предел — около 800 км. Температура растёт до высот 200— 300 км, где достигает значений порядка 1500 К, после чего остаётся почти постоянной до больших высот. Под действием ультрафиолетовой и рентгеновской солнечной радиации и космического излучения происходит ионизация воздуха ( «полярные сияния» ) — основные области ионосферы лежат внутри термосферы. На высотах свыше 300 км преобладает атомарный кислород.
Экзосфера ( зона рассеяния). Экзосфера — зона рассеяния, внешняя часть термосферы, расположенная выше 700 км. Газ в экзосфере сильно разрежен, и отсюда идёт утечка его частиц в межпланетное пространство (диссипация).
Физические свойства Толщина атмосферы — примерно 2000 — 3000 км от поверхности Земли. Суммарная масса воздуха — (5, 1— 5, 3)× 1018 кг. Молярная масса чистого сухого воздуха составляет 28, 966. Давление при 0 °C на уровне моря 101, 325 к. Па; критическая температура ? 140, 7 °C; критическое давление 3, 7 МПа; Cp 1, 0048× 103 Дж/(кг·К)(при 0 °C), Cv 0, 7159× 103 Дж/(кг·К) (при 0 °C). Растворимость воздуха в воде при 0 °C — 0, 036 %, при 25 °C — 0, 22 %.
Состав атмосферы Состав сухого воздуха
Состав сухого воздуха атмосферы.
Загрязнение атмосферы. В последнее время на эволюцию атмосферы стал оказывать влияние человек. Результатом его деятельности стал постоянный значительный рост содержания в атмосфере углекислого газа из-за сжигания углеводородного топлива, накопленного в предыдущие геологические эпохи. Громадные количества СО 2 потребляются при фотосинтезе и поглощаются мировым океаном. Этот газ поступает в атмосферу благодаря разложению карбонатных горных пород и органических веществ растительного и животного происхождения, а также вследствие вулканизма и производственной деятельности человека. За последние 100 лет содержание СО 2 в атмосфере возросло на 10 %, причём основная часть (360 млрд тонн) поступила в результате сжигания топлива. Если темпы роста сжигания топлива сохранятся, то в ближайшие 50 — 60 лет количество СО 2 в атмосфере удвоится и может привести к глобальным изменениям климата.
Гидросфера Гидросфе ра (от др. -греч. Yδωρ — вода и σφαῖρα — шар) — совокупность всех водных запасов Земли. В общем виде принято деление гидросферы на Мировой океан, континентальные воды и подземные воды. Большая часть воды сосредоточена в океане, значительно меньше — в континентальной речной сети и подземных водах. Также большие запасы воды имеются в атмосфере, в виде облаков и водяного пара. Свыше 96 % объёма гидросферы составляют моря и океаны, около 2 % — подземные воды, около 2 % — льды и снега, около 0, 02 % — поверхностные воды суши. Часть воды находится в твёрдом состоянии в виде ледников, снежного покрова и в вечной мерзлоте, представляя собой криосферу.
Состав гидросферы.
Гидросфера Ледники 2℅ Поверхностные воды материков 0, 02℅ Мировой океан. 96 ℅ Подземные воды 2℅
Круговорот воды в гидросфере
Литосфера Литосфе ра (от греч. λίθος — камень и σφαίρα — шар, сфера) — твёрдая оболочка Земли. Состоит из земной коры и верхней части мантии, до астеносферы, где скорости сейсмических волн понижаются, свидетельствуя об изменении пластичности пород. В строении литосферы выделяют подвижные области (складчатые пояса) и относительно стабильные платформы. Блоки литосферы — литосферные плиты — двигаются по относительно пластичной астеносфере. Изучению и описанию этих движений посвящен раздел геологии о тектонике плит.
ЛИТОСФЕРА – внешняя сфера «твердой» Земли, включающая земную кору и часть верхней мантии
Биосфера
Что такое биосфера? Биосфе ра (от греч. βιος — жизнь и σφαῖρα — сфера, шар) — оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «пленка жизни» ; глобальная экосистема Земли. Термин «биосфера» был введён в биологии Жаном-Батистом Ламарком в начале XIX в. , а в геологии предложен австрийским геологом Эдуардом Зюссом в 1875 году[1].
Границы биосферы Верхняя граница в атмосфере: 15÷ 20 км. Она определяется озоновым слоем, задерживающим коротковолновое УФ-излучение, губительное для живых организмов. Нижняя граница в литосфере: 3, 5÷ 7, 5 км. Она определяется температурой перехода воды в пар и температурой денатурации белков, однако в основном распространение живых организмов ограничивается вглубь несколькими метрами. Нижняя граница в гидросфере: 10÷ 11 км. Она определяется дном Мирового Океана, включая донные отложения.
Границы биосферы
Состав биосферы. Биосфера Живое вещество — вся совокупность тел живых организмов, населяющих Землю Биогенное вещество — вещество, создаваемое и перерабатываемое живым веществом. Вещество, находящееся в радиоактивном распаде. Рассеянные атомы, Косное вещество — в образовании которого жизнь не участвует; твердое, жидкое и газообразное. Биокосное вещество, которое создается одновременно живыми организмами и косными процессами,
заключение Земля — третья от Солнца планета Солнечной системы, крупнейшая по диаметру, массе и плотности среди планет земной группы. Чаще всего упоминается как Земля, планета Земля, мир. Единственное известное на данный момент тело Солнечной системы в частности и Вселенной вообще, населённое живыми существами.
Литература. -Голубчик М. М. История географии/ Смоленск, 1988 -Голубев Г. Н. Геоэкология, геос / М. , 2000 -Соколов В. А. . Геохимия природных газов, М. , 1971; - Мак. Ивен М. , Филлипс Л. . Химия атмосферы, М. , 1978; -Монин А. С. История климата – М. : Гидрометиоиздательство , 1977