Геосфера МК: оболочки Земли и их изучение¶

Геосфера — обобщённое понятие для одной из концентрических оболочек Земли, обладающей собственным составом, физическими свойствами и границами. В естественных науках термин применяется к литосфере, гидросфере, атмосфере, биосфере и ряду внутренних оболочек планеты. Аббревиатура «МК» в сочетании с этим словом чаще всего относится к учебно-методическим комплексам (УМК) по географии, где тема «Геосферы Земли» изучается в рамках школьного курса, либо к обозначению конкретных моделей и приборов (например, метеокомплексов), выпускаемых под маркировкой «МК». Ниже рассматривается научное содержание понятия и его отражение в учебных материалах.

¶Общее понятие геосферы

Под геосферой понимают область, в пределах которой закономерно изменяются или остаются относительно постоянными определённые характеристики: агрегатное состояние вещества, плотность, температура, давление, химический состав. Оболочки не изолированы: между ними происходит непрерывный обмен веществом и энергией. Границы проводятся условно, по резкому изменению свойств — например, поверхность Мохоровичича между земной корой и мантией или тропопауза между тропосферой и стратосферой.

Термин вошёл в науку в конце XIX — начале XX века, когда география и геология перешли от описательного этапа к системному изучению планеты как совокупности взаимосвязанных сфер.

¶Внешние геосферы

К внешним оболочкам относят атмосферу, гидросферу, биосферу и литосферу (в части земной коры).

¶Атмосфера

Газовая оболочка, удерживаемая гравитацией Земли. Делится на тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу. Основные компоненты — азот (около 78 %) и кислород (около 21 %). Атмосфера обеспечивает парниковый эффект, защиту от ультрафиолета (озоновый слой) и участвует в круговороте воды.

¶Гидросфера

Совокупность всех вод планеты: Мировой океан, подземные воды, ледники, реки, озёра, болота, а также водяной пар в атмосфере. Объём воды оценивается примерно в 1,4 млрд км³, из которых свыше 96 % приходится на солёные воды океана. Гидросфера — ключевое звено глобального круговорота воды и климатообразующий фактор.

¶Литосфера

Твёрдая оболочка, включающая земную кору и верхнюю часть мантии до астеносферы. Разбита на литосферные плиты, перемещение которых объясняет землетрясения, вулканизм и горообразование в рамках тектоники плит.

¶Биосфера

Область распространения живого вещества, охватывающая нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхние слои литосферы. Учение о биосфере разработал российский учёный Владимир Вернадский, введя представления о живом веществе, биогенной миграции атомов и ноосфере.

¶Внутренние геосферы

Внутреннее строение Земли описывают через несколько оболочек, выделяемых по сейсмическим данным.

Сведения о глубоких слоях получают сейсмическими, гравиметрическими и магнитометрическими методами, поскольку прямой доступ к ним невозможен. Самые глубокие скважины — Кольская сверхглубокая (12262 м) и ряд океанических проектов — не достигают даже нижней границы коры.

¶Методы изучения

• Сейсмология — анализ скорости и преломления волн от землетрясений и взрывов.
• Геофизические измерения — гравитационное и магнитное поля.
• Дистанционное зондирование — спутниковые наблюдения за атмосферой, океаном и поверхностью.
• Бурение и геологические разрезы.
• Моделирование — численные модели климата, мантийной конвекции, динамики ядра.

¶Отражение в учебных комплексах

В школьных и вузовских УМК тема «Геосферы Земли» обычно входит в начальный курс физической географии. Учащимся предлагается усвоить состав и границы оболочек, их взаимодействие и роль в поддержании жизни. Под маркировкой «МК» в таких материалах могут фигурировать методические комплексы, рабочие тетради, атласы и цифровые приложения. Отдельные производители используют обозначение «МК» для приборов и метеорологических комплексов, применяемых на учебных метеоплощадках и станциях наблюдения.

¶Значение понятия

Системный взгляд на геосферы лежит в основе наук о Земле: географии, геологии, геофизики, экологии, климатологии. Он позволяет рассматривать планету как единое целое, где изменение одной оболочки отражается на других. Примеры таких связей — влияние вулканических выбросов на климат, роль океана в поглощении углекислого газа, воздействие хозяйственной деятельности человека на биосферу и атмосферу. Понимание геосфер необходимо для прогноза природных катастроф, оценки ресурсов и разработки мер по охране окружающей среды.

Источники: учебные курсы физической географии; работы В. И. Вернадского о биосфере; данные сейсмологии и геофизики; материалы географических атласов и методических комплексов.