Я всегда знал, что небо полно тайн, но только теперь понял, насколько полна загадками земля. Я всегда знал, что небо полно тайн, но только теперь понял, насколько полна загадками земля.
љ Ренсом Риггс
Сегодня мы продолжим путешествие между слоями земной луковицы. Их много, а мы одни, но это не значит, что мы сдадимся!
Начнем мы с хрустящей корочки планеты - с коры. Казалось бы, мы ее уже всю рассмотрели. Но не все так однозначно: мы углублялись в ее по вертикали по направлению к ядру, сейчас же пришел черед изучить Землю в горизонтальной проекции.
Но прежде, чем мы приступим к шаровым слоям, нужно сказать еще немного коре. Она состоит из нескольких стабильных пластов, соседствующих друг с другом - литосферных плит. Эти блоки постоянно скользят по мантии друг относительно друга. Выделяют три типа взаимного движения: конвергенция (схождение блоков), дивергенция (расхождение) и сдвиговые перемещения по трансформным разломам (тип разлома вдоль границы литосферных плит, части которого движутся в противоположные друг другу стороны). На трещинах между литосферными плитами постоянно происходят землетрясения, извержения вулканов, горообразование и образование океанических впадин. Существует 7 литосферных плит: Африканская, Антарктическая, Австралийская, Евразийская, Северо-Американская, Южно-Американская и Тихоокеанская.
Океанические плиты, будучи тоньше в своей хитрости по сравнению с материковыми, при взаимном движении проныривают под последние, чтобы там, в глубине, тихой сапой вновь расплавиться в мантию. Но место для нее ограничено, поэтому вместе с подначиванием океанских плит происходит подъем мантии, создающий дивергентную границу на срединно-океанических хребтах. Эти 2 процесса совместными усилиями приводят к постоянному обновлению морского дна - возраст большей его части менее 100 млн лет, в то время как жизнь зародилась на планете 3 млрд лет назад.
География изучает верхнюю приповерхностную часть планеты. Поверхность тектонических плит постоянно изменяется вследствие эрозии, осадков, ветров, температур и т. п. Континентальные плиты сложены из материалов низкой плотности - вулканического гранита и андезита. Базальты являются главным материалом океанского дна и представляют из себя вулканические породы, которые составляют 5% поверхности. 75% поверхности материков покрыты осадочными породами. И третьи по распространенности породы - это метаморфические, которые сформировались в результате метаморфизма (изменения) осадочных пород.
Самый верхний слой литосферы называется педосферой. В ее состав входит и кормилица-почва. Этот слой расположен на границе между литосферой, атмосферой и гидросферой.
Самый верхний слой нашей луковицы - это атмосфера. Она состоит преимущественно из азота и кислорода. Она была значительно изменена биосферой с момента своего образования. Этот слой определяет погоду на планете, защищает ее поверхность от метеоритных ударов (каменюки сгорают в атмосфере), а также от губительного для живого солнечного ветра, регулирует климатообразующие процессы.
Одним из важных моментов в атмосфере является парниковый эффект (повышение температуры в нижних слоях атмосферы), не позволяющий Земле охладиться до температуры, непригодной для жизни. Без него теплоизоляция луковицы понизилась бы и средние температуры составляли бы от -18 ̊ до -23 ̊. Поэтому нашумевшие в свое время дыры в озоновом носке так опасны для жизни.
Слои атмосферы отличаются друг от друга температурой, химическим составом, плотностью и т. п. Все газы атмосферы оказывают на поверхность давление, равное 1 атм (101,325 кПа) на уровне моря.
Первый из слоев атмосферы (ближайший к поверхности) - тропосфера. Ее толщина неодинакова в разных областях планеты и зависит от климата и сезонных факторов. При подъеме на 1 км температура тропосферы понижается на 6 ̊.
Следом идет тропопауза, отделяющая тропосферу от стратосферы. Это зона с резким понижением температурного градиента. Ее температура колеблется от −73 ̊ до - 83 №C.
После замирания на тропопаузе звучит стратосфера. Этот слой атмосферы расположен на высоте от 10-12 км до 55 км и имеет температуру, понижающуюся до высоты 25 км и дальнейшим ее понижающуюся до границы с мезосферой до 0 ̊. На нее приходится около 20% массы всей атмосферы.
На высоте от 50 до 80 км расположена мезосфера. Между ней и термосферой есть еще один музыкальный антракт - мезопауза, где расположен температурный минимум (около -100 ̊). Мезопауза довольно худенькая и простирается всего от 80 до 90 км над поверхностью. В мезопаузе, из-за очень низких температур, образуются тонкая, переливающаяся перламутром, дымка серебристых облаков. Здесь сгорает большая часть метеоритов, намеренных нарушить личные границы Земли.
Выше 100 км над уровнем моря прочерчена размытая граница между атмосферой и межзвездным пространством. Она тоже делится на 2 слоя: термосферу и экзосферу.
Термосфера резко начинает кипятить воздух для лукового супа, поддерживая в бульоне газов температуру 727 ̊ С. На высоте 800 км нагрев прекращается из-за крайней разреженности воздуха и низкой способности к поглощению солнечной энергии.
Экзосфера не отстает от собратьев по количеству слоев и включает в себя их 2. Это ионосфера, где происходит ионизация (получение электрического заряда) и разливаются бензиновые пятна севереного сияния атмосферы за счет солнечного ветра, и экзосферу. В последней частицы преодолевают вторую космическую скорость (скорость, необходимая телу для преодоление гравитационного притяжения планеты) и улетают в космическое пространство. Этот процесс называется диссипацией. Потеря восстановителей атмосферы (в основном водорода) стало необходимым условием для наполнения атмосферы кислородом, необходимым для жизни. Как говорится, попу поднял - место потерял!
Следующий слой луковицы, который мы попробуем на зубок - это гидросфера, представляющая собой совокупность всех водных запасов Земли. Большая часть воды разлита по плошкам океанов и морей, совсем немного ее в трубочках рек, рюмках озер и т. п., и, наконец, рассыпана пудрой облаков. Не вся вода на планете жидкая и газообразная - большая ее часть сосредоточена в ледниках, вечной мерзлоте и т. п. Из льда слагается криосфера.
Общая масса всех агрегатных состояний воды на Земле составляет 1,35⋅1018 т, или около 1/4400 от общей массы Земли, а нанимает она 1,332⋅109 км³. Если эту воду равномерно разлить по всей поверхности планеты, то она станет покрыта слоем воды толщиной в 2,7 км.
Из всей воды на Земле только 2% приходится на пресную, да и та, по большей части (68,7м %) застыла в ледниках. Жидкая вода на Земле появилась около 4 млдр лет назад.
В океане, чья соленость достигает в среднем около 35 грамм соли на килограмм морской воды (35 ‰), растворены частички атмосферы - газы, необходимые для дыхания морских обитателей.
И, наконец, последний луковичный слой планеты (его можно называть слоем, потому что живые организмы размазаны по всей планете) - биосфера. Это совокупность частей земных оболочек (лито-, гидро- и атмосферы). Помимо живых существ, она занята продуктами их жизнедеятельности.
Живые организмы преобразовывают эту оболочку земли. Она начала формироваться не ранее, чем 3,8 млрд лет назад и включает в себя все вышеописанные слои. Это совокупность всех живых организмов на луковице.
Биосфера состоит из экосистем, включающих в себя сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп) и системы связи между ними, осуществляющие обмен веществами и энергиями между ними.
Порадуем тебя, дорогой читатель: на этом слои нашей огромной луковицы закончились. Но не будем забывать, что она вращается вокруг воспитательницы Солнца, и чтобы понять, почему и как она это делает, нужно еще рассмотреть орбиту ее вращения вокруг светила. Нужно же понимать, как был приготовлен этот идеальный луковый суп! Поэтому до следующего раза, друг.