الفلك

معدل تراكم الكتلة ووقت مدار الأرض

معدل تراكم الكتلة ووقت مدار الأرض

وفقًا لي ، تم التغاضي تمامًا عن سبب التراكم الجماعي للأرض حتى الآن. تسافر أشعة الشمس التي تسقط على المحيطات في عمق المياه وتتحول أخيرًا إلى كتلة مما يؤدي في النهاية إلى "التراكم الجماعي للأرض". لذا فإن الأرض تزداد ثقلًا باستمرار بسبب الكتلة المضافة إليها بسبب هذا السبب عامًا بعد عام. لذلك ، ألا يجب أن يكون هذا أيضًا أحد الأسباب التي تجعل زمن مدار الأرض (الوقت الذي تستغرقه دورة واحدة من الشمس) لا بد أن يتغير (يزيد أو ينقص) بمرور الوقت؟


نعم. لنقم بالأعداد. تقدم الأرض "ملفًا جانبيًا" دائريًا يبلغ نصف قطره حوالي 6 ملايين متر من الشمس ، لذا فإن مساحة المقطع العرضي لها تبلغ حوالي 10 ^ {14} م ^ 2 دولار. يبلغ معدل الإشعاع الشمسي في الجزء العلوي من الغلاف الجوي حوالي 1400 دولارًا / م 2 دولارًا أمريكيًا ، لذا فإن إجمالي الطاقة المستلمة من الشمس حوالي 10 دولارات ^ {17} دولارًا أمريكيًا ، بالصدفة ، أكثر أو أقل يساوي $ ج ^ 2 دولار بوحدات النظام الدولي. لذا فإن الكتلة المكافئة لضوء الشمس الذي تتلقاه الأرض هي حوالي 1 كجم / ثانية دولار أو حوالي 3 دولارات × 10 ^ 7 كجم / سنة دولار. هذا هو حوالي جزء واحد في $ 10 ^ {17} $ من كتلة الأرض سنويًا ، لذلك حتى لو تم امتصاصها كلها ولم يتم إعادة إشعاع أي منها (وهو ما سيكون مستحيلًا من الناحية الديناميكية الحرارية) ، فإن الزيادة في الكتلة تكون صغيرة جدًا بحيث سيكون التغيير المداري غير قابل للقياس. في الواقع ، كما أشارJames K بالفعل في تعليق ، يتم إشعاع نفس كمية الطاقة (وبالتالي الكتلة) تقريبًا كإشعاع حراري ، لذلك حتى هذا التغيير الضئيل لا يحدث بالفعل.


ستيف لينتون محق بالطبع ، لكني أردت فقط أن أشير إلى مفهوم خاطئ أساسي للغاية في رسالتك. لا يعتمد نصف القطر المداري وفترة الأرض على كتلة الأرض على الإطلاق.

يعتمد المحور شبه الرئيسي لمدارات الأرض (عبر قانون كبلر الثالث والحفاظ على الزخم الزاوي) على مجموع من كتلة الشمس وكتلة الأرض (الأول بالطبع أكبر بكثير من حيث الحجم).

تفقد الشمس كتلتها باستمرار عن طريق الإشعاع وعبر الرياح الشمسية. يُفقد هذا بمعدل -9.3 دولار مرة 10 ^ {- 14} دولارًا للكتلة الشمسية سنويًا (Noerdlinger 2008). ينتج عن هذا نمو مدار الأرض بنحو 1.4 سم في السنة. أي كتلة تراكمت (أو فقدتها بالفعل على سبيل المثال بسبب فقدان الغلاف الجوي في الفضاء) لها أ لا يكاد يذكر تأثير على مدار الأرض مقارنة بهذا.


الزيادة المتأخرة في معدلات التراكم في التربة الأرضية: ما مدى تأثير تغير المناخ على معدلات التآكل؟

▪ خلاصة زادت معدلات تراكم الرواسب الأرضية في الملايين القليلة الماضية في كل من القارات والمجاورة لها ، وإن لم يكن في كل مكان. على ما يبدو ، زاد التعرية في التضاريس المرتفعة بغض النظر عن وقت آخر نشاط تكتوني أو المناخ الحالي. في العديد من المناطق ، أصبحت الرواسب خشنة بشكل مفاجئ في أواخر العصر البليوسيني. تشير البيانات المتناثرة إلى زيادة معدلات الترسيب عند -15 مليونًا ، تقريبًا عندما تشير نظائر الأكسجين في المنخربات القاعية إلى التبريد في خطوط العرض العالية. إذا تسبب تغير المناخ في تآكل متسارع ، فإن فهم كيفية حدوث ذلك يظل هو التحدي. بعض المرشحين الواضحين ، مثل انخفاض مستوى سطح البحر مما يؤدي إلى تآكل الجروف القارية أو زيادة التجلد ، يفسر زيادة الترسيب في بعض المناطق ، ولكن ليس كلها. ربما سمحت المناخات المستقرة التي تباينت ببطء للعمليات الجيومورفية بالحفاظ على حالة من التوازن مع القليل من التآكل حتى -3-4 مليون سنة ، عندما تطورت تقلبات كبيرة في المناخ بفترات تتراوح بين 20.000 و 40.000 سنة وحرمت المناظر الطبيعية من فرصة الوصول إلى التوازن.


بحث مفتوح

يتم تخزين جميع البيانات اللازمة لتقييم صحة هذا البحث ، بما في ذلك المعادن الثقيلة ومعدلات التراكم الكتلي ومعدلات الترسيب ، في مستودع بيانات Mendeley https://doi.org/10.17632/x4zmdxzpnc.4.

المعلومات الداعمة S1

يرجى ملاحظة ما يلي: الناشر غير مسؤول عن محتوى أو وظيفة أي معلومات داعمة مقدمة من المؤلفين. يجب توجيه أي استفسارات (بخلاف المحتوى المفقود) إلى المؤلف المقابل للمقالة.


فهرس

لمزيد من المعلومات حول الانبثاق الكتلي الإكليلي والبقع الشمسية ، راجع صفحات الويب هذه:

  • هاثاواي ، دي إتش (2006). الفيزياء الشمسية: مقذوفات الكتلة الإكليلية. مركز مارشال لرحلات الفضاء ، الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء. تم الاسترجاع 8 يناير ، 2007.
  • وانر ، ن. (بدون تاريخ). البقع الشمسية. Exploratorium ، بالشراكة مع مركز الفيزياء الفلكية فوق البنفسجية المتطرفة في جامعة كاليفورنيا ، بيركلي. تم الاسترجاع 21 أبريل ، 2014.

يتم إنشاء كتالوج CME والاحتفاظ به في مركز بيانات CDAW من قبل وكالة ناسا والجامعة الكاثوليكية الأمريكية بالتعاون مع مختبر الأبحاث البحرية. SOHO هو مشروع تعاون دولي بين وكالة الفضاء الأوروبية ووكالة ناسا.


محتويات

الهرم البيئي هو تمثيل رسومي يوضح ، بالنسبة لنظام بيئي معين ، العلاقة بين الكتلة الحيوية أو الإنتاجية البيولوجية والمستويات الغذائية.

  • أ هرم الكتلة الحيوية يوضح مقدار الكتلة الحيوية في كل مستوى غذائي.
  • أ هرم الإنتاجية يوضح الإنتاج أو الدوران في الكتلة الحيوية في كل مستوى غذائي.

يوفر الهرم البيئي لمحة سريعة عن مجتمع بيئي.

يمثل الجزء السفلي من الهرم المنتجين الأساسيين (autotrophs). يأخذ المنتجون الأساسيون الطاقة من البيئة في شكل ضوء الشمس أو المواد الكيميائية غير العضوية ويستخدمونها لإنشاء جزيئات غنية بالطاقة مثل الكربوهيدرات. هذه الآلية تسمى الإنتاج الأولي. ثم ينتقل الهرم عبر المستويات الغذائية المختلفة إلى الحيوانات المفترسة في القمة.

عندما يتم نقل الطاقة من مستوى غذائي إلى المستوى التالي ، عادةً ما يتم استخدام عشرة بالمائة فقط لبناء كتلة حيوية جديدة. النسبة المتبقية والتسعين في المائة تذهب إلى عمليات التمثيل الغذائي أو تتبدد كحرارة. يعني فقدان الطاقة هذا أن أهرامات الإنتاجية لا يتم عكسها أبدًا ، وعادةً ما تحد سلاسل الغذاء إلى حوالي ستة مستويات. ومع ذلك ، في المحيطات ، يمكن قلب أهرامات الكتلة الحيوية كليًا أو جزئيًا ، مع زيادة الكتلة الحيوية عند المستويات الأعلى.

تتناقص الكتلة الحيوية الأرضية بشكل عام بشكل ملحوظ عند كل مستوى غذائي أعلى (نباتات ، آكلات أعشاب ، آكلات اللحوم). من الأمثلة على المنتجين الأرضيين الأعشاب والأشجار والشجيرات. هذه تحتوي على كتلة حيوية أعلى بكثير من الحيوانات التي تستهلكها ، مثل الغزلان والحمر الوحشية والحشرات. المستوى الذي يحتوي على أقل كتلة حيوية هو أعلى الحيوانات المفترسة في السلسلة الغذائية ، مثل الثعالب والنسور.

في الأراضي العشبية المعتدلة ، تعتبر الأعشاب والنباتات الأخرى المنتجين الأساسيين في قاع الهرم. ثم يأتي المستهلكون الأساسيون ، مثل الجنادب والفئران والبيسون ، يليهم المستهلكون الثانويون والزبابة والصقور والقطط الصغيرة. أخيرًا المستهلكين من الدرجة الثالثة ، القطط الكبيرة والذئاب. يتناقص هرم الكتلة الحيوية بشكل ملحوظ عند كل مستوى أعلى.

يمكن أن تزداد الكتلة الحيوية البحرية أو المحيطية ، في انعكاس للكتلة الحيوية الأرضية ، عند المستويات الغذائية الأعلى. في المحيط ، تبدأ السلسلة الغذائية عادةً بالعوالق النباتية ، وتتبع الدورة التدريبية:

العوالق النباتية ← العوالق الحيوانية ← العوالق الحيوانية المفترسة ← مغذيات الفلتر ← الأسماك المفترسة

العوالق النباتية هي المنتج الرئيسي الرئيسي في الجزء السفلي من السلسلة الغذائية البحرية. تستخدم العوالق النباتية عملية التمثيل الضوئي لتحويل الكربون غير العضوي إلى بروتوبلازم. يتم استهلاكها بعد ذلك بواسطة العوالق الحيوانية التي يتراوح قطرها من بضعة ميكرومتر في حالة البروتيستان ميكروزوبلانتون إلى العوالق الحيوانية الجيلاتينية والقشرية العيانية.

تشكل العوالق الحيوانية المستوى الثاني في السلسلة الغذائية ، وتشمل القشريات الصغيرة ، مثل مجدافيات الأرجل والكريل ، ويرقات الأسماك والحبار والكركند وسرطان البحر.

في المقابل ، تستهلك العوالق الحيوانية الصغيرة من قبل كل من العوالق الحيوانية المفترسة الكبيرة ، مثل الكريل ، وأسماك العلف ، وهي أسماك صغيرة ، مدرسية ، تتغذى بالترشيح. هذا يشكل المستوى الثالث في السلسلة الغذائية.

يمكن أن يتكون المستوى الغذائي الرابع من الأسماك المفترسة والثدييات البحرية والطيور البحرية التي تستهلك أسماك العلف. ومن الأمثلة على ذلك سمك أبو سيف والفقمة والأطيش.

تشكل الحيوانات المفترسة ذات القمة ، مثل حيتان الأوركا ، التي يمكن أن تأكل الفقمات ، وأسماك قرش ماكو قصيرة الزعانف ، التي يمكن أن تستهلك سمك أبو سيف ، المستوى الغذائي الخامس. يمكن أن تستهلك حيتان البالين العوالق الحيوانية والكريل مباشرة ، مما يؤدي إلى سلسلة غذائية تحتوي على ثلاثة أو أربعة مستويات غذائية فقط.

يمكن أن يكون للبيئات البحرية أهرامات الكتلة الحيوية المقلوبة. على وجه الخصوص ، الكتلة الحيوية للمستهلكين (مجدافيات الأرجل ، الكريل ، الجمبري ، أسماك العلف) أكبر من الكتلة الحيوية للمنتجين الأساسيين. يحدث هذا لأن المنتجين الأساسيين للمحيطات هم عوالق نباتية صغيرة جدًا وهم استراتيجيون ينمون ويتكاثرون بسرعة ، لذلك يمكن أن يكون للكتلة الصغيرة معدل إنتاج أولي سريع. في المقابل ، فإن المنتجين الأساسيين الأرضيين ، مثل الغابات ، هم استراتيجيون من نوع K ينموون ويتكاثرون ببطء ، لذلك هناك حاجة إلى كتلة أكبر بكثير لتحقيق نفس معدل الإنتاج الأولي.

من بين العوالق النباتية الموجودة في قاعدة الشبكة الغذائية البحرية أعضاء من فصيلة من البكتيريا تسمى البكتيريا الزرقاء. تشمل البكتيريا الزرقاء البحرية أصغر كائنات التمثيل الضوئي المعروفة. الأصغر على الإطلاق ، بروكلوروكوكس، يتراوح عرضه بين 0.5 و 0.8 ميكرومتر فقط. [15] من حيث الأعداد الفردية ، من المحتمل أن البروكليروكوكس هو أكثر الأنواع وفرة على الأرض: يمكن أن يحتوي مليلتر واحد من مياه البحر السطحية على 100000 خلية أو أكثر. في جميع أنحاء العالم ، يقدر عدد الأفراد بعدة أوكتليون (10 27) فردًا. [16] بروكلوروكوكس موجود في كل مكان بين 40 درجة شمالاً و 40 درجة جنوباً ويسود في مناطق قليلة التغذية (فقيرة المغذيات) في المحيطات. [17] تمثل البكتيريا ما يقدر بـ 20٪ من الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي للأرض ، وتشكل جزءًا من قاعدة السلسلة الغذائية للمحيطات. [18]

يوجد عادة 50 مليون خلية بكتيرية في جرام من التربة ومليون خلية بكتيرية في ملليلتر من الماء العذب. في دراسة تم الاستشهاد بها كثيرًا من عام 1998 ، [7] تم حساب الكتلة الحيوية البكتيرية العالمية عن طريق الخطأ من 350 إلى 550 مليار طن من الكربون ، أي ما يعادل بين 60٪ و 100٪ من الكربون في النباتات. ألقت الدراسات الحديثة حول ميكروبات قاع البحر بظلال من الشك على تلك الدراسة التي أجريت في عام 2012 [8] خفضت الكتلة الحيوية الميكروبية المحسوبة في قاع البحر من 303 بلايين أطنان من الكربون الأصلي إلى 4.1 بلايين أطنان من الكربون ، مما قلل الكتلة الحيوية العالمية من بدائيات النوى إلى 50 إلى 250 مليار طن من C. علاوة على ذلك ، إذا انخفض متوسط ​​الكتلة الحيوية لكل خلية من بدائيات النوى من 86 إلى 14 فيمتوجرامًا من الكربون ، [8] فإن الكتلة الحيوية العالمية من بدائيات النوى تنخفض إلى 13 إلى 44.5 مليار طن من الكربون. ، ما بين 2.4٪ و 8.1٪ من الكربون في النباتات.

اعتبارًا من عام 2018 ، لا يزال هناك بعض الجدل حول ماهية الكتلة الحيوية البكتيرية العالمية. يعطي الإحصاء الذي نشرته PNAS في مايو 2018 الكتلة الحيوية البكتيرية

70 مليار طن من الكربون ، أي ما يعادل 15٪ من الكتلة الحيوية بأكملها. [1] يعطي إحصاء أجراه مشروع مرصد الكربون العميق الذي نُشر في ديسمبر 2018 رقمًا أصغر يصل إلى 23 مليار طن من الكربون. [9] [10] [11]


معدل الدفن العالمي لكربونات الكالسيوم في أعماق البحار خلال العصر الجليدي الأخير الأقصى

تم استخدام قواعد البيانات العالمية لتركيزات كربونات الكالسيوم ومعدلات التراكم الكتلي في الهولوسين والرواسب الجليدية القصوى الأخيرة لتقدير معدل دفن كربونات الكالسيوم في أعماق البحار خلال هاتين الفترتين الزمنيتين. تم استقراء بيانات معدل تراكم كتلة الكالسيت المتناثرة عبر المناطق ذات تركيز كربونات الكالسيوم المتفاوت باستخدام خريطة شبكية لتركيزات كربونات الكالسيوم وافتراض أن تراكم المواد غير الكربونية غير مرتبط بتركيز الكالسيت داخل بعض المناطق الجغرافية. تم تقدير متوسط ​​معدلات تراكم المواد غير الكربونية داخل كل منطقة من المناطق التسع ، والتي تحددها توزيع وطبيعة بيانات معدل التراكم. بالنسبة للرواسب الأساسية ، تشتمل مناطق تغطية البيانات المعقولة على 67٪ من الرواسب عالية الكالسيت (& gt75٪) على مستوى العالم ، وداخل هذه المناطق ، نقدر معدل تراكم 55.9 ± 3.6 × 10 11 مول في العام. تغطي نفس المناطق 48٪ من نسبة كربونات الكالسيوم العالية الجليدية3 الرواسب (الجزء الأصغر ناتج عن تحول ترسب الكالسيت إلى جنوب المحيط الهادئ الذي تم أخذ عينات منه بشكل سيئ) وإجمالي 44.1 ± 6.0 × 10 11 مول في العام. يؤدي تقدير كلا التقديرين إلى تغطية 100٪ إلى تقديرات تراكم تبلغ 8.3 × 10 12 مول في العام -1 اليوم و 9.2 × 10 12 مول في العام أثناء العصر الجليدي. هذا أفضل قليلاً من التخمين بالنظر إلى تغطية البيانات غير المكتملة ، لكنه يشير إلى أن معدل دفن الكالسيت في أعماق البحار الجليدية ربما لم يكن أسرع بكثير مما هو عليه اليوم على الرغم من الانخفاض المفترض في دفن المياه الضحلة خلال العصر الجليدي.


تأثير تقلب معدل التراكم المكاني والزماني في غرب القارة القطبية الجنوبية على ترسب الأيونات الذائبة

تُستخدم سجلات حفرة الثلج والجليد المؤرخة سنويًا من منطقتين من غرب أنتاركتيكا للتحقيق في أنماط التراكم المكاني ولتقييم معدل التراكم الزمني / التركيز الكيميائي الجليدي وعلاقات التدفق. متوسط ​​تدرجات معدل التراكم في أرض ماري بيرد (11-23 جم سم -2 عام -1 أكثر من 150 كم ، تناقصًا إلى الجنوب) وقبة سيبلي (10-18 جم سم -2 عام -1 على مدى 60 كم ، تتناقص إلى الجنوب) بما يتوافق مع العقود العديدة الماضية على الأقل ، ويظهر تأثير نظام الضغط المنخفض شبه الدائم لبحر أموندسن البحري على تدفق الرطوبة إلى المنطقة. يبدو أن التضاريس المحلية والإقليمية في كلا المنطقتين تؤثر على الرفع الجبلي ومسارات الكتلة الهوائية وتوزيع التراكم. يشير الانحدار الخطي لمتوسط ​​تركيز الأيونات القابلة للذوبان السنوي وبيانات التدفق مقابل معدلات التراكم في كلا المنطقتين إلى أن 1) التركيزات مستقلة عن السلاسل الزمنية لمعدل التراكم وبالتالي لا يتم إعادة قياسها ، و 2) التدفق الكيميائي إلى سطح الصفيحة الجليدية هو أساسًا عن طريق الترسب الرطب ، والتغيرات في تركيز الغلاف الجوي تلعب دورًا مهمًا. لذلك فإننا نقترح أنه في حالة عدم وجود نماذج مفصلة لنقل الهواء / الثلج ، فإن التركيز الكيميائي الأساسي للجليد وليس السلاسل الزمنية للتدفق يوفر تقديرًا أفضل لتحميل الهباء الجوي السابق في غرب أنتاركتيكا.


المناخ القاري المتأخر من عصر البليستوسين والتغير المحيطي المسجل في رواسب شمال غرب المحيط الهادئ

يوفر Core V21-146 سجلاً مستمراً للترسيب السطحي في شمال غرب المحيط الهادئ على مدى 530.000 سنة الماضية. تم ربط الاختلافات القاعية بمقدار δ 18 O من الكالسيت الثقيل القاعي بسجل SPECMAP لتوفير نموذج عمر للتغيرات المناخية القديمة والتغيرات القديمة في العصر البليستوسيني المتأخر. تدفقات كربونات الكالسيوم3 تم تحديد المواد eolian من خلال الجمع بين المعلومات حول معدلات الترسيب الخطي والكثافة السائبة والنسب المئوية للمكونات. معدل تراكم الكتلة (MAR) من كربونات الكالسيوم3 يتراوح من 58 إلى 1435 مجم (سم 2 كرير) -1 ويعرض نمط المحيط الهادئ للتراكم الأعلى المرتبط بالفترات الجليدية للجزء الأصغر من السجل. ومع ذلك ، فإن نمط كربونات الكالسيوم3 يبدو أن التراكم يتحول خلال منتصف فترة العصر الجليدي حتى أنه قبل 350.000 سنة مضت ، كان يظهر نمطًا معاكسًا لتراكم أكبر خلال الفترات بين الجليدية. يعد تدفق غبار eolian مقياسًا بديلاً لجفاف منطقة المصدر ويرتبط جيدًا بطبقات تربة اللوس في الصين. تتراوح تدفقات الغبار من 43 إلى 718 مجم (سم 2 كرير) 1 وتكون أكبر بمعامل يبلغ حوالي 4 خلال الأوقات الجليدية. يُظهر التحليل عبر الأطياف لتدفق eolian وسجلات نظائر الأكسجين علاقة طورية ومتماسكة في كل من الفترات المدارية الرئيسية 100 و 41 و 19 kyr. تتراوح أحجام الحبوب Eolian ، التي تُستخدم عمومًا كسجل بديل لشدة الرياح ، من 8.4 درجة مئوية (2.9 ميكرومتر) إلى 6.2 درجة مئوية (13.6 ميكرومتر). يحدث تغيير في تقلب حجم الحبوب بالقرب من حوالي 300 ka بحيث يتميز الجزء الأقدم بتقلبات تردد أقل واتساع أعلى من الجزء الأصغر. تُظهر أطياف الطاقة لسجل حجم الحبوب eolian قممًا مهيمنة عند 100 و 50 kyr وذروة عريضة تتراوح من 25 إلى 35 kyr ، لكن التماسك مع منحنى نظائر الأكسجين عند الفترتين 100 و 33 kyr فقط. تشير علاقة الطور للانحراف بين حجم الحبوب eolian وسجلات δ 18 O إلى أنه عند تردد 100 kyr ، ترتبط أحجام الحبوب الأصغر بالظروف الجليدية.


أرض

الكوكب الثالث بعيدًا عن الشمس في المجموعة الشمسية ، مع العلامة الفلكية & oplus أو & # 9794.

تحتل الأرض المرتبة الخامسة في الحجم والكتلة بين الكواكب الكبيرة ، لكنها أكبر كوكب فيما يسمى بالكواكب الأرضية ، والتي تشمل عطارد والزهرة والأرض والمريخ. أهم ما يميز الأرض عن الكواكب الأخرى في النظام الشمسي هو وجود الحياة عليها ، والتي بلغت أعلى أشكالها وأكثرها ذكاءً في الإنسان. شروط تطور الحياة على أجسام النظام الشمسي الأقرب إلى الأرض هي أجسام غير مواتية وسكان خارج النظام الشمسي لم يتم اكتشافها بعد. لكن الحياة هي مرحلة طبيعية في تطور المادة ، وبالتالي لا يمكن اعتبار الأرض الجسم الكوني الوحيد المأهول في الكون ولا يمكن اعتبار أشكال الحياة الأرضية هي الأشكال الوحيدة الممكنة.

وفقًا لأفكار نشأة الكون الحالية ، تشكلت الأرض منذ 4.5 مليار سنة عن طريق تكاثف الجاذبية من مادة غبار الغاز المنتشرة في الفضاء حول الشمس وتحتوي على جميع العناصر الكيميائية المعروفة في الطبيعة. كان تكوين الأرض مصحوبًا بالتمييز في هذا الأمر. تم تعزيز التمايز عن طريق الاحترار التدريجي للأرض وداخل rsquos ، والذي حدث بشكل رئيسي بسبب الحرارة المفقودة أثناء تحلل العناصر المشعة (مثل اليورانيوم والثوريوم والبوتاسيوم). كانت نتيجة هذا التمايز تقسيم الأرض إلى طبقات و mdashgeospheres مرتبة مركزيا والتي تختلف في التركيب الكيميائي ، والحالة الكلية ، والخصائص الفيزيائية. في المركز تشكل قلب الأرض ، محاطًا بالعباءة. نشأت قشرة الأرض ورسكووس ، التي تقع على قمة الوشاح ، من مكونات المادة الأخف وزنا والأكثر قابلية للانصهار والتي تم تفريغها من الوشاح أثناء عمليات الذوبان. يُطلق أحيانًا على مجموع هذه الكرات الأرضية الداخلية المحاطة بالسطح الصلب للأرض اسم & ldquosolid & rdquo earth. (على الرغم من أن هذا ليس دقيقًا تمامًا لأنه تم تحديد أن الجزء الخارجي من اللب له خصائص سائل لزج.) تشتمل الأرض & ldquosolid & rdquo على كتلة الكوكب بالكامل تقريبًا (انظر الجدول 1). خارجها هي الغلاف الجوي الخارجي و mdashwater (الغلاف المائي) والهواء (الغلاف الجوي) ، والتي تكونت من الأبخرة والغازات التي تم تصريفها من الأرض و rsquos الداخلية أثناء تفريغ الوشاح. إن تمايز المادة في عباءة الأرض و rsquos وتجديد قشرة الأرض و rsquos وأصداف الماء والهواء بمنتجات التمايز قد حدث طوال التاريخ الجيولوجي وما زال مستمراً حتى اليوم.

يشغل المحيط العالمي الجزء الأكبر من سطح الأرض و rsquos (361.1 مليون كيلومتر مربع ، أو 70.8 بالمائة) وتشكل الأرض 149.1 مليون كيلومتر مربع (29.2 بالمائة) وتشكل ست كتل كبيرة و [مدش] القارات أوراسيا ، أفريقيا ، أمريكا الشمالية ، أمريكا الجنوبية ، القارة القطبية الجنوبية ، وأستراليا (انظر الجدول 2). يشمل جزء الأرض أيضًا العديد من الجزر.لا يتزامن تقسيم الأرض إلى قارات مع تقسيم العالم إلى أجزاء ، وتنقسم أوراسيا إلى جزأين من العالم ، أوروبا وآسيا ، بينما تعتبر القارتان الأمريكيتان جزءًا واحدًا من العالم ، أمريكا. في بعض الأحيان ، تُعتبر جزر المحيط الهادئ جزءًا خاصًا و ldquooceanic & rdquo من العالم ، أوقيانوسيا ، التي تعتبر منطقتها عادةً مع أستراليا.

ينقسم المحيط العالمي من قبل القارات إلى المحيط الهادئ والمحيط الأطلسي والهندي والقطب الشمالي (انظر الجدول 3) يرى بعض العلماء أن الأجزاء القطبية الجنوبية من المحيط الأطلسي والمحيط الهادئ والمحيط الهندي كمحيط جنوبي منفصل.

نصف الكرة الشمالي للأرض هو نصف الكرة القاري (تشغل الأرض 39 في المائة من سطحه) ، بينما نصف الكرة الجنوبي محيطي (تشكل الأرض 19 في المائة فقط من سطحه). في نصف الكرة الغربي ، تحتل المياه الجزء الأكبر من السطح ، بينما تحتل الأرض في نصف الكرة الشرقي.

يشكل المظهر العام لمساحة اليابسة وقاع المحيطات نوعين عملاقين و ldquosteps ، و rdquo القاري والمحيطي. يرتفع القاري و ldquostep & rdquo فوق المحيط بمتوسط ​​4،670 م. (يبلغ متوسط ​​ارتفاع الأرض 875 مترًا ، ويبلغ متوسط ​​عمق المحيط حوالي 3800 مترًا). وفوق سطح مستوى الجبال المرتفعة القارية و ldquostep & rdquo ، يبلغ ارتفاع بعض قممها 7 و 8 كيلومترات وأكثر. أعلى قمة في العالم هي جبل تشومولونغما (إيفرست) في جبال الهيمالايا ، والتي تصل إلى 8848 مترًا. إنه ما يقرب من 20 كم فوق أعمق بقعة في قاع المحيط (خندق مارياناس في المحيط الهادئ ، بعمق حوالي 11،022 مترًا).

تحتوي الأرض على مجالات جاذبية ومغناطيسية وكهربائية. تحمل جاذبية الأرض و rsquos القمر والأقمار الصناعية في مدارات الأرض. يتسبب عمل مجال الجاذبية في الشكل الكروي للأرض ورسكووس ، والعديد من ميزات تضاريس الأرض وسطح rsquos ، وتدفق الأنهار ، وحركة الأنهار الجليدية ، وغيرها من العمليات.

يتم إنشاء المجال المغناطيسي نتيجة للحركة المعقدة بالمادة في لب الأرض. في الكواكب

الفضاء يحتل مساحة حجمها أكبر بكثير من حجم الأرض و rsquos ، بينما يشبه الشكل مذنبًا ذا ذيل موجه بعيدًا عن الشمس. هذه المنطقة تسمى الغلاف المغناطيسي.

يرتبط المجال الكهربائي للأرض و rsquos ارتباطًا وثيقًا بمجالها المغناطيسي. تحمل الأرض & ldquosolid & rdquo شحنة كهربائية سالبة يتم تعويضها بشحنة الفضاء الموجبة للغلاف الجوي ، بحيث تبدو الأرض ككل محايدة كهربائيًا.

في الفضاء الذي يحده الحد الخارجي للأرض و rsquos الجيوفيزيائية (في المقام الأول في الغلاف المغناطيسي والغلاف الجوي) ، هناك تغيير متتالي وعميق في عوامل الفضاء الأولية وامتصاص وتحويل الأشعة الكونية الشمسية والمجرة ، والرياح الشمسية ، والأشعة السينية ، الأشعة فوق البنفسجية والبصرية والترددات الراديوية من الشمس وهذا مهم جدا للعمليات التي تحدث على سطح الأرض و rsquos. من خلال كبح الجزء الأكبر من الإشعاع الكهرومغناطيسي والجسمي الصلب ، فإن المجال المغناطيسي ، وخاصة الغلاف الجوي ، يحمي الكائنات الحية من تأثيرها المميت.

تستقبل الأرض 1.7 × 10 17 جول في الثانية (أو 5.4 × 10 24 جول في السنة) من الطاقة الشمسية المشعة ، ولكن حوالي 50 بالمائة فقط من هذه الكمية تصل إلى سطح الأرض ، حيث تعمل كمصدر رئيسي للطاقة لـ معظم العمليات التي تجري هناك.

يُطلق على سطح الأرض و rsquos والغلاف المائي ، بالإضافة إلى الطبقات المجاورة من الغلاف الجوي وقشرة الأرض و rsquos ، اسم القشرة الجغرافية أو المناظر الطبيعية. كانت القشرة الجغرافية ساحة لظهور الحياة ، والتي تم تعزيز تطورها من خلال وجود بعض الظروف الفيزيائية والكيميائية على الأرض اللازمة لتخليق الجزيئات العضوية المعقدة. المشاركة المباشرة أو غير المباشرة من قبل الكائنات الحية في العديد من العمليات الجيوكيميائية ، مع مرور الوقت ، افترضت نطاقًا عالميًا وغيرت القشرة الجغرافية نوعيًا ، وتحولت التركيب الكيميائي للغلاف الجوي ، والغلاف المائي ، و (جزئيًا) قشرة الأرض و rsquos. للنشاط البشري أيضًا تأثير عالمي على مسار العمليات الطبيعية. نظرًا للأهمية الهائلة للمادة الحية كعامل جيولوجي ، فقد تم تسمية المجال بأكمله حيث توجد الحياة والمنتجات الحيوية بالمحيط الحيوي.

تشكلت المعرفة الحديثة عن الأرض وشكلها وبنيتها ومكانها في الكون من خلال البحث المطول. بالفعل في العصور القديمة كانت هناك محاولات عديدة لصياغة فكرة عامة عن شكل الأرض. الهندوس ، على سبيل المثال ، اعتقدوا أن الأرض كانت

الجدول 3. المحيطات
سطح الماء (بملايين الكيلومترات المربعة)متوسط ​​العمق (م)أعظم عمق (م)
1 وفقا لبيانات أخرى ، 91.14 مليون كيلومتر مربع
المحيط الهادئ. 179.683,98411 ,022
الأطلسي. 93.36 1 3,9268,428
هندي. 74.923,8977,130
القطب الشمالي. 13.101,2055,449

شكل زهرة اللوتس. اعتقد العديد من الشعوب الأخرى أن الأرض عبارة عن قرص مسطح محاط بالمياه. منذ حوالي 3000 عام ، بدأت الأفكار الصحيحة تظهر أيضًا. كان Chal-deans أول من لاحظ ، على أساس ملاحظة خسوف القمر ، أن الأرض كروية. فيثاغورس ، بارمينيدس (القرنان السادس والخامس قبل الميلاد) ، وأرسطو (القرن الرابع قبل الميلاد) حاول تقديم إثبات علمي لهذا. إراتوستينس (القرن الثالث قبل الميلاد) قام بالمحاولة الأولى لتحديد أبعاد الأرض بطول قوس الزوال بين مدينتي الإسكندرية وسوين (إفريقيا). اعتقد معظم العلماء القدماء أن الأرض هي مركز الكون. تم تطوير هذا المفهوم المتمركز حول الأرض بشكل كامل بواسطة بطليموس في القرن الثاني ميلادي. ومع ذلك ، Aristarchus of Samos (القرنان الرابع والثالث قبل الميلاد) طور نظريات مركزية الشمس بشكل كبير في وقت سابق ، معتقدين أن الشمس هي مركز الكون. في العصور الوسطى ، تم رفض أفكار الشكل الكروي للأرض ورسكووس وحركتها لأنها تتعارض مع الكتاب المقدس ، وأعلن أن هذه الأفكار بدعة. فقط في عصر النهضة ، مع بداية الاكتشافات الجغرافية العظيمة ، حظيت فكرة أن الأرض تدور مرة أخرى بالاعتراف. في عام 1543 ، أثبت كوبرنيكوس علميًا أن الكون كان نظام مركزية الشمس ، حيث تدور الأرض والكواكب الأخرى حول الشمس. لكن كان على هذه النظرية أن تصمد أمام صراع يائس مطول مع نظام مركزية الأرض ، والذي استمرت الكنيسة المسيحية في دعمه. كانت الأحداث المأساوية مثل حرق G. Bruno و Galileo & rsquos القسري للتخلي عن نظريات مركزية الشمس جزءًا من هذا الصراع. جاء التأكيد النهائي لنظام مركزية الشمس بعد أن اكتشف جي كيبلر قوانين حركة الكواكب في بداية القرن السابع عشر وصاغ نيوتن قانون الجاذبية الكونية في عام 1687.

تم توضيح هيكل الأرض & ldquosolid & rdquo بشكل رئيسي في القرن العشرين بفضل إنجازات علم الزلازل.

أدى اكتشاف الانحلال الإشعاعي للعناصر إلى مراجعة أساسية للعديد من المفاهيم الأساسية. على وجه الخصوص ، تم استبدال فكرة أن الأرض كانت في الأصل في حالة سائلة منصهرة بأفكار اعتبرت أنها تشكلت من تراكمات الجسيمات الصلبة الباردة. باستخدام التحلل الإشعاعي ، تم تطوير طرق لتحديد العمر المطلق للصخور مما سمح بتقدير موضوعي لطول تاريخ الأرض و rsquos وسرعة العمليات التي تحدث على سطحها وداخلها.

أتاح استخدام الصواريخ والأقمار الصناعية في النصف الثاني من القرن العشرين صياغة نظريات حول الطبقات العليا من الغلاف الجوي والغلاف المغناطيسي.

تتم دراسة الأرض من قبل العديد من العلوم. يتم التحقق من شكل الأرض وأبعادها عن طريق الجيوديسيا ، ويدرس علم الفلك حركات الأرض ورسكووس كجرم سماوي ، وتدرس الجيوفيزياء (جزئيًا أيضًا بواسطة الفيزياء الفلكية) ، والذي يبحث أيضًا في الحالة الفيزيائية للأرض ومادة rsquos و العمليات الفيزيائية التي تحدث في جميع المجالات الأرضية. تدرس الجيوكيمياء القوانين التي تحكم توزيع العناصر الكيميائية للأرض و rsquos وعمليات العناصر و [رسقوو] الهجرة. تدرس العلوم الجيولوجية التركيب المادي للغلاف الصخري وتاريخ تطوره. الظواهر الطبيعية والعمليات التي تحدث في الغلاف الجغرافي والمجال الحيوي هي موضوع العلوم الجغرافية والبيولوجية. العلوم التي تدرس قوانين التفاعل بين الطبيعة والمجتمع تهتم أيضًا بمشاكل الأرض.

الأرض كوكب كبير في النظام الشمسي ، والثالث من حيث المسافة من الشمس. كتلة الأرض ورسكووس تساوي 5،976 × 10 21 كجم ، أي 1/448 من كتلة الكواكب الكبيرة و 1/330،000 من كتلة الشمس. تحت تأثير الشمس و rsquos جاذبية الأرض ، مثل أجسام النظام الشمسي الأخرى ، تدور حول الشمس في مدار بيضاوي الشكل (والذي يختلف قليلاً فقط عن مدار دائري). تقع الشمس في أحد بؤر الأرض و rsquos المدار الإهليلجي ، وبالتالي فإن المسافة بين الأرض والشمس تتغير خلال العام من 147117 مليون كم (في الحضيض) إلى 152.083 مليون كم (في الأوج) . يُؤخذ المحور شبه الرئيسي لمدار الأرض و rsquos ، والذي يبلغ 149.6 مليون كيلومتر ، كوحدة قياس في قياس المسافات داخل النظام الشمسي. تتراوح سرعة الأرض وحركة rsquos على طول مدارها ، والتي يبلغ متوسطها 29.765 كيلومترًا في الثانية ، بين 30.27 كيلومترًا في الثانية (عند الحضيض) و 29.27 كيلومترًا في الثانية (عند الأوج). جنبا إلى جنب مع الشمس ، تتحرك الأرض أيضًا حول مركز مجرة ​​درب التبانة ، وتبلغ فترة ثورة المجرة حوالي 200 مليون سنة ومتوسط ​​السرعة 250 كم في الثانية. بالنسبة إلى أقرب النجوم ، تتحرك الشمس والأرض بسرعة

19.5 كم في الثانية في اتجاه كوكبة هرقل.

تختلف فترة ثورة الأرض و rsquos حول الشمس ، والتي تسمى السنة ، اختلافًا طفيفًا في الطول اعتمادًا على الأجسام أو النقاط الموجودة على الكرة السماوية التي نفحصها فيما يتعلق بحركة الأرض والحركة الظاهرية للشمس في السماء. تسمى فترة الثورة المقابلة للفاصل الزمني بين ممرتي الشمس عبر الاعتدال الربيعي السنة الاستوائية. السنة الاستوائية هي أساس التقويم ، وهي تساوي 365.242 يومًا شمسيًا متوسطًا.

إن مستوى مدار الأرض و rsquos (مستوى مسير الشمس) في العصر الحالي يميل بزاوية 1.6 & deg إلى ما يسمى بمستوى Laplacian الثابت ، والذي يكون عموديًا على المتجه الرئيسي للزخم الزاوي للنظام الشمسي بأكمله. تحت تأثير جاذبية الكواكب الأخرى ، يتغير موقع مستوى مسير الشمس وكذلك شكل مدار الأرض و rsquos ببطء على مدار ملايين السنين. يتغير ميل مسير الشمس إلى مستوى Laplacian من 0 & deg إلى 2.9 & deg ، بينما يتغير انحراف مدار الأرض & rsquos من 0 إلى 0.067. في العصر الحالي ، يكون الانحراف المركزي 0.0167 ويتناقص بمقدار 4 × 10 & rdquo7 سنويًا. إذا نظرنا إلى الأرض من فوق القطب الشمالي ، فإن حركتها المدارية تكون عكس اتجاه عقارب الساعة ، أي في نفس اتجاه دورانها على محورها ونفس اتجاه دوران القمر حول الأرض.

يدور القمر الطبيعي Earth & rsquos ، القمر ، حول الأرض في مدار بيضاوي على مسافة متوسطة تبلغ 384.400 كم (

60.3 من متوسط ​​نصف قطر الأرض). كتلة القمر 1: 81.5 من كتلة الأرض (73.5 × 10 21 كجم). مركز كتلة نظام الأرض والقمر هو ثلاثة أرباع الأرض ونصف قطر rsquos بعيدًا عن مركز الأرض. كلا الجسمين ، الأرض والقمر ، يدوران حول مركز كتلة النظام. تعد نسبة كتلة القمر وكتلة rsquos إلى الأرض وكتلة rsquos هي الأكبر بين جميع الكواكب في النظام الشمسي وأقمارها الصناعية ، وبالتالي يُنظر إلى نظام الأرض والقمر غالبًا على أنه كوكب مزدوج.

للأرض شكل معقد ناتج عن العمل المشترك للجاذبية ، وقوى الطرد المركزي الناتجة عن دوران الأرض على محورها ، ومجموع قوى تشكيل الإغاثة الداخلية والخارجية. السطح المستوي لإمكانيات الجاذبية (أي السطح الذي يكون في جميع النقاط عموديًا على اتجاه الشاقول) الذي يتزامن مع سطح الماء في المحيطات (في حالة عدم وجود الأمواج والمد والجزر والتيارات والاضطرابات الناجمة عن التغيير في الضغط الجوي) على أنه الشكل التقريبي (الشكل) للأرض. هذا السطح يسمى الجيود. يعتبر الحجم الذي يحده هذا السطح هو حجم الأرض و rsquos (وبالتالي ، فإن حجم ذلك الجزء من القارات الذي يقع فوق مستوى سطح البحر غير مدرج فيه). يُؤخذ نصف قطر الكرة من نفس الحجم مثل حجم الجيود على أنه متوسط ​​نصف قطر الأرض. لحل العديد من المشكلات العلمية والعملية المتعلقة بالجيوديسيا ورسم الخرائط والعلوم الأخرى ، يتم أخذ الشكل الإهليلجي للأرض على أنه شكل الأرض. تعتبر معرفة معلمات الأرض الإهليلجية ، وموقعها في جسم الأرض ورسكووس ، وكذلك مجال جاذبية الأرض و rsquos أمرًا مهمًا للغاية في الديناميكا الفلكية ، التي تدرس قوانين حركة الأجسام الاصطناعية في الفضاء. تتم دراسة هذه المعلمات من خلال القياسات الفلكية الجيوديسية والجاذبية المأخوذة على الأرض وبواسطة طريقة الجيوديسيا الساتلية.

بسبب دوران الأرض و rsquos ، تبلغ سرعة النقاط على خط الاستواء 465 مترًا في الثانية ، بينما النقاط الواقعة عند خطوط العرض (& oslash لها سرعة 465 cos & oslash (m في الثانية) ، إذا كانت الأرض تعتبر كرة. يؤدي الاعتماد على السرعة الخطية للدوران ، وبالتالي أيضًا على قوة الطرد المركزي على خط العرض ، إلى تغيرات في حجم تسارع الجاذبية عند خطوط العرض المختلفة (انظر الجدول 4).

الجدول 4. الخصائص الهندسية والفيزيائية للأرض
نصف القطر الاستوائي. 6378.160 كم
نصف القطر القطبي. 6356.777 كم
قساوة الأرض الإهليلجية. 1:298.25
نصف قطرها. 6371.032 كم
المحيط عند خط الاستواء. 40.075.696 كم
سطح - المظهر الخارجي. 510.2 × 10 6 كم 2
مقدار. 1.083 × 10 12 كم 3
كتلة. 5976 × 10 21 كجم
متوسط ​​الكثافة. 5،518 كجم / م 3
تسارع الجاذبية (عند مستوى سطح البحر)
(أ) عند خط الاستواء.
(ب) عند القطب.
(ج) تسارع الجاذبية القياسي.

9.78049 م / ثانية 2
9.83235 م / ثانية 2
9.80665 م / ثانية 2
لحظة القصور الذاتي بالنسبة لمحور الدوران. 8.104 × 10 37 كجم × م 2

يتسبب دوران الأرض و rsquos حول محوره في تناوب الليل والنهار على سطحه. تحدد فترة دوران الأرض و rsquos وحدة الوقت ، اليوم. يميل محور دوران الأرض و rsquos بزاوية 23 درجة و 26.5 درجة إلى العمودي على مستوى مسير الشمس (في منتصف القرن العشرين) في العصر الحالي ، تتناقص هذه الزاوية بمقدار 0.47 & rdquo سنويًا. عندما تتحرك الأرض في مدارها حول الشمس ، يحتفظ محور دورانها بشكل أساسي بالاتجاه نفسه في الفضاء. هذا يؤدي إلى تناوب الفصول. يتسبب تأثير الجاذبية للقمر والشمس والكواكب في تغيرات دورية طويلة المدى في الانحراف المركزي لمدار الأرض و rsquos وميل محور الأرض و rsquos ، وهو أحد أسباب التغيرات المناخية على مر القرون.

تزداد فترة دوران الأرض و rsquos بشكل منهجي تحت تأثير المد والجزر القمري ، وبدرجة أقل ، المد والجزر الشمسي. يتسبب جاذبية القمر و rsquos في حدوث تشوهات في المد والجزر لكل من الغلاف الجوي وقشرة الماء بالإضافة إلى الأرض & ldquosolid & rdquo إنها موجهة نحو الجسم الجاذب ، وبالتالي تتحرك فوق الأرض أثناء دورانها. المد والجزر في قشرة الأرض و rsquos لها سعة تصل إلى 43 سم ، بينما في المحيط المفتوح لا تزيد عن 2 متر في الغلاف الجوي ، فإنها تسبب تغيرًا في الضغط يبلغ عدة مئات من النيوتن / م 2 (عدة ملم زئبق). يؤدي احتكاك المد والجزر المصاحب لحركة المد والجزر إلى فقدان الطاقة في نظام الأرض والقمر ونقل الزخم الزاوي من الأرض إلى القمر. نتيجة لذلك ، يتباطأ دوران الأرض ويتحرك القمر بعيدًا عن الأرض. أتاحت دراسة حلقات النمو الشهرية والسنوية في الحفريات المرجانية تقدير عدد الأيام في السنة في العصور الجيولوجية الماضية (حتى 600 مليون سنة مضت). تشير نتائج البحث إلى أن فترة دوران الأرض و rsquos حول محورها تزداد بمعدل بضعة أجزاء من الألف من الثانية كل قرن (قبل 500 مليون سنة كان طول اليوم 20.8 ساعة). التباطؤ الفعلي في سرعة دوران الأرض و rsquos أقل إلى حد ما مما يتوافق مع انتقال الزخم إلى القمر. يشير هذا إلى وجود تجعد علماني في الأرض و rsquos لحظة من القصور الذاتي التي ترتبط على ما يبدو بالنمو في الأرض و rsquos اللب الصلب أو بحركة الكتل أثناء العمليات التكتونية. تتغير سرعة دوران الأرض و rsquos أيضًا بشكل طفيف خلال عام بسبب الحركة الموسمية للكتل الهوائية والرطوبة. جعلت ملاحظات مسارات الأقمار الصناعية الأرضية الاصطناعية من الممكن تحديد درجة عالية من الدقة أن انحراف الأرض و rsquos أكبر إلى حد ما مما قد يستجيب لسرعة دورانه الحالية وتوزيع الكتل الداخلية. يبدو أن تفسير ذلك هو اللزوجة العالية للأرض و rsquos الداخلية ، مما يؤدي إلى حالة لا يتخذ فيها شكل الأرض و rsquos على الفور شكلًا يتوافق مع فترة الدوران المتزايدة عندما يتباطأ دوران الأرض و rsquos. نظرًا لأن الأرض لها شكل مفلطح (كتلة زائدة عند خط الاستواء) ولا يقع مدار القمر و rsquos في مستوى خط استواء الأرض و rsquos ، فإن جاذبية القمر و rsquos تسبب انحرافًا بطيئًا للأرض ومحور rsquos في الفضاء. (تستغرق الدورة الكاملة 26000 سنة.) تُركب على هذه الحركة التذبذبات الدورية لاتجاه المحور ، أو الدوران (الفترة الأساسية 18.6 سنة). يخضع موضع محور الدوران بالنسبة لجسم الأرض و rsquos لتغييرات دورية (في هذه الحالة تنحرف الأقطاب عن موضعها المتوسط ​​بمقدار 10-15 مترًا) وتغييرات علمانية (يتحول متوسط ​​موضع القطب الشمالي في الاتجاه أمريكا الشمالية بسرعة

الغلاف الخارجي والأكثر اتساعًا للأرض هو الغلاف المغناطيسي ، وهي مساحة الفضاء حول الأرض التي يتم تحديد خصائصها الفيزيائية بواسطة المجال المغناطيسي للأرض و rsquos وتفاعلها مع تيارات الجسيمات المشحونة.

أظهرت الأبحاث التي أجريت عن طريق المسابير الفضائية والأقمار الصناعية الأرضية أن الأرض تقع باستمرار في تيار من الإشعاع الشمسي الجسدي (ما يسمى بالرياح الشمسية). يتشكل بسبب التمدد المستمر (الهروب) لبلازما الإكليل الشمسي ويتكون من جسيمات مشحونة (بروتونات ونوى وأيونات الهيليوم وأيضًا أيونات وإلكترونات موجبة أثقل). بالقرب من مدار الأرض و rsquos ، تتراوح سرعة الحركة المنظمة للجسيمات في التيار بين 300 و 800 كيلومتر في الثانية. تحمل البلازما الشمسية معها مجالًا مغناطيسيًا تبلغ قوته في المتوسط ​​4.8 × 10 3 أمبير / م (6 × 10 & ناقص 5 درجات).

عندما يصطدم تيار البلازما الشمسية بعائق ما ، يتشكل المجال المغناطيسي للأرض و rsquos ، موجة صدمية تنتشر لتلتقي بالتيار (انظر الشكل 1). الصدمة الأمامية على

يتم تحديد الجانب المواجه للشمس على مسافة متوسطة 13-14 نصف قطر أرضي (R & reg) من مركز الأرض و rsquos. خلف مقدمة الصدمة توجد منطقة انتقالية بسمك

20000 كم حيث يصبح المجال المغناطيسي للبلازما الشمسية مضطربًا وتصبح حركة جسيماتها فوضوية. ترتفع درجة حرارة البلازما في هذه المنطقة من حوالي 200000 درجة إلى

تجاور منطقة الانتقال مباشرة الأرض والغلاف المغناطيسي rsquos حدود الغلاف المغناطيسي ، وتمرر المغناطيسية على طول الخط حيث يتم معادلة الضغط الديناميكي للرياح الشمسية بضغط الأرض والمجال المغناطيسي rsquos. وهي تقع على جانب الشمس على مسافة

10-12 R & reg (70.000-80.000 كم) من مركز الأرض ويبلغ سمكها

100 كم. قوة المجال المغناطيسي للأرض و rsquos عند انقطاع المغنطيسية

8 x 10 & rdquo 2 A / m (10 3 oersteds) ، أي أكبر بكثير من قوة مجال البلازما الشمسية و rsquos على مستوى مدار الأرض و rsquos. تتدفق تيارات جزيئات البلازما الشمسية حول المجال المغناطيسي وتشوه بشكل حاد بنية المجال المغناطيسي للأرض و rsquos على مسافات كبيرة من الأرض. تصل إلى مسافة حوالي 3R & reg من مركز الأرض ، لا يزال المجال المغناطيسي قريبًا إلى حد ما من المجال المغناطيسي ثنائي القطب (تقل شدة المجال بدءًا من ارتفاع

I / R 3 3 & reg). لا يتم إزعاج انتظام المجال هنا إلا من خلال الانحرافات المغناطيسية (ينعكس تأثير أكبر الحالات الشاذة على ارتفاعات تصل إلى

0.5 ص& reg فوق سطح الأرض). على مسافات أكبر من 3R و reg يضعف المجال المغناطيسي بشكل أبطأ من المجال ثنائي القطب ، ويتم ضغط خطوط قوته على الجانب المواجه للشمس إلى حد ما باتجاه الأرض. تنحرف خطوط المجال المغنطيسي الأرضي التي تترك الأرض في المناطق القطبية بفعل الرياح الشمسية نحو الأرض والجانب الليلي rsquos. هناك يشكلون الغلاف المغناطيسي & ldquotail & rdquo أو & ldquotrain & rdquo أكثر من 5 ملايين كيلومتر طويلة. يتم فصل حزم الخطوط المغناطيسية الموجهة بشكل معاكس في الذيل بواسطة منطقة ذات مجال مغناطيسي منخفض للغاية (صفيحة محايدة) حيث تتركز البلازما الساخنة بدرجة حرارة ملايين الدرجات.

يتفاعل الغلاف المغناطيسي مع مظاهر النشاط الشمسي التي تسبب تغيرات ملحوظة في الرياح الشمسية وفي مجالها المغناطيسي. تحدث مجموعة معقدة من الظواهر التي سميت بالعاصفة المغناطيسية ldquomagnetic. وأثناء مثل هذه العواصف ، يحدث اقتحام مباشر لجزيئات الرياح الشمسية في الغلاف المغناطيسي ، وتسخن الطبقات العليا من الغلاف الجوي وتكثف التأين ، وتتسارع الجسيمات المشحونة ، هناك هو زيادة سطوع شاشات الشفق ، وتحدث ضوضاء كهرومغناطيسية ، وتعطل الاتصالات الراديوية قصيرة الموجة ، وما إلى ذلك. يوجد في منطقة خطوط المجال المغنطيسي الأرضي المغلقة مصيدة مغناطيسية للجسيمات المشحونة. يتم تحديد حدوده الدنيا من خلال امتصاص الغلاف الجوي على ارتفاع عدة مئات من الكيلومترات من الجسيمات التي تم التقاطها في المصيدة ، بينما تتطابق الحدود العليا عمليًا مع حدود الغلاف المغناطيسي على الجانب النهاري من الأرض وهي منخفضة إلى حد ما جانب الليل. تشكل تدفقات الجسيمات عالية الطاقة (بشكل أساسي البروتونات والإلكترونات) التي تم التقاطها في المصيدة ما يسمى بحزام إشعاع فان ألين. تشكل جزيئات الحزام الإشعاعي خطرًا إشعاعيًا كبيرًا أثناء الرحلات الفضائية.

الغلاف الجوي للأرض و rsquos ، أو الغلاف الجوي ، هو الاسم الذي يطلق على الوسط الغازي الذي يحيط بالأرض & ldquosolid & rdquo ويدور معًا. كتلة الغلاف الجوي

5.15 × 10 18 كجم. متوسط ​​الضغط الجوي على سطح الأرض ورسكووس عند مستوى سطح البحر يساوي 101 ، 325 نيوتن / نر. (هذا يتوافق مع 1 جو أو 760 ملم زئبق.) تنخفض كثافة الغلاف الجوي وضغطه بسرعة مع الارتفاع. على سطح الأرض متوسط ​​كثافة الهواء ع = 1.22 كجم / م 3 (عدد الجزيئات في 1 متر مكعب هو ن = 2.5 × 10 25) ، بينما على ارتفاع 10 كم ص = 0.41 كجم / م 3 (ن= 8.6 × 10 24) ، وعلى ارتفاع 100 كم ص - 8.8 × 10 & ناقص 7 كجم / م 3 (ن = 1.8 × 10 18). يحتوي الغلاف الجوي على هيكل متعدد الطبقات ، وتختلف الطبقات في الخواص الفيزيائية والكيميائية (درجة الحرارة ، والتركيب الكيميائي ، وتأين الجزيئات ، وعوامل أخرى).

يعتمد التقسيم التقليدي للغلاف الجوي إلى طبقات بشكل أساسي على التغير في درجة الحرارة مع الارتفاع ، مما يعكس توازن عمليات الطاقة الأساسية في الغلاف الجوي.

يُطلق على الجزء السفلي من الغلاف الجوي ، والذي يحتوي على حوالي 80 في المائة من كتلته الإجمالية ، طبقة التروبوسفير. يمتد إلى ارتفاع 16-18 كم في الحزام الاستوائي وما يصل إلى 8-10 كم في خطوط العرض القطبية. تنخفض درجة حرارة طبقة التروبوسفير مع الارتفاع بمتوسط ​​0.6 درجة و درجة كلفن لكل 100 متر. فوق التروبوسفير ، على ارتفاع 55 كم ، توجد طبقة الستراتوسفير ، والتي تحتوي على ما يقرب من 20 في المائة من الغلاف الجوي وكتلة rsquos. يتم فصله عن طبقة التروبوسفير بطبقة انتقالية تسمى التروبوبوز ، والتي تبلغ درجة حرارتها 190 درجة و 220 درجة و درجة كلفن. تصل إلى ارتفاع

25 كم تنخفض درجة حرارة الستراتوسفير إلى حد ما ، ولكن بعد ذلك تبدأ في الارتفاع لتصل إلى الحد الأقصى (

270 درجة كلفن) على ارتفاع 50-55 كم. يرجع هذا الارتفاع في المقام الأول إلى زيادة تركيز الأوزون في الطبقات العليا من الغلاف الجوي ، حيث يمتص الأوزون بشكل مكثف الأشعة فوق البنفسجية للشمس. يوجد فوق طبقة الستراتوسفير طبقة الميزوسفير (حتى 80 كم) ، والغلاف الحراري (من 80 كم إلى 800-1000 كم) ، والكرة الخارجية (فوق 800-1000 كم). الكتلة الكلية لكل هذه الطبقات لا تزيد عن 0.5٪ من كتلة الغلاف الجوي. في طبقة الميزوسفير ، التي تفصلها طبقة الستراتوبوز عن طبقة الستراتوسفير ، يختفي الأوزون وتنخفض درجة الحرارة مرة أخرى إلى 180 درجة و 200 درجة و درجة كلفن بالقرب من الحد الأعلى (فترة الميزوبوز). في الغلاف الحراري ، هناك ارتفاع سريع في درجة الحرارة ، ناتج في المقام الأول عن امتصاص الإشعاع الشمسي قصير الموجة. يتم تقديم زيادة في درجة الحرارة حتى ارتفاع 200-300 كم. فوق ذلك ، حتى 800-1000 كم تقريبًا ، تظل درجة الحرارة ثابتة (

1000 درجة كلفن) لأن الغلاف الجوي المخلخ يمتص الإشعاع الشمسي بشكل ضعيف.

الطبقة الخارجية من الغلاف الجوي ، الغلاف الخارجي ، مخلخلة للغاية (عند الحد الأدنى ، يكون عدد البروتونات في 1 متر مكعب

1011) ونادرا ما تصطدم الجسيمات. قد تتجاوز سرعات الجسيمات الفردية في الغلاف الخارجي سرعة الهروب الحرجة. إذا لم تعوقها الاصطدامات ، فقد تتغلب هذه الجسيمات على جاذبية الأرض وتترك الغلاف الجوي وتنطلق في الفضاء بين الكواكب. هذه هي الطريقة التي يحدث بها تبديد الغلاف الجوي. لذلك يسمى الغلاف الخارجي أيضًا بمجال التبديد. إن ذرات الهيدروجين والهيليوم بشكل أساسي هي التي تهرب من الغلاف الجوي إلى الفضاء بين الكواكب.

يجب اعتبار الخصائص المذكورة لطبقات الغلاف الجوي على أنها خصائص متوسطة. اعتمادًا على خط العرض الجغرافي وموسم السنة واليوم وعوامل أخرى ، قد تكون هناك تغييرات ملحوظة فيها.

التركيب الكيميائي لجو الأرض و rsquos غير موحد. يحتوي الهواء الجوي الجاف على سطح الأرض ورسكووس ، من حيث الحجم ، على 78.08 في المائة من النيتروجين ، و 20.95 في المائة من الأكسجين (

6٪ أوزون) ، 0.93٪ أرجون ، وحوالي 0.03٪ ثاني أكسيد الكربون. الهيدروجين والنيون والهيليوم والميثان والكريبتون والغازات الأخرى مجتمعة لا تشكل أكثر من 0.1 بالمائة. في طبقة الغلاف الجوي حتى ارتفاعات 90-100 كم ، حيث يحدث اختلاط مكثف للغلاف الجوي ، لا يتغير التركيب النسبي للمكونات الأولية. (تسمى هذه الطبقة الغلاف الجوي المتجانس). يحتوي الغلاف الجوي على (1.3-1.5) × 1016 كجم من الماء. تتركز الكتلة الأولية لمياه الغلاف الجوي (على شكل بخار وقطرات معلقة وبلورات ثلجية) في طبقة التروبوسفير ، وفي الارتفاعات الأعلى تتقلص كمية الماء بشكل حاد. في الهواء الرطب ، يختلف محتوى بخار الماء على سطح الأرض و rsquos من 3-4 في المائة في المناطق المدارية إلى 2 × 10 و 5 في المائة في أنتاركتيكا. مكونات الهباء الجوي ، بما في ذلك غبار التربة والأصل العضوي والفضائي وجزيئات السخام والرماد والأملاح المعدنية ، متغيرة للغاية.

بالقرب من الحد الأعلى لطبقة التروبوسفير وفي طبقة الستراتو يزداد محتوى الأوزون. تقع طبقة تركيز الأوزون الأقصى على ارتفاعات

21-25 كم. تبدأ من ارتفاعات

40 كم هناك زيادة في محتوى الأكسجين الذري. يبدأ تفكك النيتروجين الجزيئي على ارتفاعات تبلغ حوالي 200 كم. جنبا إلى جنب مع تفكك الجزيئات بسبب تأثير الموجة القصيرة والإشعاع الجسدي من الشمس ، على ارتفاعات تتراوح بين 50 و 400 كم هناك تأين للغازات الجوية. تعتمد الموصلية الكهربائية للغلاف الجوي على درجة التأين. على ارتفاعات 250-300 كم ، حيث يحدث التأين الأقصى ، تكون الموصلية الكهربائية للغلاف الجوي أكبر بمقدار 10 12 مرة من الموصلية الكهربائية على سطح الأرض و rsquos. تتميز الطبقات العليا من الغلاف الجوي أيضًا بعملية الفصل المنتشر للغازات بسبب تأثير قوة الجاذبية (فصل الجاذبية): يتم توزيع الغازات بالارتفاع وفقًا لكتلتها الجزيئية.

ونتيجة لذلك ، تصبح الطبقات العليا من الغلاف الجوي أكثر ثراءً في الغازات الأخف. تؤدي عمليات التفكك والتأين وفصل الجاذبية مجتمعةً إلى عدم انتظام كيميائي للطبقات العليا من الغلاف الجوي. حتى حوالي 200 كم المكون الرئيسي للهواء هو النيتروجين N2. فوق ذلك الأكسجين الذري يبدأ في السيادة. على ارتفاعات تزيد عن 600 كم ، يصبح الهيليوم هو المكون السائد ، بينما في الطبقة التي تبدأ من 2000 كم وما فوق ، يصبح الهيدروجين هو المسيطر ، مشكلاً ما يسمى هالة الهيدروجين للأرض.

الإشعاع الكهرومغناطيسي للشمس ، المصدر الرئيسي للطاقة للعمليات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية في الغلاف الجغرافي للأرض و rsquos ، يمر عبر الغلاف الجوي إلى سطح الأرض و rsquos. الغلاف الجوي شفاف للإشعاع الكهرومغناطيسي في نطاق الأطوال الموجية & لامدا من 0.3 ميكرون (3000 أنجستروم) إلى 5.2 ميكرون (حوالي 88 بالمائة من كل طاقة الإشعاع الشمسي موجود في هذا النطاق) ونطاق الراديو من 1 مم إلى 30 م. يتم امتصاص الإشعاع في نطاق الأشعة تحت الحمراء (lambda & gt 5.2 microns) بشكل أساسي بواسطة بخار الماء وثاني أكسيد الكربون في طبقة التروبوسفير والستراتوسفير. إن عتامة الغلاف الجوي في النطاق الراديوي ناتجة عن انعكاس موجات الراديو من الطبقات المتأينة للغلاف الجوي (الأيونوسفير). يمتص الأوزون الإشعاع في نطاق الأشعة فوق البنفسجية (& lambda من 3000 إلى 1800 أنجستروم) على ارتفاعات 15-60 كم ، بينما يمتص النيتروجين والأكسجين الجزيئي والذري الموجات التي يتراوح أطوالها بين 1800 و 1000 أنجستروم أو أقصر (على ارتفاعات من بضع عشرات إلى عدة مئات من الكيلومترات فوق سطح الأرض و rsquos). يتم امتصاص إشعاع الموجة القصيرة القاسية (الأشعة السينية وأشعة جاما) من خلال اتساع الغلاف الجوي بالكامل ولا تصل إلى سطح الأرض. وبالتالي ، فإن المحيط الحيوي محمي من التأثير المميت للإشعاع الشمسي قصير الموجة. تصل فقط 48 في المائة من طاقة الإشعاع الشمسي الذي يقع على الحدود الخارجية للغلاف الجوي إلى سطح الأرض و rsquos في شكل إشعاع مباشر ومنتشر. في نفس الوقت يكون الغلاف الجوي معتمًا تقريبًا للأرض والإشعاع الحراري rsquos (بسبب وجود ثاني أكسيد الكربون وأبخرة الماء في الغلاف الجوي و mdashthe ظاهرة الاحتباس الحراري). إذا لم يكن للأرض غلاف جوي ، فإن متوسط ​​درجة حرارة سطحها سيكون -23 درجة مئوية ، في حين أن متوسط ​​درجة الحرارة السنوية لسطح الأرض و rsquos هو 14.8 درجة مئوية. يوقف الغلاف الجوي أيضًا بعض الأشعة الكونية ويعمل كدرع ضد التأثير المدمر للأحجار النيزكية. يُظهر سطح القمر ، الذي لا يتمتع بحماية الغلاف الجوي والذي تنتشر فيه الحفر النيزكية ، مدى أهمية العمل الوقائي للأرض والغلاف الجوي.

هناك تبادل مستمر للطاقة (دورة الحرارة) والمادة (الدورة الهيدرولوجية ، تبادل الأكسجين والغازات الأخرى) يحدث بين الغلاف الجوي والسطح الذي يحيط به. يشمل التبادل الحراري نقل الحرارة عن طريق الإشعاع (التبادل الحراري المشع) ونقل الحرارة من خلال التوصيل الحراري ، والحمل الحراري ، وتحولات طور الماء (التبخر ، والتكثيف ، والبلورة).

يؤدي التسخين غير المتكافئ للغلاف الجوي فوق الأرض والمياه على ارتفاعات مختلفة وفي خطوط عرض مختلفة إلى توزيع غير متساوٍ للضغط الجوي. يتسبب الانخفاض المستمر في الضغط الذي يحدث في الغلاف الجوي في الدوران العام في الغلاف الجوي. يرتبط هذا بالدورة الهيدرولوجية ، والتي تشمل عمليات تبخر الماء من سطح الغلاف المائي ، ونقل بخار الماء بواسطة التيارات الهوائية ، وسقوط الأمطار وجريانها. تعتبر دورة الحرارة ، والدورة الهيدرولوجية ، ودورة الغلاف الجوي من العمليات الأساسية لتكوين المناخ. الغلاف الجوي عامل نشط في العمليات المختلفة التي تحدث على سطح الأرض وفي الطبقات العليا من المسطحات المائية. يلعب الغلاف الجوي دورًا مهمًا في تطور الحياة على الأرض.

يشكل الماء قشرة متقطعة على الأرض. يتركز حوالي 94 في المائة من الحجم الإجمالي للكرة المائية في المحيطات والبحار ، و 4 في المائة موجود في المياه الجوفية ، ويوجد حوالي 2 في المائة في الجليد والثلج (بشكل أساسي في القطب الشمالي والقطب الجنوبي والأراضي الخضراء) و 0.4 توجد في المائة في المياه السطحية للأرض (الأنهار والبحيرات والمستنقعات). توجد كمية ضئيلة من الماء في الغلاف الجوي وفي الكائنات الحية. تتغير جميع أشكال الماء من شكل إلى آخر في عملية الدوران. كل عام كمية الأمطار التي تهطل على سطح الأرض و rsquos تساوي كمية المياه المتبخرة من سطح الأرض والمحيطات مجتمعة. في الدورة الهيدرولوجية الشاملة ، تعتبر المياه الجوية هي الأكثر حركة.

يحتوي ماء الغلاف المائي على جميع العناصر الكيميائية تقريبًا. متوسط ​​التركيب الكيميائي له قريب من تكوين مياه المحيطات ، حيث يسود الأكسجين والهيدروجين والكلور والصوديوم. تهيمن الكربونات في مياه اليابسة. يختلف محتوى المواد المعدنية في مياه الأرض (الملوحة) اختلافًا كبيرًا اعتمادًا على الظروف المحلية ، وقبل كل شيء على المناخ. عادة ما تكون مياه اليابسة ممعدنة قليلاً أو طازجة. (تتراوح ملوحة الأنهار وبحيرات المياه العذبة من 50 إلى 1000 مجم لكل كيلوجرام.) يبلغ متوسط ​​ملوحة مياه المحيط حوالي 35 جرامًا لكل كيلوجرام (35 درجة / بو [أجزاء لكل ألف]) ، بينما تتراوح ملوحة مياه البحر بين 1 -2 & deg / & rsquooo (خليج فنلندا في بحر البلطيق) إلى 41.5 & deg / 00 (البحر الأحمر). يوجد أكبر تركيز للأملاح في البحيرات المالحة (البحر الميت حتى 260 درجة / oo) والمياه الجوفية (حتى 600٪& درجة).

تشكلت تركيبة الملح الحالية لمياه الغلاف المائي من خلال منتجات التجوية الكيميائية للصخور النارية وإدخال منتجات إزالة غاز الوشاح في مياه المحيطات موجبة الشحنة أيونات الصوديوم والمغنيسيوم والكالسيوم والبوتاسيوم والسترونشيوم موجودون في المقام الأول بسبب تصريف النهر. الكلور ، والكبريت ، والفلور ، والبروم ، واليود ، والبورون ، والعناصر الأخرى التي تلعب دور الأنيونات في مياه المحيطات هي في الأساس منتجات من الثورات البركانية تحت الماء. يأتي الكربون والنيتروجين والأكسجين الحر والعناصر الأخرى الموجودة في الغلاف المائي من الغلاف الجوي ومن المواد الحية على الأرض وفي المحيط. نظرًا لارتفاع نسبة العناصر الكيميائية الحيوية في المحيط ، تعمل مياهها كبيئة مواتية للغاية لتنمية الكائنات الحية النباتية والحيوانية.

تشكل محيطات العالم أكبر تراكم للمياه على سطح الأرض و rsquos. تربط التيارات البحرية أجزائها المنفصلة في كل واحد ، ونتيجة لذلك فإن مياه المحيطات والبحار لها خصائص فيزيائية كيميائية مشتركة.

الطبقة السطحية للمياه في المحيطات (حتى عمق 200-300 م) لها درجة حرارة متغيرة تتغير خلال فصول السنة وتعتمد على ظروف درجة الحرارة في الحزام المناخي المقابل. ينخفض ​​متوسط ​​درجة الحرارة السنوية لهذه الطبقة تدريجياً من 25 درجة مئوية عند خط الاستواء إلى 0 درجة مئوية وأقل في المناطق القطبية. تختلف طبيعة التغيير الرأسي في درجة حرارة مياه المحيطات اختلافًا كبيرًا في حالة عدم الانتظار على خط العرض الجغرافي ، والذي يفسر في المقام الأول من خلال التسخين والتبريد غير المتكافئين للمياه السطحية. من ناحية أخرى ، يختلف التغيير الرأسي في درجة حرارة الماء الموجود في نفس خطوط العرض اختلافًا كبيرًا بسبب التيارات. ومع ذلك ، هناك الكثير من القواسم المشتركة بين المساحات الاستوائية والاستوائية الهائلة للمحيط من حيث تغير درجة الحرارة على المستوى الرأسي. تنخفض درجة حرارة الماء بسرعة إلى عمق 300-500 متر ، ثم إلى 1200-1500 متر ، يحدث الانخفاض في درجة الحرارة بشكل أبطأ ، بينما أقل من 1500 متر لا يتغير على الإطلاق. في الطبقات القريبة من القاع ، عادة ما تكون درجة الحرارة بين 2 درجة مئوية و 0 درجة مئوية.

في المناطق المعتدلة ، يكون تغير درجة الحرارة على المستوى الرأسي أقل أهمية بسبب انخفاض احترار المياه السطحية. في المناطق القطبية ، تنخفض درجة الحرارة لأول 50-100 متر ، ثم ترتفع قليلاً إلى عمق حوالي 500 متر (من خلال إضافة مياه أكثر دفئًا وأكثر ملوحة من خطوط العرض المعتدلة) ، وبعد ذلك تنخفض ببطء إلى 0 درجة مئوية و أدناه في الطبقات القريبة من القاع.

تتغير كثافة الماء مع التغيرات في درجة الحرارة والملوحة. أعلى كثافة نموذجية في خطوط العرض الأعلى هناك حيث تصل إلى 1.0275 جم / سم 3 على السطح. في المنطقة الاستوائية ، تبلغ كثافة الماء على السطح 1.02204 جم / سم 3.

السمة النموذجية للمحيط هي دوران المياه واختلاطها. في الطبقة حتى 150-200 متر يتم تحديد الدوران بشكل أساسي من خلال الرياح السائدة ، والتي تتشكل تحت تأثيرها التيارات المحيطية القوية. يرتبط الدوران في الطبقات العميقة في المقام الأول بالاختلافات في الكثافة الموجودة في طبقة المياه اعتمادًا على درجة الحرارة والملوحة. العناصر الرئيسية للدورة الدموية التي تسببها حركة الرياح هي الدورات المضادة للأعاصير في خطوط العرض شبه الاستوائية ودورات الأعاصير في خطوط العرض العالية. يساهم دوران الكثافة في التوزيع الرأسي للكتل المائية ويشمل طبقة المياه بأكملها. المد والجزر التيارات المد والجزر الناجمة عن تأثير الشمس والقمر هو نوع كوكبي من حركة المياه.

يلعب المحيط دورًا كبيرًا في حياة الأرض ورسكووس إنه بمثابة خزان المياه الرئيسي للكوكب و rsquos ويستقبل معظم الطاقة الشمسية التي تصل إلى سطح الأرض و rsquos. نتيجة للقدرة الحرارية الكبيرة للماء و rsquos (والقدرة الحرارية المنخفضة للهواء) فإنها تمارس تأثيرًا معتدلاً على التقلبات في درجة حرارة الهواء في الفضاء المحيط. في خطوط العرض المعتدلة والقطبية ، تتراكم مياه البحر الحرارة خلال فصل الصيف وتصرفها إلى الغلاف الجوي في الشتاء. في المناطق الاستوائية والاستوائية ، ترتفع درجة حرارة الماء على السطح على مدار السنة.يتم نقل المياه الدافئة بواسطة التيارات القادمة من هذه المناطق إلى خطوط العرض العليا ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارتها ، بينما يتم إرجاع المياه الباردة إلى المناطق الاستوائية في تيارات متعاكسة. وبهذه الطريقة ، يؤثر المحيط على الأرض و rsquos cli-mate والطقس. يلعب المحيط دورًا مهمًا للغاية في دورة المادة على الأرض (الدورة الهيدرولوجية ، والتبادل المتبادل مع الغلاف الجوي للأكسجين وثاني أكسيد الكربون ، والترسب على الأرض من الملح المذاب في مياه المحيطات ، وإمداد المواد من الأرض إلى المحيط من خلال الأنهار ، والتحولات البيوجيوكيميائية).

بالتفاعل مع صخور الأرض والسواحل ، تؤدي كتل مياه المحيط المتحركة باستمرار قدرًا هائلاً من الأعمال المدمرة والإبداعية (التراكمية). الأنواع المختلفة من المواد المجزأة والمذابة التي يتم تلقيها نتيجة للعمل المدمر لمياه المحيطات وعمل تدفق المجاري تترسب في قاع المحيط ، وتشكل رواسب تتحول فيما بعد إلى صخور رسوبية. الكائنات النباتية والحيوانية الميتة تؤدي إلى نشوء رواسب حيوية المنشأ.

تلعب مياه الأرض أيضًا دورًا مهمًا. المياه العذبة تلبي احتياجات الإنسان من المياه وصناعة الإمدادات وزراعة الري. تؤدي المياه الجارية على السطح قدرًا كبيرًا من العمل الجيولوجي ، حيث تؤدي إلى تآكل وحمل وإيداع نواتج تفكك الصخور. يؤدي نشاط المياه الجارية إلى تشريح وتسطيح التضاريس الأرضية بشكل عام. يقدر إجمالي كمية المواد التي تنقلها الأنهار إلى البحار والمحيطات بأكثر من 17 مليار طن سنويًا.

إن معرفة بنية وتكوين وخصائص الأرض & ldquosolid & rdquo هي افتراضية في المقام الأول لأن الجزء العلوي فقط من الأرض وقشرة rsquos يمكن الوصول إليها للمراقبة المباشرة. يتم الحصول على جميع البيانات المتعلقة بالأجزاء الداخلية العميقة من الكوكب من خلال طرق بحث غير مباشرة (في الأساس الجيوفيزيائي). أكثر هذه الأساليب موثوقية هي الطرق الزلزالية التي تعتمد على دراسة مسارات وسرعة انتشار التذبذبات المرنة (الموجات الزلزالية) في الأرض. باستخدام هذه الطرق ، كان من الممكن إنشاء تقسيم للأرض الصلبة إلى مجالات منفصلة وتشكيل فكرة عن البنية الداخلية للأرض و rsquos (انظر الجدول 5).

هيكل الأرض الصلبة. الكرة الخارجية للأرض الصلبة والأرض وقشرة رسكوس (أ) ، هو الجزء الأكثر تباينًا وتعقيدًا. من بين الأنواع العديدة من القشرة الأكثر شيوعًا هي الأنواع القارية والمحيطية. تتميز بنية القشرة القارية بثلاث طبقات: الطبقة الرسوبية العلوية (من 0 إلى 20 كم) ، والطبقة الوسطى ، والتي تسمى تقليديًا الطبقة الجرانيتية (من 10 إلى 40 كم) ، والطبقة السفلية ، ما يسمى بالطبقة البازلتية طبقة (من 10 إلى 70 كم). يتم فصل الطبقة البازلتية عن الطبقة الجرانيتية عن طريق انقطاع كونراد.

تحت المحيطات ، يبلغ سمك الطبقة الرسوبية فوق مساحات شاسعة بضع مئات من الأمتار فقط. عادة ما تكون الطبقة الجرانيتية غير موجودة بدلاً منها هناك ما يسمى بالطبقة الثانية ، وطبيعتها غير واضحة. يبلغ سمك هذه الطبقة حوالي 1-2.5 كم. يبلغ سمك الطبقة البازلتية تحت المحيطات حوالي 5 كيلومترات.

بالإضافة إلى الأنواع الأولية من القشرة ، توجد عدة أنواع من القشرة والبنية المتوسطة والمتوسطة ، بما في ذلك القشرة تحت القارية (تحت أرخبيل معين) والقشرة تحت المحيط (في خنادق المياه العميقة في البحار الهامشية والقارية). تتميز القشرة شبه القارية بانقسام غير واضح بين الطبقات الجرانيتية والبازلتية ، وهما معروفتان معًا تحت اسم جرانيت بازلتي.

طبقة. القشرة تحت المحيط تشبه القشرة المحيطية ، وتختلف بسماكة أكبر بشكل عام وطبقة رسوبية أكثر سمكًا على وجه الخصوص. يتم تحديد السطح البيني بين قشرة الأرض و rsquos والغطاء الأساسي بدقة باستخدام الطرق الزلزالية.

يتكون الوشاح من ثلاث طبقات (بو C و د) ويمتد من انقطاع موهوروفيتش إلى عمق 2900 كم ، حيث يبدأ نواة الأرض ورسكووس. طبقات ب و ج تشكل الوشاح العلوي (850-900 كم سميكة) ، بينما طبقة د تشكل الوشاح السفلي (حوالي 2000 كم). الجزء العلوي من الطبقة ب، التي تقع مباشرة تحت القشرة ، تسمى الطبقة التحتية القشرة والطبقة التحتية معًا تشكل الغلاف الصخري. الجزء السفلي من الطبقة ب من الوشاح العلوي سمي على اسم ب. جوتنبرج ، عالم الزلازل الذي اكتشف خصائصه. السرعة التي تنتقل بها الموجات الزلزالية في طبقة جوتنبرج أقل إلى حد ما مما كانت عليه في الطبقات الموجودة فوقها وتحتها ، والتي ينسبها العلماء إلى زيادة لزوجة مادتها. ومن ثم ، فإن الاسم الثاني لطبقة جوتنبرج ، وهو الأثينوسفير (الكرة الضعيفة). هذه الطبقة هي قناة الموجة الزلزالية لأن المسار الزلزالي و ldquobeam & rdquo (مسار الموجة) يسافر على طولها لفترة طويلة. ال ج يتم تحديد الطبقة (طبقة Golitsyn) تحتها كمنطقة حيث تزداد سرعات الموجات الزلزالية بسرعة مع العمق (من 8 إلى 11.3 كم في الثانية للموجات الطولية ، من 4.9 إلى 6.3 كم في الثانية للموجات المستعرضة).

يبلغ متوسط ​​نصف قطر نواة الأرض و rsquos حوالي 3500 كيلومتر وينقسم إلى اللب الخارجي (طبقة ه) واللب الداخلي (الطبقة G) ، والتي يبلغ نصف قطرها حوالي 1300 كم. يتم تقسيمها بواسطة منطقة انتقالية (طبقة F) بسماكة حوالي 300 كيلومتر تعتبر هذه الطبقة عادة جزءًا من اللب الخارجي. عند حدود النواة لوحظ انخفاض حاد في سرعة الموجات الطولية (من 13.6 إلى 8.1 كم في الثانية). تزداد السرعة داخل القلب ، حيث تقفز إلى 11.2 كم في الثانية بالقرب من حدود القلب الداخلي. تنتقل الموجات الزلزالية في اللب الداخلي بسرعة ثابتة تقريبًا.

الخصائص الفيزيائية والتكوين الكيميائي للأرض الصلبة. تتغير الكثافة والضغط وقوة الجاذبية والخصائص المرنة للمادة واللزوجة ودرجة الحرارة مع العمق داخل الأرض (انظر الشكلين 3 و 4). متوسط ​​كثافة الأرض وقشرة الرسكوس ككل 2.8 طن / م 3. يبلغ متوسط ​​كثافة الطبقة الرسوبية للقشرة 2.4-2.5 طن / م 3 ، أما الطبقة الجرانيتية فتبلغ 2.7 طن / م 3 وبالنسبة للطبقة البازلتية 2.9 طن / م 3. عند الحدود بين قشرة الأرض و rsquos والعباءة (انقطاع M) تزداد الكثافة بشكل حاد من 2.9-3.0 طن / م 3 إلى 3.1-3.5 طن / م 3. بعد ذلك يزداد تدريجياً ليصل إلى 3.6 طن / م 3 عند قاعدة طبقة جوتنبرج ، و 4.5 طن / م 3 عند قاعدة طبقة جوليتسين ، و 5.6 طن / م 3 عند حدود اللب. في اللب ، تقفز الكثافة إلى 10.0 طن / م 3 ثم تزداد تدريجياً إلى 12.5 طن / م 3 في مركز الأرض.

لا يُظهر تسارع الجاذبية الأرضية تغيرات مفاجئة. حتى عمق 2500 كم ينحرف أقل من 2 في المائة عن الشكل 10 م / ثانية عند حدود اللب فهو 10.7 م / ث 2 ، ثم يتناقص تدريجياً إلى الصفر في مركز الأرض. يُحسب الضغط على أساس البيانات الخاصة بالكثافة وتسارع الجاذبية التي تزداد باستمرار مع العمق. عند قاعدة القشرة القارية تكون قريبة من 1 جيجانيوتون / م 2 (109 نيوتن / م 2) ، بينما في قاعدة الطبقة ب تبلغ 14 جيجانيوتونس / م 2 ، وعند قاعدة الطبقة ج تبلغ 35 جيجانيوتونس / م 2 ، وعند حدود القلب تبلغ 136 جيجانيوتونس / م 2 ، وفي مركز الأرض 361 جيجانيوتونس / م 2 . بالنظر إلى كثافة وسرعات الموجات الزلزالية ، يتم حساب القيم لوصف الخصائص المرنة لمادة الأرض و rsquos. يظهر الاختلاف فيها حسب العمق في الشكل 4.

في قشرة الأرض و rsquos وفي درجة حرارة الوشاح العلوي تزداد مع العمق. هناك تدفق حراري من الوشاح إلى سطح الأرض الصلبة ، فهو أصغر بعدة آلاف من المرات من تلك القادمة من الشمس (في المتوسط ​​حوالي

0.06 واط / م 2 أو حوالي 2.5 × 10 13 واط لكامل سطح الأرض). في جميع الأماكن في الوشاح تكون درجة الحرارة أقل من درجة حرارة الانصهار الكامل للمادة المكونة. تحت القشرة القارية يعتقد أنها حوالي 600 درجة و 700 درجة مئوية. في طبقة جوتنبرج ، تبدو درجة الحرارة قريبة من نقطة الانصهار (1500 درجة -1 SOOT). تقديرات درجات الحرارة للطبقات العميقة من الوشاح وللب الأرض و rsquos هي تقديرات افتراضية للغاية. يبدو أن درجة الحرارة في القلب لا تزيد عن 4000 درجة مئوية و 5000 درجة مئوية.

من الواضح أن لزوجة مادة الوشاح أعلى وأسفل حدود الغلاف الموري هي على الأقل 10 23 اتزانًا (1 اتزان = 0.1 نيوتن × ثانية / م 2) تقل لزوجة الغلاف الموري إلى حد كبير (1019-1021 اتزان). يُعتقد أنه نتيجة لذلك ، يحدث تدفق بطيء للكتلة في اتجاه أفقي في الغلاف الموري تحت تأثير الحمل غير المتكافئ من الأرض وقشرة rsquos (استعادة التوازن المتساوي). تكون لزوجة اللب الخارجي أقل بكثير من لزوجة اللب الخارجي مقارنة بلزوجة الوشاح.

تقع بؤر الزلازل في الوشاح العلوي على عمق 700 كم ، مما يدل على القوة الكبيرة للمادة المكونة للوشاح العلوي و rsquos. يفسر عدم وجود بؤر زلزالية أعمق إما بالقوة المنخفضة للمادة أو بغياب ضغوط ميكانيكية قوية بما فيه الكفاية.

الموصلية الكهربائية في الجزء العلوي من الطبقة ب منخفض جدًا (بترتيب 10 & ناقص 2 أوم & ناقص 1 × م & ناقص 1) في طبقة جوتنبرج ، يكون أكبر ، والذي يُعتقد أنه مرتبط بزيادة درجة الحرارة. في طبقة Golitsyn يزداد تدريجياً إلى حوالي 10-100 أوم وناقص 1 × م & ناقص 1 ، بينما في الوشاح السفلي يزيد بشكل واضح بترتيب آخر من حيث الحجم. الموصلية الكهربائية عالية جدًا في نواة الأرض و rsquos ، وهو مؤشر على الخصائص المعدنية للمادة.

ويترتب على الفرضيات الحالية لنشأة الكون أن التركيب الكيميائي للكواكب وأقمارها والنيازك يجب أن يكون مشابهًا لتكوين الشمس. من خلال مقارنة التحليلات الكيميائية المعروفة لصخور الأرض والقمر والنيازك والتحليلات الطيفية للشمس والأخذ في الاعتبار البيانات المتعلقة بالكثافة والخصائص الفيزيائية الأخرى للمواد الموجودة في باطن الأرض ، فمن الممكن وصف السمات العامة لل تكوين الأرض ككل وتكوين الأغلفة الأرضية المختلفة. يعطي الجدول 6 التركيب الكيميائي العام للأرض بعد حسابات أجراها عالم الكيمياء الجيولوجي الأمريكي B. Mason. من المفترض أن اللب يتكون من سبيكة من الحديد النيكل تشبه المرحلة المعدنية للكوندريت. هناك نوعان من الفرضيات المتعلقة بتكوين الأرض و rsquos الأساسية. وفقًا للأول ، يتكون اللب من الحديد مع خليط (18-20 بالمائة) من السيليكون (أو بعض المواد الخفيفة نسبيًا) وفقًا للجزء الثاني ، يتكون اللب الخارجي من السيليكات ، والتي تحت تأثير الضغط الهائل ودرجة حرارة عالية ، قد انتقلت إلى حالة معدنية ، وقد يكون اللب الداخلي من الحديد أو السيليكات.

الجدول 6. التركيب الكيميائي للأرض
عنصر كيميائينسبة المحتوى في الوزن
حديد34.63
الأكسجين29.53
السيليكون15.20
المغنيسيوم12.70
نيكل2.39
كبريت1.93
الكالسيوم1.13
الألومنيوم1.09
صوديوم0.57
الكروم0.26
المنغنيز0.22
كوبالت0.13
الفوسفور0.10
البوتاسيوم0.07
التيتانيوم0.05

يسود الحديد والأكسجين والسيليكون والمغنيسيوم في تكوين الأرض و rsquos (سواء في الكتلة وعدد الذرات). تشكل مجتمعة أكثر من 90 في المائة من كتلة الأرض ورسكووس. تتكون قشرة الأرض ورسكووس من نصف أكسجين تقريبًا وأكثر من ربع السيليكون. تتكون نسبة كبيرة أيضًا من الألومنيوم والمغنيسيوم والكالسيوم والصوديوم والبوتاسيوم. ينتج الأكسجين والسيليكون والألمنيوم المركبات الأكثر شيوعًا في القشرة: السيليكا (SiO2) والألومينا (A12ا3).

يتكون الوشاح بشكل أساسي من معادن ثقيلة غنية بالمغنيسيوم والحديد. أنها تشكل مركبات مع SiO2 (السيليكات). من الواضح أن الطبقة التحتية تحتوي على المزيد من الفورستريت (Mg2SiO4) من أي شيء آخر ، بينما في أعماق أكبر كمية الفياليت (Fe2SiO4) يزداد تدريجياً. من المفترض أنه تحت تأثير الضغط العالي جدًا في الوشاح السفلي ، تحطمت هذه المعادن إلى أكاسيد (SiO2، MgO ، و FeO).

تنتج الحالة الكلية للمادة في باطن الأرض ورسكووس عن ارتفاع درجة الحرارة والضغط. يمكن أن تكون المادة الموجودة في الوشاح منصهرة إذا لم تكن للضغط العالي الذي ينتج عنه أن يكون الوشاح بأكمله في حالة بلورية صلبة ، مع استثناء محتمل للغلاف الموري حيث يكون تأثير درجة الحرارة القريبة من نقطة الانصهار أكبر من تأثير الضغط. من المفترض أن تكون مادة الوشاح هناك إما في حالة غير متبلورة أو في حالة منصهرة جزئيًا. في طبقة Golitsyn مع زيادة الضغط مع العمق ، يبدو أن المشابك البلورية للمعادن قد أعيد تشكيلها في اتجاه ضغط أكبر للذرات ، وهو ما يفسر الزيادة السريعة في الكثافة وسرعات الموجات الزلزالية مع العمق.

من الواضح أن اللب الخارجي في حالة سائلة (منصهر) لأن الموجات الزلزالية المستعرضة ، غير القادرة على الانتقال في سائل ، لا تمر عبره. يرتبط أصل المجال المغناطيسي للأرض و rsquos بوجود اللب الخارجي السائل. يبدو أن اللب الداخلي صلب. (الموجات الطولية التي تقترب من حدود النواة الداخلية تولد موجات عرضية فيها.)

العمليات الجيوديناميكية. إن مادة الأرض و rsquos الأرضية تتحرك وتتغير باستمرار. تحدث هذه العمليات بسرعة أكبر في الأصداف السائلة والغازية ، لكن المحتوى الأساسي لتاريخ تطور الكرة الأرضية و rsquos يتكون من تغييرات أبطأ بكثير تحدث في الغلاف الجوي الداخلي الذي يتكون أساسًا من مادة صلبة ، فهي على وجه التحديد دراسة طبيعتها والديناميكيات الأكثر أهمية للفهم الصحيح للحالة الحالية وجميع حالات الأرض الماضية.

من بين العمليات التي تحدث في الداخل وعلى سطح الأرض هناك مجموعتان رئيسيتان مميزتان. الأول هو العمليات الداخلية ، أو الذاتية ، التي تكون قوتها الدافعة هي الطاقة الداخلية للأرض و rsquos (في المقام الأول طاقة الاضمحلال الإشعاعي). تتكون المجموعة الثانية من عمليات خارجية أو خارجية جينية ناتجة عن طاقة الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى الأرض. تعتبر العمليات الذاتية المنشأ نموذجية في المقام الأول في الغلاف الجوي العميق الجذور. في المناطق السفلية من الأرض وقشرة rsquos ، في الوشاح العلوي ، وعلى ما يبدو ، هناك حركة أعمق بكثير للكتل الهائلة من المادة والتوسع والضغط وتحولات الطور لهذه المادة هجرة العناصر الكيميائية ودوران التيارات الحرارية والكهربائية . ليس هناك شك في أنها مجتمعة تتسبب في عملية مستمرة من التمايز السحيق للمادة ، مما يؤدي إلى تركيز المكونات الأخف في الغلاف الجوي العلوي والمكونات الأثقل في الغلاف الجوي الأعمق. يبدو أن العامل الدافع في الوشاح هو آلية تشبه اندماج المنطقة نتيجة توزيع العناصر الكيميائية (أو المركبات) بانتظام بين المراحل القابلة للانصهار والحرارة. تعمل العمليات الداخلية العميقة الجذور على قشرة الأرض و rsquos ، مما يتسبب في حركات رأسية وأفقية لقطاعات وكتل معينة (حركات القشرة الأرضية) وتشوه وتحويل البنية الداخلية للقشرة. تسمى كل هذه العمليات بالعمليات التكتونية ، والمنطقة التي تحدث فيها ، والتي تشمل قشرة الأرض ورسكووس ، وبدرجة أقل ، يُطلق أيضًا على الغلاف الخارجي ، الغلاف التكتوني. ترتبط العمليات التكتونية ارتباطًا وثيقًا بعمليات الصهارة ، والتي تتضمن الحقن في قشرة الأرض و rsquos من الصهارة المتصاعدة من الأسفل (الصهارة العميقة الجذور) وتدفق الصهارة من خلال الشقوق الموجودة على الأرض وسطح rsquos على شكل حمم بركانية (البراكين). في سياق التشوهات التكتونية (النزوح) وحقن الصهارة ، تحدث أيضًا عمليات تحول الصخور حيث يتم تغيير التركيب المعدني وهيكل الصخور بسبب تأثير الضغوط ودرجات الحرارة المتزايدة.

يتعرض سطح الأرض و rsquos والطبقات العليا من قشرة الأرض و rsquos في وقت واحد لعمل العمليات الخارجية. وهي مقسمة إلى المواد المدمرة (بما في ذلك تجوية الصخور ، وإزالة نواتج تدمير الصخور بفعل الرياح والمياه الجارية ، والتغيرات في سطح الأرض و rsquos بسبب الأنهار والجداول والمياه الجوفية والأنهار الجليدية المتحركة) والبناء (تراكم الرواسب في الأراضي المنخفضة وأجسام البحار والبحيرات مع التحول اللاحق إلى صخور رسوبية).

إجراءات العمليات الداخلية والخارجية على سطح الأرض و rsquos متبادلة. تخلق العمليات الذاتية (الحركات التكتونية بشكل أساسي) أولاً وقبل كل شيء مخالفات واسعة النطاق يعتمد عليها توزيع الأرض والبحر وإمكانية تحريك المادة من خلال قوة الجاذبية. تفصل العمليات الخارجية الجينية وتكسر القطاعات المرتفعة ، وتملأ الأماكن المنخفضة بمنتجات هذا التدمير ، وبعبارة أخرى ، لديها ميل عام لتسوية سطح الأرض. مع تفاعل العمليات الداخلية والخارجية تتشكل أنواع مختلفة من المخالفات على سطح الأرض و rsquos. مجتمعة تسمى الإغاثة. مع نسب مختلفة من القوى الداخلية والخارجية ، تتشكل الجبال وأنواع التضاريس الوعرة جدًا أو تكون أقل وعورة ، يتم إنشاء أنواع مستوية من الإغاثة. تحت تأثير العمل المشترك للعمليات الداخلية والخارجية ، يحدث دوران بطيء للمادة ، يحدث على مدى ملايين ومليارات السنين. يرافقه إصلاح وتجديد هيكل الأرض و rsquos القشرة.

تجلب العمليات الداخلية المواد العميقة إلى سطح الأرض و rsquos ، حيث تواجه عمليات التعرية والتراكم وهي أحد المصادر الرئيسية لمواد الصخور الرسوبية. عندما تنحسر قشرة الأرض و rsquos ، يتم سحب الصخور الرسوبية إلى مناطقها العميقة وتتحول أحيانًا إلى مجال عمل العمليات الداخلية السحيقة ، وتتحول في بعض الأحيان إلى الصهارة. ثم ، في هذا الشكل المتغير ، يتم رفعها مرة أخرى إلى سطح الأرض من خلال العمليات التكتونية.

الميزات الأساسية لهيكل الأرض والقشرة. قشرة الأرض و rsquos هي الوحيدة من الغلاف الجوي الداخلي الذي يمكن الوصول إليه للدراسة المباشرة. لذلك فإن معرفة هيكلها هو أهم أساس للحكم ليس فقط على تاريخ تطور قشرة الأرض ورسكووس ولكن أيضًا حول تاريخ الأرض ككل. من بين التقسيمين الهيكليين الأساسيين ، القارات والمحيطات ، والتي تختلف اختلافًا جوهريًا في نوع القشور ، تمت دراسة القارات بشكل أفضل.

أقدم عناصر بنية القشرة القارية هي المنصات القديمة (ما قبل الكمبري) و mdashvast ، الكتل التكتونية غير المتحركة (المستقرة). خلال التاريخ الجيولوجي ، تم تحويل جزء كبير من أراضيهم إلى صفائح مغطاة بطبقات أفقية تقريبًا من الصخور الرسوبية (غطاء المنصة) والتي دُفن تحتها الطابق السفلي القديم المطوي. يظهر الطابق السفلي على السطح داخل دروع لا تحتوي على غطاء منصة ، ويتكون من صخور متحولة مطوية بشكل مكثف تكسرها تداخلات صهارية عميقة الجذور ، بشكل أساسي من تكوين الجرانيت. يشير هذا إلى أن قطاعات القشرة التي هي جزء من الطابق السفلي كانت في الأصل تتمتع بحركة تكتونية عالية.يتم فصل المنصات القديمة وتحدها بواسطة أحزمة أرضية نشطة تقنيًا ، والتي تتكون من عدد من أنظمة geosynclinal ، وفي بعض الأحيان تتضمن كتلًا داخلية (متوسطة) مستقرة نسبيًا. نتيجة لتطورها ، اكتسبت بعض أنظمة geosynclinal ميزات مميزة للمنصات وتسمى المنصات الشابة. على عكس المنصات القديمة (ما قبل الكمبري) ، فإن أقبيةهم أصغر سنًا (حقب الحياة القديمة أو الدهر الوسيط).

تتميز الأحزمة الجيوسينية باتجاه خطي (عدة آلاف وعشرات الآلاف من الكيلومترات) ، وزيادة سماكة القشرة الأرضية ، والحركات الرأسية المتناقضة ذات السعة الكبيرة ، والطي المكثف للصخور ، والنشاط البركاني ، والمستوى العالي من الزلازل. تتميز المنصات بمخطط متساوي القياس ، واتساق في سمك القشرة (وهو أقل حجمًا من الأحزمة الأرضية) ، والحركات العمودية البطيئة ذات السعة الصغيرة ، والمظاهر الضعيفة للطي ، والزلازل ، والبراكين.

البنية الحالية لقشرة المحيط غير معروفة جيدًا ، وبالتالي فإن المعرفة عنها إلى حد كبير تقتصر على التخمينات. المساحات الشاسعة ذات المستوى النسبي لقاع المحيط ، والتي تتميز بضعف البراكين ، والزلزالية الضعيفة ، ومن الواضح أن السرعات المنخفضة لحركة القشرة العمودية ، تسمى بالقياس مع الهياكل القارية المستقرة ، أو المنصات المحيطية ، أو الثالاسكراتون. إنها تتناقض مع المناطق المتنقلة تكتونيًا لأحزمة الصدع المحيطية ، والتي تنتشر هياكل فريدة تمامًا وذات أهمية عالمية ، وتختلف بشكل حاد عن الأنظمة المطوية الأرضية للقارات. تمتد عبر جميع المحيطات في شكل تلال منتصف المحيط التي عادة ما يكون لها نشاط بركاني مكثف ، وزلازل كبيرة ، ومقادير متزايدة من تدفق الحرارة من الداخل. تتعقد التلال بفعل العيوب الطولية التي تطور على طولها نظام من الخنادق المتصدعة العميقة.

يمكن تحديد نوعين مختلفين اختلافًا جوهريًا من العلاقات الهيكلية بين القشرة المحيطية والقارية. النوع الأول ، المسمى بالنوع الأطلسي ، هو نموذجي لجزء كبير من المحيط الأطلسي والهندي والقطب الشمالي. هنا تخترق الحدود بين القارة والمحيط هيكل القشرة القارية والانتقال من القارية إلى القشرة المحيطية مفاجئ ، في شكل تناقص سريع للطبقة الجرانيتية في منطقة المنحدر القاري. النوع الثاني ، المسمى بنوع المحيط الهادئ ، هو نموذجي لمحيط المحيط الهادئ ، ومنطقة البحر الكاريبي ، ومناطق جنوب هبريدس في المحيط الأطلسي ، والساحل الإندونيسي للمحيط الهندي. عادةً ما تحتوي على أنظمة مطوية من حقبة الحياة الوسطى وحقبة الحياة الحديثة ، وتتجه خطوط الأرض الحالية بالتوازي مع حافة القارة كما لو كانت تنحني حول حوض المحيط بالإضافة إلى ذلك ، لديها منطقة انتقالية واسعة إلى حد ما مع بنية قشرة وسيطة أو فسيفساء. في المنطقة الانتقالية ، توجد ارتفاعات جيانتيلين التي يتم التعبير عنها في التضاريس الحالية مثل قوس جبلي و rsquopelagoes لأقواس الجزيرة ذات الشكل النموذجي للسلسلة. يقترن معهم أحواض أرضية في شكل أحواض المياه العميقة للبحار الهامشية وخنادق محيطية طويلة وضيقة.

غالبًا ما يتم تفسير هذه السمات الخاصة بهيكل ساحل المحيط الهادئ كدليل على العصور القديمة العظيمة. في الوقت نفسه ، لا أحد يشك في الشباب النسبي لمحيطات المحيط الأطلسي. تشير البيانات من الجيولوجيا التاريخية بشكل لا لبس فيه إلى أنه في وقت مبكر من نهاية حقبة الباليوزويك ، شكلت قارات أمريكا الجنوبية وأفريقيا وأستراليا وأنتاركتيكا ، وكذلك مدغشقر ومنصة هندوستان القديمة ، كتلة قارية واحدة ، جوندوانالاند. فقط خلال حقبة الدهر الوسيط ، انقسمت إلى أجزاء وظهرت الأحواض الحالية للمحيطين الهندي والأطلسي.

الاعتراف العالمي بهذه الحقيقة لا يستبعد تفسيرات مختلفة للغاية. يعتبره بعض العلماء نتيجة & ldquooceanization ، & rdquo ، أي تحويل القشرة القارية إلى قشرة محيطية. يُعتقد أن عملية المحيطات مرتبطة بالتشكيل في عباءة مراكز الاندماج التي تستوعب كتلًا كبيرة من الكرة الصخرية التي تغرق فيها. جنبا إلى جنب مع تدفقات البازلت الخارجة على السطح ، يؤدي هذا إلى اختفاء طبقة الجرانيت ، وزيادة عامة في وزن القشرة ، وتشكيل منخفض محيطي في المكان الذي توجد فيه القارة السابقة.

من ناحية أخرى ، أصبحت الآراء التي ترى أن المحيطات تشكلت على شكل كتل من القشرة القارية تباعدت عن بعضها وانكشاف الطبقة السفلية الأساسية أصبحت شائعة بشكل متزايد. هذه الأفكار عن الانجراف القاري (التعبئة) مدعومة ببيانات الجغرافيا القديمة ، لأنه ما لم يتم قبولها فمن الصعب تفسير التناقض بين موقع المناطق المناخية للماضي الجيولوجي والأقطاب الجغرافية الحالية. يتم تقديم حجج مماثلة أيضًا بناءً على التناقض بين خطوط العرض المغنطيسية القديمة واتجاه خطوط الطول المغناطيسية في الماضي المحسوبة على أساس البيانات حول مغنطة الصخور المتبقية والموقع الحالي للأقطاب المغناطيسية.

أكثر الفرضيات الحركية انتشارًا هي فرضية ما يسمى بالتكتونية العالمية الجديدة ، أو تكتونية الصفائح ، والتي تم تطويرها في 1960 & rsquos وتستند إلى التحقيقات الجيوفيزيائية للمحيطات. تفترض هذه الفرضية وجود نوع من التوسعات ثنائية الجانب والقشرة المحيطية في كلا الاتجاهين من تلال منتصف المحيط والتوسع المرتبط بأحواض المحيط. يرى بعض العلماء أنه من الممكن أن تتعايش القشرة و ldquooceanization و rdquo في أماكن مختلفة حسب الحالة.

بدأ الاهتمام المتزايد أيضًا بالانتحالات الأفقية الكبيرة لكتل ​​الأرض وقشرة rsquos في تطوير أحزمة جيوسنيكلينال طبيعية وجود في الأحزمة الأرضية لمناطق شاسعة من الصخور البركانية فوق القاعدة وما يسمى بالبراكين البازلتية الأولية النموذجية يُنظر إلى المراحل الأولى من تطوير الأنظمة الجيولوجية على أنها مؤشرات لحدوث الخطوط الجيولوجية في القشرة المحيطية على غرار الخنادق المحيطية الحالية. وفقًا لمثل هذه الأفكار ، فإن أنظمة الطيات المعروفة حاليًا للأحزمة الأرضية ليست سوى هياكل هامشية لأحواض المحيطات الشاسعة التي تم إغلاقها لاحقًا بسبب الانهيار المفرط للكتل القارية المجاورة التي اقتربت تدريجياً من بعضها البعض حتى انضمت.

وبالتالي فإن مشكلة العلاقات التاريخية بين القشرة القارية والمحيطية بعيدة عن الحل. هذا ينطبق بشكل أكبر على الأسباب العامة للعمليات التكتونية ، وهو موضوع توجد فيه العديد من الفرضيات المتناقضة في كثير من الأحيان.

إراحة الأرض. تتوافق أكبر الأشكال (الكوكبية) لإغاثة الأرض ورسكووس مع أكبر العناصر الهيكلية لقشرة الأرض ورسكووس. يتم تحديد الاختلافات المورفولوجية من خلال الاختلافات في بنية وتاريخ قطاعات معينة من قشرة الأرض و rsquos واتجاه الحركات التكتونية. تسمى هذه التقسيمات الفرعية لتضاريس سطح الأرض و rsquos ، والتي تلعب العمليات الداخلية في تكوينها الجزء الرئيسي ، الهياكل المورفولوجية.

يتم تقسيم الهياكل الشكلية على مستوى الكواكب إلى أشكال أصغر من البنى الشكلية ، مثل المرتفعات الفردية ، وسلاسل الجبال ، والكتل ، والهضاب ، والأحواض ، والتي لا تزال أشكالًا كبيرة نسبيًا للإغاثة. تتراكب عليها الأشكال المختلفة الأصغر ، ما يسمى بالمنحوتات الشكلية ، والتي تتشكل أساسًا من خلال تأثير الأرض والقوى الخارجية rsquos التي تغذيها طاقة الشمس.

الهياكل المورفولوجية أكبر المخالفات على سطح الأرض و rsquos تتشكل من البروزات القارية (الأرض مع الجرف) وأحواض المحيطات. أكبر عناصر التضاريس الأرضية هي مناطق السهول في المنصات والمناطق الجبلية (المنشأ).

تشمل مناطق المنصات العادية مناطق السهول للمنصات القديمة والشابة وتحتل حوالي 64 في المائة من مساحة الأرض. هي في الغالب سطوح كانت في البداية سهولًا ، تكونت من طبقات من الصخور الرسوبية تحدث بشكل أفقي تقريبًا. وهناك تناسق في توزيع هذه المناطق فهي تقع في حزامين خطي عرضي أحدهما في نصف الكرة الشمالي والآخر في الجنوب. تقع سهول أمريكا الشمالية وأوروبا الشرقية وسيبيريا في نصف الكرة الشمالي ، بينما تقع سهول أمريكا الجنوبية (البرازيلية) والعربية الأفريقية والأسترالية في الجنوب. توجد داخل سهول المنصة أراضٍ منخفضة ومرتفعات فردية وهضاب وهضاب عالية وكتل مرتفعة إلى حد كبير (جبال Zhiguli في سهل أوروبا الشرقية ، وجبال بوتورانا على هضبة سيبيريا الوسطى ، وكتلة جبل Ahaggar على المنصة الأفريقية العربية. سهل). بشكل عام ، يكون اتساع سطح سهول المنصة أقل بنسبة 10-20 مرة من الأراضي الجبلية.

من بين مناطق المنصات السهلة ، توجد مناطق منخفضة بارتفاعات مطلقة تتراوح بين 100 و 300 متر (أوروبا الشرقية ، وغرب سيبيريا ، وتوران ، وأمريكا الشمالية) وأخرى مرتفعة تم رفعها بفعل تحركات القشرة الأرضية الحديثة جدًا إلى ارتفاعات تتراوح بين 400 و 1000 متر. (هضبة سيبيريا الوسطى والسهول الأفريقية العربية وسهول هندوستان وأجزاء مهمة من مناطق السهول الأسترالية وأمريكا الجنوبية). تسود سهول النوع الثاني في تضاريس الأرض. تختلف السهول المنخفضة والعالية بشكل ملحوظ في المظهر المورفولوجي. على عكس السهول المنخفضة ، عادةً ما يكون للسهول المرتفعة عمق تشريح أكبر ، وأسطح أكثر شبيهة بالخطوات ناتجة في المقام الأول عن عمليات النزوح على طول الصدوع ، وفي الأماكن ، مظاهر البراكين.

يتم التمييز بين سهول المنصات القديمة التي تشكلت على منصات ما قبل الكمبري (على سبيل المثال ، أوروبا الشرقية) والسهول الفتية التي تشكلت على منصات حديثة (على سبيل المثال ، غرب سيبيريا) وهي أكثر قدرة على الحركة من السابق.

تشغل المناطق الجبلية (المنشأ) حوالي 36 في المائة من مساحة الأرض. يوجد بداخلها نوعان من الهياكل الجبلية: جبال شابة أو جبلية ، والتي ظهرت لأول مرة في المرحلة الأولى من تطور أنظمة الأرض في حقب الحياة الحديثة (جبال جنوب أوراسيا وغرب أمريكا الشمالية والجنوبية) وتم تجديدها ، أو epiplatform ، الجبال ، التي تشكلت نتيجة التجديد من خلال تحركات القشرة الأرضية الأخيرة في الأماكن التي تم فيها تسوية أو تدمير المناطق القديمة المطوية من مختلف العصور (على سبيل المثال ، جبال Tien-Shan وجبال كونلون وجبال جنوب سيبيريا والشمال. منغوليا في آسيا ، وجبال روكي في أمريكا الشمالية ، ومرتفعات شرق إفريقيا). من حيث المساحة ، تسود الجبال المجددة على الجبال الفتية بسبب الامتداد الهائل لتكوين الجبال في المرحلة التكتونية الجديدة لتطور قشرة الأرض ورسكووس (نيوسين - أنثروبوجين). في الجبال من هذا النوع ، يتم الحفاظ على القطاعات المرتفعة من سهول التلال القديمة من العصور التي سبقت أحدث بناء للجبال. على عكس الجبال الفتية ، فهي تتميز باختلافات بين المخطط الأوروغرافي ، وهيكل نظام الصرف ، والبنية الجيولوجية.

ينقسم قاع المحيط إلى الحواف تحت الماء للقارات ، ومنطقة أقواس الجزر ، أو المنطقة الانتقالية ، وقاع المحيط ، والتلال الوسطى.

تشمل الحواف تحت الماء للقارات (حوالي 14 في المائة من سطح الأرض ورسكووس) المنطقة الضحلة والمستوية بشكل عام للجرف القاري ، والمنحدر القاري ، والارتفاع القاري الواقع على أعماق من 2500 إلى 6000 متر. يفصل المنحدر القاري والارتفاع القاري بين البروز القاري الذي تشكله الأرض والجرف المأخوذان معًا من الجزء الرئيسي من قاع المحيط ، المسمى قاع المحيط.

منطقة قوس الجزيرة. لا يحد قاع المحيط مباشرة الارتفاع القاري في جميع مناطق العالم. في الحواف الغربية للمحيط الهادئ ، في منطقة أرخبيل الملايو ، وجزر الأنتيل ، وبحر سكوتيا ، وفي بعض المناطق الأخرى التي لا تزال لديها نظام جغرافي ، توجد منطقة انتقالية بين القارة وقاع المحيط تتميز بأجزاء واسعة ومرتفعة من الأرضية تفسح المجال فجأة لمقاطع غارقة بعمق. توجد في هذه المناطق أرخبيل من أقواس الجزر وأحواض البحار الهامشية (على سبيل المثال ، بحر بيرنغ وبحر أوخوتسك) والجبال والمرتفعات بداخلها ، وخنادق المياه العميقة. أقواس الجزيرة عبارة عن هياكل جبلية شابة ترتفع فوق الماء على شكل سلسلة من الجزر (جزر الكوريل ، وجزر سوندا ، وجزر الأنتيل ، وغيرها) ، وخنادق المياه العميقة عبارة عن منخفضات طويلة وضيقة في قاع المحيط تحيط بالجزر. أقواس الجزيرة على جانب المحيط ويبلغ عمقها 7-11 كم. تتكون بعض أقواس الجزر من نطاقين متوازيين (على سبيل المثال ، قوس كوريل) أو يتم استبدالها بسلسلة من الجبال الفتية الواقعة على طول هامش القارة (على سبيل المثال ، كورديليراس على ساحل المحيط الهادئ بأمريكا). تعرض منطقة قوس الجزيرة أكبر تباين للإغاثة على الأرض.

الجزء الأكبر من قاع المحيط (الذي يضم حوالي 40 في المائة من سطح الأرض ورسكووس) مغطى بالسهول السحيقة (متوسط ​​العمق 3000-4000 متر) التي تتوافق مع منصات المحيط (ثالاسوكراتون). توجد سهول مسطحة (شبه أفقية) ومنحدرة وتلال مع اختلافات في الارتفاع (لآخر اسم) تصل إلى 1000 متر. تشكل السهول أرضية أحواض معينة مفصولة في اتجاهات تحت السطحية والمغمورة عن طريق الارتفاعات والتضخم والتلال تحت الماء. من بين السهول الممتدة في قاع المحيط ، ترتفع العديد من الجبال المعزولة تحت الماء (البراكين) ، وبعضها ذو قمم مسطحة (جوت).

أكبر عناصر التضاريس تحت الماء هي حواف منتصف المحيط (حوالي 10 في المائة من سطح الأرض ورسكووس). يبلغ طولها الإجمالي أكثر من 60.000 كم. إنها مصاعد منحدرة برفق على شكل موجات يتراوح عرضها من عدة عشرات إلى 1000 كم وترتفع 2-3 كم فوق أرضية الأحواض المجاورة. ترتفع قمم معينة من التلال فوق مستوى سطح البحر في شكل جزر بركانية (على سبيل المثال ، تريستان دا كونها ، بوفيت ، وسانت هيلانة). تتميز بعض عناصر نظام التلال المتوسطة بارتفاعات منخفضة نسبيًا (ارتفاعات منخفضة في منتصف المحيط) ، وغياب خلع الصدع ، وبتسلخ أقل.

كل من التلال المتوسطة لها استمرارها الخاص في منطقة القشرة من النوع القاري: يمكن تتبع الاضطرابات الصدعية في شرق المحيط الهادئ في هياكل ساحل كاليفورنيا في الولايات المتحدة ، ويمكن أن تكون اضطرابات ميد-إنديان ريدج تبع ذلك في الانقسامات التي تم الاستيلاء عليها في خليج عدن والبحر الأحمر ، وتواصل تصدعات شرق إفريقيا وخلع سلسلة جبال وسط الأطلسي إلى جزيرة سبيتسبيرجن.

تلعب الكسور السحيقة التي تقطع الأرض و rsquos القشرة بأكملها وتمتد بشكل متكرر إلى الوشاح دورًا مهمًا للغاية في بنية سطح الأرض و rsquos. يقسمون القشرة إلى كتل فردية يتم التعبير عنها جيدًا من خلال ارتياحهم. وهي مرتبطة ، على وجه الخصوص ، بالأقسام المستقيمة في الخطوط العريضة للقارات. تمتد الكسور الأكبر في قاع المحيط لآلاف الكيلومترات في اتجاهات خطوط العرض وتحت الأفقية ويتم التعبير عنها في شكل شقوق وأحواض ضيقة وتلال ترتفع فوقها. تعبر هذه الكسور حواف منتصف المحيط ، وتقسمها إلى أجزاء فردية تشرد عشرات ومئات الكيلومترات بالنسبة لبعضها البعض.

منحوتات مورفوسكال. يلعب عمل الأنهار والتدفقات المؤقتة للمياه الدور الأكبر في تكوين المنحوتات الشكلية. الأنهار والجداول المؤقتة تخلق الأشكال النهرية الشائعة (التعرية والتراكمية) (وديان الأنهار ، الوديان ، الأخاديد ، وما شابه). من الشائع أيضًا الأشكال الجليدية الناتجة عن نشاط الأنهار الجليدية الحالية والقديمة ، وخاصة الأنهار الجليدية القارية (الجزء الشمالي من أوراسيا وأمريكا الشمالية). يتم تمثيل الأشكال الجليدية من خلال أحواض الوادي ، وصخور ldquosheep-back & rdquo ، والتلال الموراينية ، و eskers ، وما شابه ذلك. تطورت أشكال مختلفة من التضاريس دائمة التجمد (المبردة) في مناطق شاسعة من آسيا وأمريكا الشمالية حيث تنتشر طبقات الصخور المتجمدة بشكل دائم. عادةً ما يكون للمناطق الصحراوية وشبه الصحراوية على الأرض ما يسمى بالأشكال القاحلة التجوية الفيزيائية المكثفة وتلعب حركة الرياح والجداول المؤقتة دورًا حاسمًا في تكوينها.

تحدث العمليات الخارجية على الأرض إلى حد كبير بسبب السمات المناخية لمنطقة ما ، وبالتالي ، فإن المناطق التي توجد فيها منحوتات شكلية من نوع معين يتم توزيعها بانتظام على سطح الأرض.

تتشكل المنحوتات المورفولوجية في قاع المحيط من خلال تأثير العمليات التراكمية الكاشطة الساحلية ، وعمل تيارات التعكر (المعلق) ، وعمل التيارات على طول القاع.

إن أهم ميزة لكوكب Earfn هي وجود المحيط الحيوي ، وهو الغلاف الذي ينتج تكوينه وبنيته وطاقته إلى حد كبير عن نشاط الكائنات الحية. يتم فهم حدود المحيط الحيوي بشكل مختلف اعتمادًا على نهج دراسته. تم الكشف عن أهمية هذه القشرة بشكل كامل في النظرية التي طورها V. I. Vernadskii. لا يشمل المحيط الحيوي المنطقة الموجودة على السطح حيث تتركز الحياة الآن فحسب ، بل يشمل أيضًا أجزاء الغلاف الجوي الأخرى التي تخترق فيها المادة الحية أو التي تتحول نتيجة للنشاط السابق للمادة الحية. وبالتالي ، فإن المحيط الحيوي لا يشمل الكائنات الحية فحسب ، بل يشمل أيضًا جميع موائلها الحالية والماضية. وفقًا لـ V. I. Vernadskii ، فإن هذا & ldquosphere من الحياة و rdquo متحدان عن طريق الهجرة الحيوية للذرات. تتجلى المادة الحية في الواقع في شكل كائنات حية معينة (منفصلة) تختلف في التكوين والبنية وطريقة الحياة وتنتمي إلى أنواع مختلفة. هناك من 1.2 إلى 2 مليون نوع من النباتات والحيوانات (وفقًا لبيانات مختلفة) على الأرض. من بينها ، تحتوي النباتات على ربع أو ثلث العدد الإجمالي للأنواع. من بين الحيوانات ، تحتل الحشرات المرتبة الأولى من حيث عدد الأنواع الموصوفة (حوالي 750.000) ، بينما تأتي الرخويات في المرتبة الثانية (من 40.000 إلى 100.000 وفقًا للبيانات المختلفة). ثم تأتي الفقاريات (60.000-70.000). من بين النباتات ، كاسيات البذور هي الأولى (من 150.000 إلى 300.000 نوع وفقًا لبيانات مختلفة) ، تليها الفطريات (من 70.000 إلى 100.000 نوع). عدد الأنواع النباتية والحيوانية هو مقياس ثراء النباتات والحيوانات. لكن وفرة الأنواع في حد ذاتها لا تعني وفرة الأفراد ، تمامًا كما قد يكون عدد قليل من أنواع النباتات والحيوانات مصحوبًا بوفرة كبيرة من الأفراد. لتوصيف الغطاء النباتي وعالم الحيوان ، لذلك ، يتم استخدام مفاهيم الكتلة الحيوية (الكتلة الإجمالية للكائنات الحية) والإنتاجية البيولوجية (قدرة الكائنات الحية على إعادة إنتاج الكتلة الحيوية في وحدة زمنية لكل وحدة مساحة أو حجم الموطن) بدلاً من مفاهيم النباتات والحيوانات. يتم توزيع الكائنات الحية بشكل مختلف عن طريق الكتلة الحيوية مقارنة بعدد الأنواع ، تكون الكتلة الحيوية للنباتات على الأرض أكبر بكثير من تلك الموجودة في الحيوانات.

المحيط الحيوي ، باعتباره المنطقة ذات التباين الأكبر الذي يمكن ملاحظته على الأرض في ظروف وحالة المادة ، يشتمل على مادة صلبة وسائلة وغازية وله بنية فسيفسائية تعتمد على العديد من التكوينات الحيوية ومجموعات الكائنات الحية والمكونات غير العضوية المترابطة من خلال التبادل من المادة والطاقة. التكاثر الحيوي هو نظام منظم واحد قادر على التنظيم الذاتي.

إن مادة المحيط الحيوي ليست متجانسة في التركيب ، فهي مقسمة إلى حية (كائنات حية) ، وحيوية المنشأ (خلقتها كائنات حية) ، و bioinert (نتيجة العمل المشترك للعمليات البيولوجية وغير العضوية) ، وخاملة (غير عضوية). يتجلى الدور الجيولوجي للمادة الحية في عدد من الوظائف البيوجيوكيميائية. عن طريق الكائنات الحية (في المقام الأول من خلال التمثيل الضوئي) يتم إدخال الطاقة الشمسية في العمليات الفيزيائية والكيميائية لقشرة الأرض و rsquos ثم إعادة توزيعها من خلال التغذية والتنفس وتكاثر الكائنات الحية ، مما يؤدي إلى جذب كتل كبيرة من المادة الخاملة في العملية. انتشرت الكائنات الحية في جميع مناطق الأرض التي يمكن الوصول إليها بالقرب من المناطق التي يكون فيها الماء السائل مستقرًا ديناميكيًا حراريًا (باستثناء ، على ما يبدو ، المناطق التي ترتفع فيها درجة حرارة المياه الجوفية) وإلى عدد من المناطق ذات درجات حرارة أقل من 0 درجة مئوية. الظروف البيئية التي يكون فيها النشاط الحيوي للكائنات ممكنًا و [مدش] مجال الحياة المستقرة و [مدشيس] يتوسع كنشاط حيوي يصبح قابلاً للتكيف بشكل متزايد في سياق التطور. خلال تطور الأرض و rsquos ، توسعت حدود المحيط الحيوي من خلال التكيف المباشر من قبل الكائنات الحية مع الظروف القاسية وأيضًا من خلال إنشاء أصداف واقية تنشأ فيها ظروف خاصة تختلف عن الظروف البيئية. لقد اتخذت هذه العملية أكبر نطاق منذ ظهور البشر ، القادرين على توسيع المجال الذي يعيشون فيه بشكل كبير.

أكثر السمات الفريدة والمميزة للأرض موجودة في المجال الجغرافي (المناظر الطبيعية) ، والذي ، على الرغم من سمكه النسبي الصغير ، يحتوي على الأرض و rsquos معظم السمات الفردية الحية. في هذا المجال ، لا تتلامس الأجزاء الأرضية الثلاثة و [مدش] فقط مع الأجزاء السفلية من الغلاف الجوي ، والغلاف المائي ، والقشرة الأرضية و rsquos و [مدش] ، ولكن هناك أيضًا اختلاط جزئي وتبادل للمكونات الصلبة والسائلة والغازية. يمتص مجال المناظر الطبيعية الجزء الأكبر من الطاقة المشعة للشمس و rsquos في نطاق الموجة المرئية ويتلقى جميع تأثيرات الفضاء الأخرى. تتجلى الحركات التكتونية الناتجة عن طاقة التحلل الإشعاعي في باطن الأرض و rsquos وإعادة بلورة المعادن والعمليات الأخرى في هذا المجال.

تخضع طاقة المصادر المختلفة (في المقام الأول الشمس) لتحولات عديدة في مجال المناظر الطبيعية ، حيث يتم تحويلها إلى أشكال طاقة حرارية وجزيئية وكيميائية وحركية ومحتملة وكهربائية. نتيجة لذلك ، تتركز الحرارة المتدفقة من الشمس هنا ويتم إنشاء ظروف متنوعة للكائنات الحية. تتميز القشرة الجغرافية بالكمال الناتج عن علاقة السفن بين مكوناتها وبتفاوت التطور في الزمان والمكان.

يتم التعبير عن عدم انتظام التطور مع الوقت في التغييرات الإيقاعية الموجهة (دورية و [مدشداشدية يومية ، شهرية ، موسمية ، سنوية) وغير منتظمة (عرضية) نموذجية لهذه القشرة. كنتيجة لهذه العمليات ، فإن قطاعات معينة من الغلاف الجغرافي لها أعمار مختلفة ، ومسار العمليات الطبيعية له جانب موروث ، ويتم تقديم الميزات المنقولة مسبقًا في المناظر الطبيعية الحالية. تتيح لنا معرفة القواعد الأساسية لتطوير الغلاف الجغرافي التنبؤ بالعمليات الطبيعية في كثير من الحالات.

نظرًا لتنوع الظروف الناتجة عن التضاريس والمياه والمناخ والحياة ، فإن مجال المناظر الطبيعية يكون متمايزًا مكانيًا بشكل أكبر من الغلاف الجوي الخارجي والداخلي (باستثناء الجزء الخارجي من الأرض وقشرة rsquos) حيث تكون المادة في اتجاهات أفقية نسبيًا متجانس.

يتم التعبير عن تفاوت الغلاف الجغرافي وتطور rsquos في الفضاء ، أولاً وقبل كل شيء ، في التقسيم الأفقي والمناطق المرتفعة. السمات المحلية (ظروف التعرض ، ودور السلاسل الجبلية كحواجز ، والمسافة من المحيطات ، والسمات المحددة لتطور العالم العضوي في مناطق معينة من الأرض) تعقد هيكل القشرة الجغرافية ، وتعزز تطور الأوزون ، داخل المنطقة ، والاختلافات بين المقاطعات ، وتؤدي إلى تفرد مناطق معينة ومجموعاتها.

تختلف أنواع المناظر الطبيعية التي تحدث في مجال المناظر الطبيعية حسب الرتب. يرتبط أكبر تقسيم بوجود وتوزيع القارات والمحيطات. بعد ذلك ، يرجع الانقسام إلى الشكل الكروي للأرض ، ويتجلى في كميات مختلفة من الطاقة الحرارية التي تصل إلى الأرض و rsquos sur-face. نتيجة لذلك ، يتم توزيع مناطق درجة الحرارة ، والتي يتم توزيعها بطريقة قطبية ، ومنطقة حارة الشكل و mdashone ، ومنطقتين معتدلتين ، ومنطقتين متجمدين. لكن الاختلافات في الحرارة لا تحدد جميع السمات الأساسية للمناظر الطبيعية. إن الجمع بين الشكل الكروي للأرض و rsquos ودورانه حول محوره يخلق اختلافات ديناميكية ملحوظة ، بالإضافة إلى الاختلافات الحرارية ، والتي تنشأ بشكل أساسي في الغلاف الجوي والغلاف المائي ولكنها تمتد تأثيرها إلى الأرض أيضًا. وهكذا تتشكل المناطق المناخية ، ولكل منها ظروفها الحرارية الخاصة وكتلها الهوائية وخصائص دورانها ، ونتيجة لذلك ، تظهر مظاهر وإيقاع فريد لعدد من العمليات الجغرافية: العمليات الكيميائية الجيولوجية ، والعمليات الجيومورفولوجية ، والتبخر ، ونمو النبات وهجرة الحيوانات ودورات المواد العضوية والمعدنية.

في القطبين (القطب الشمالي والقارة القطبية الجنوبية) ، المناطق المعتدلة ، الاستوائية ، والاستوائية تتشكل كتل هوائية لها نفس الأسماء وتسود أو تسود طوال العام. بين هذه المناطق توجد مناطق انتقالية حيث تتناوب الكتل الهوائية للمناطق المجاورة بطريقة منتظمة على مدار العام وينعكس ذلك في أسماء المناطق الانتقالية التي تحتوي على البادئة & ldquosub & rdquo (المناطق شبه القطبية وشبه الاستوائية وشبه الاستوائية).

للتقسيم المناخي العرضي تأثير أساسي على جوانب أخرى من المناظر الطبيعية بحيث أن تقسيم العالم الطبيعي إلى مناطق جغرافية فيزيائية على أساس مجموعة الميزات الكاملة يتوافق فعليًا مع المناطق المناخية ، ويتزامن معها بشكل عام من حيث العدد والتكوين و اسم. تختلف المناطق الجغرافية اختلافًا كبيرًا في العديد من الميزات في نصفي الكرة الشمالي والجنوبي ، مما يسمح لنا بالتحدث عن عدم تناسق الصدفة الجغرافية و rsquos.

تعتمد الاختلافات الإضافية في تقسيم المناطق الأفقية بشكل مباشر على أبعاد الأرض وتكوينها والاختلافات ذات الصلة في كمية الرطوبة ونظام الترطيب. هنا يكون تأثير الاختلافات القطاعية بين أجزاء (قطاعات) شاطئ المحيط ، والانتقالية ، والقارية من القارات أكثر وضوحًا. في الظروف الملموسة لقطاعات معينة ، تتشكل المناطق غير المتجانسة من المناطق الجغرافية على الأرض ، والتي تسمى المناطق الجغرافية الفيزيائية. العديد منها له نفس أسماء مناطق الغطاء النباتي (الغابات والسهوب ، على سبيل المثال) ، ولكن هذا يعكس فقط التمثيل الفيزيولوجي للغطاء النباتي في المناظر الطبيعية ومظهر rsquos.

يتجلى التقسيم الأفقي داخل المناطق الجغرافية المختلفة بطرق مختلفة. تمتد مناطق ومناطق فرعية معينة من الأحزمة القطبية وشبه القطبية طوليًا وتفسح المجال لبعضها البعض بطريقة قطبية. في المنطقة المعتدلة ، التي تم تطويرها جيدًا على اليابسة في المقام الأول في نصف الكرة الشمالي ، يكون النطاق العرضي للمناطق نموذجيًا فقط للقطاع القاري. في القطاعات الانتقالية ، يصبح اتجاه المناطق قطريًا بالنسبة لشبكة الخريطة ، بينما في المناطق القريبة من المحيط ، وخاصة في خطوط العرض المنخفضة ، تفسح المناطق المجال لبعضها البعض مع خطوط الطول.

أمثلة على المناطق الجغرافية الفيزيائية في نصف الكرة الشمالي هي مناطق الجليد والصحاري القطبية الشمالية في الحزام القطبي الشمالي منطقة التندرا (مع مناطق فرعية من القطب الشمالي ، موسليشن ، وتندرا الفرشاة) ومنطقة غابات التندرا في حزام القطب الشمالي ومنطقة الغابات (مع المناطق الفرعية للغابات المتناثرة ، وعدة أنواع من التايغا ، والغابات المختلطة والنفضية) ، ومنطقة السهوب الحرجية ، ومنطقة السهوب (مع مناطق فرعية من السهوب مع مختلف الأعشاب والسهول القاحلة) ، ومنطقة شبه الصحراوية ، والمنطقة الصحراوية ( مع المناطق الفرعية من الصحاري الشمالية والجنوبية) في الحزام المعتدل.

في الأحزمة شبه الاستوائية ، تفسح المناطق المجال لبعضها البعض بشكل أساسي مع خطوط الطول على سبيل المثال ، في المناطق شبه الاستوائية في أوراسيا وشمال إفريقيا ، تكون المناطق من الغرب إلى الشرق عبارة عن غابات شبه استوائية رطبة ، وغابات شبه استوائية (البحر الأبيض المتوسط) ، ومناطق شبه استوائية من غابات السهوب والسهوب وشبه الصحراوية والصحاري. تقع الأحزمة الاستوائية بشكل أساسي في القطاعات الداخلية للقارات. في الأحزمة شبه الاستوائية ، اعتمادًا على تكوين الأرض ، هناك مجموعات معقدة من التقسيم إلى مناطق خطوط العرض (من السافانا الجافة والأكثر رطوبة والغابات المتناثرة إلى غابات الرياح الموسمية) وإلى متغيرات المناظر الطبيعية القطاعية غير المتجانسة (الغابات في قطاعات المحيطات والسافانا القاحلة في القطاعات القارية). في الحزام الاستوائي الاختلافات قطاعية في المقام الأول.

توجد بعض المقارنات المكانية في نسب الحرارة والترطيب في المناطق ، وبالتالي ، فإن المناطق ذات التوازن النسبي بين الحرارة والترطيب ، حيث توجد حرارة كافية تمامًا لتبخر الرطوبة التي لا تتم إزالتها عن طريق الجريان السطحي ، تتكرر بانتظام في أحزمة مختلفة (غابة السهوب ، السافانا).

توجد أحزمة مشابهة للمناطق الجغرافية للأرض أيضًا في محيط العالم. يتم تحديد موقعها من خلال الحرارة ، والتبخر ، والغيوم ، وملوحة المياه وكثافتها ، وكلها وظائف أساسية للتوازن الإشعاعي السائد بالرياح والتيارات البحرية والدوران الرأسي للمياه ومحتواها من الأكسجين والعوالق والكائنات الحية الأعلى ، و benthos في الأسفل. عادة ما تتغير هذه الظروف تدريجيًا مع خطوط العرض ، في حين أن التيارات البحرية ، التي تخضع لقوة كوريوليس وتتحرك وفقًا لخطوط الشواطئ ، تتجاوز حدود أحزمة الرياح السائدة وتؤثر بشكل كبير في الأحزمة الأخرى. عند تحديد حدود المناطق الجغرافية في المحيط ، فإن خطوط التقاء الكتل المائية الرئيسية ، وحواف الجليد القديم (في الصيف) والجليد الموسمي (في الشتاء) في المناطق القطبية ، والمحاور العرضية لـ مراكز العمل الجوي أكثر أهمية. في المناطق على جانبي هذه المحاور ، يكون للرياح (مع وجود حركة سائدة بين الغرب والشرق) اتجاهات متعاكسة.

أعيد بناء التاريخ الجيولوجي لـ Earth & rsquos على أساس دراسة الصخور التي تتكون منها قشرة الأرض و rsquos. يبلغ العمر المطلق لأقدم الصخور المعروفة في الوقت الحاضر حوالي 3.5 مليار سنة ، ويقدر عمر الأرض ككوكب بـ 4.5 مليار سنة. ينتمي تكوين الأرض والمرحلة الأولى من تطورها إلى تاريخ ما قبل الجيولوجيا. ينقسم التاريخ الجيولوجي للأرض إلى مرحلتين غير متكافئين: مرحلة ما قبل الكمبري ، والتي تشغل حوالي خمسة ستة من كل التاريخ الجيولوجي (حوالي 3 مليارات سنة) ، وحقبة الحياة الدهرية ، والتي تشمل آخر 570 مليون سنة. ينقسم عصر ما قبل الكمبري إلى عصور أرشوس وبروتيروزويك. يشمل دهر الحياة القديمة عصور الحياة القديمة والحقبة الوسطى والحقبة الحديثة.

إن أفضل تاريخ تمت دراسته هو الجزء القاري من قشرة الأرض و rsquos ، حيث اكتمل بشكل أساسي ، منذ حوالي 1.5-1.6 مليار سنة ، تشكيل المنصات القديمة (ما قبل الكمبري) التي تشكل الكتل الرئيسية للقارات الحالية. هذه المنصات هي أوروبا الشرقية (الروسية) في أوروبا ، وسيبيريا ، وكوريا الجنوبية ، والصين الجنوبية ، والهند في آسيا وأفريقيا ، وأستراليا ، وأمريكا الجنوبية ، وأمريكا الشمالية (كندا) ، والقطب الجنوبي. إلى حد كبير ، يتم تحديد تاريخ الجزء القاري من قشرة الأرض و rsquos من خلال تطوير أحزمة جيوسينكلينال ، والتي تتكون من أنظمة أرضية خاصة. يبدأ تطور جميع الأنظمة الجيوسينكلية بمرحلة طويلة من تشكيل وتطور أحواض عميقة شبه متوازية ، أو خطوط أرضية ، مفصولة عن طريق ارتفاعات (geanticlines) وعادة ما تكون مليئة بالبحار التي ترسبت في مياهها طبقات سميكة من الصخور الرسوبية والبركانية. ثم خضع النظام الجيوسينيلينالي لطي مكثف حوله إلى نظام مطوي (هيكل مطوي) ، ودخل مرحلة بناء الجبل (تكوين الجبال) ، ودُفع إلى أعلى بالكامل ليشكل حزامًا جبليًا. في هذه المرحلة التكوينية الختامية المتراكمة في الغالب تكون الرواسب الخشنة المتراكمة في الأحواض الداخلية المشكلة حديثًا (intermontane) والأحواض الهامشية (foredeeps) والتي تشكلت على طول محيط المنصات المجاورة وهنا تم تطوير ما يسمى بالبراكين orogenic المتعلقة بكسور الأرض وقشرة rsquos على مساحات شاسعة. مع نهاية المرحلة التكوينية ، فقد النظام المطوي حركته التكتونية السابقة ، وتم تسوية ارتداده تدريجيًا بالتعرية ، وأصبح قبوًا لمنصة شابة تم تطويرها لاحقًا داخلها والتي تم تراكبها بغطاء منصة ترسبت حديثًا (لوحات) أو plity).

يتناسب تطوير معظم أنظمة دهر الحياة الأرضية في إطار عدد قليل من الدورات التكتونية العالمية المعممة. على الرغم من اختلاف بدايات ونهايات الدورات التكتونية في حالات مختلفة بعشرات الملايين من السنين ، إلا أنها بشكل عام وحدات طبيعية في التطور العام لهيكل القشرة القارية. اثنان منهم ، كاليدونيان ودورة هيرسينيان ، تقعان في عصر الباليوزويك (570-230 مليون سنة مضت). شكلت الطيات الكاليدونية والهيرسينية التي أنهتهما قبوًا لأكبر وأكثر المنصات شيوعًا والتي تم بناؤها عادةً من قبل Epipaleozoic الشباب. غالبًا ما يُنظر إلى كل التاريخ التكتوني اللاحق على أنه دورة واحدة لجبال الألب. ولكن من الواضح أنه ينقسم إلى دورات معينة ذات أهمية أقل من العالمية والتي تتداخل مع بعضها البعض إلى حد كبير ولكن لها أهمية مستقلة تمامًا في تطوير مناطق محددة من العالم. أول هذه الدورات هي أكثر ما يميز الحزام الأرضي المحيط بالمحيط الهادي. بدأت في الجزء الأخير من العصر الباليوزوي ، العصر البرمي ، وتزامنت مع المراحل الختامية للدورة الهرسينية في مناطق أخرى. لكن الجزء الرئيسي يقع في حقبة الدهر الوسيط (قبل 230-70 مليون سنة) ، وهذا هو السبب في أن الدورة نفسها والطي الذي انتهى بها يُطلق عليهما عادةً اسم الدهر الوسيط. لا تزال الأنظمة المطوية من حقبة الدهر الوسيط تتميز بتضاريس الجبال حتى يومنا هذا ، والصفائح Epimesozoic الحقيقية مع عباءات منصة متطورة غير شائعة. الدورة الثانية من التطور ، دورة جبال الألب المناسبة ، هي الأكثر شيوعًا للحزام الأرضي المتوسطي الذي يمتد من جنوب أوروبا عبر جبال الهيمالايا إلى إندونيسيا ، وكان له مظاهر أقل شيوعًا في بعض الأنظمة الجيولوجية لساحل المحيط الهادئ. تقع بداية هذه الدورة في أوائل الدهر الوسيط ، وانتهت في أجزاء مختلفة من الحقبة الأخيرة من الماضي الجيولوجي ، حقب الحياة الحديثة. إن تطوير خطوط الجيوسينكل (على سبيل المثال ، أحواض المياه العميقة للبحار الداخلية من نوع البحر الأبيض المتوسط) موجود اليوم في عدد قليل فقط من أنظمة الأرض الجيولوجية في جبال الألب. الغالبية العظمى منهم تمر بمرحلة تكوين الجبال وهي مواقع لأنظمة جبلية عالية ومكثفة النمو ، ومناطق من حقب الحياة الحديثة ، أو جبال الألب ، قابلة للطي. تتركز أنظمة (أو مناطق) الأرض الحالية بشكل أساسي على المحيط الغربي للمحيط الهادئ ، وبدرجة أقل ، في مناطق أخرى بالقرب من المحيطات. في بعض الأحيان تعتبر أيضًا جزءًا من مناطق الطي في حقب الحياة الحديثة ، على الرغم من أنها في المرحلة الأكثر نشاطًا من تطور الأرض.

بعد الانتهاء من الدورة ، قد يكرر التطوير الجيوسيني نفسه نفسه ، لكن جزءًا من المناطق الجيوسينية يصبح دائمًا منصة صغيرة في نهاية الدورة العادية. لهذا السبب ، تقلصت المساحة التي تشغلها الخطوط الجيولوجية في سياق التاريخ الجيولوجي ، بينما زادت مساحة المنصات. إن الأنظمة الجيوسينكلانية هي بالضبط المكان الذي تكونت فيه القشرة القارية بطبقتها الجرانيتية ونمت.

أدت الطبيعة الدورية للحركات الرأسية في مسار الدورة التكتونية (الهبوط بشكل أساسي في البداية والارتفاع بشكل أساسي في نهاية الدورة) في كل حالة إلى تغييرات مقابلة في ارتياح السطح وتغيير في التجاوزات وانحدارات البحر. وقد أثرت هذه الحركات الدورية نفسها على طبيعة الصخور الرسوبية التي ترسبت وكذلك المناخ الذي شهد تغيرات دورية. حتى في عصر ما قبل الكمبري ، انقطعت العصور الدافئة بسبب العصور الجليدية. في بعض الأحيان خلال حقبة الحياة القديمة ، اجتاح التجلد البرازيل وجنوب إفريقيا والهند وأستراليا. حدث التجلد الأخير (في نصف الكرة الشمالي) خلال الفترة البشرية.

بشكل عام ، شهد النصف الأول من كل دورة تكتونية في القارات تقدمًا عن طريق البحر ، مما أدى إلى غمر منطقة تتزايد باستمرار على المنصات وفي الخطوط الأرضية. في الدورة الكاليدونية ، تطور انتهاك البحر خلال الفترتين الكمبري والأوردوفيشي في الدورة الهرسينية ، وقد تطور خلال النصف الثاني من العصر الديفوني وفي بداية العصر الكربوني في الدهر الوسيط ، تطور خلال العصر الترياسي. وفي بداية العصر الجوراسي في جبال الألب ، تطورت في مجرى العصر الجوراسي والطباشيري وفي العصر الحجري الحديث تطورت خلال العصر الباليوجيني. في البداية ، سادت ترسبات الرواسب الرملية الحجرية في البحار ، ولكن مع زيادة مساحة البحار ، أفسحت هذه الرواسب الطريق إلى الحجر الجيري. عندما أصبحت ارتفاعات القشرة الأرضية هي السائدة في منتصف الدورة ، بدأ البحر في التراجع ، وزادت مساحة اليابسة ، وظهرت الجبال في الخطوط الأرضية. في نهاية الدورة التكتونية ، في جميع الأماكن تقريبًا ، تم تحرير القارات من أحواض البحر. تغيرت طبيعة الصخور الرسوبية التي حدثت في الأحواض وفقًا لذلك. في البداية كانت لا تزال رواسب بحرية ، لكنها رمال وطين ، وليست أحجارًا جيرية. أصبحت الصخور خشنة الحبيبات بشكل متزايد. في نهاية الدورة التكتونية ، تم استبدال الرواسب البحرية في جميع الأماكن تقريبًا بالرواسب القارية. في دورة كاليدونيا ، حدثت عملية التغيير هذه نحو مزيد من الخشونة وأخيراً إلى الرواسب القارية في العصر السيلوري وبداية العصر الديفوني خلال الدورة الهرسينية ، كانت في نهاية العصر الكربوني ، في العصر البرمي ، وفي بداية كانت فترة العصر الترياسي خلال دورة جبال الألب في حقب الحياة الحديثة خلال دورة الميزوزويك كانت في العصر الطباشيري وأثناء دورة حقب الحياة الحديثة كانت في العصر الحديث. في نهاية الدورة ، تشكلت الرواسب اللاجونية الكيميائية (الملح والجبس) أيضًا كمنتجات متبقية من تبخر مياه الأحواض البحرية الضحلة والمغلقة.

أدت التغيرات الدورية في ظروف تكوين الرواسب إلى تشابه بين التكوينات الرسوبية المنتمية إلى مراحل متطابقة من الدورات التكتونية المختلفة. وقد أدى ذلك في عدد من الحالات إلى تكرار حدوث رواسب معدنية ذات أصل رسوبي. على سبيل المثال ، يعود تاريخ أكبر رواسب الفحم إلى تلك المرحلة في دورات Hercynian و Alpine عندما بدأ الارتفاع للتو في التغلب على غمر الأرض وقشرة rsquos (منتصف ونهاية الكربون في دورة Hercynian و Paleogene في دورة جبال الألب) . يعود تكوين رواسب كبيرة من الأملاح الشائعة وأملاح البوتاسيوم إلى نهاية الدورة التكتونية (نهاية العصر السيلوري وبداية العصر الديفوني في دورة كاليدونيا ، وفترة العصر البرمي وبداية العصر الترياسي في العصر الهرسيني ، و الفترات النيوسينية والأنثروبوجينية في دورة جبال الألب).

ومع ذلك ، فإن التشابه بين التكوينات الرسوبية التي تنتمي إلى نفس المرحلة من الدورات المختلفة لم يكتمل. بسبب التطور المستمر لعالم الحيوان والنبات من دورة إلى أخرى ، تغيرت الكائنات المكونة للصخور وتغيرت أيضًا طبيعة تأثير الكائنات الحية على الصخور. على سبيل المثال ، كان عدم وجود غطاء نباتي مناسب في القارات في أوائل حقب الحياة القديمة هو السبب في عدم احتواء دورة كاليدونيا على رواسب الفحم التي كانت نموذجية للدورات الهرسينية والدورات اللاحقة.

لا تقتصر القوانين الموضوعية لتطوير القشرة القارية على تحويل المناطق المتحركة تكتونيًا إلى منصات. تشكلت العديد من الأنظمة الجيولوجية ، على سبيل المثال ، في منطقة Verkhoiansk-Kolyma وفي جزء كبير من الحزام الأرضي المتوسطي ، في أجسام الهياكل المطوية القديمة ، بما في ذلك المنصات القديمة التي تُرى بقاياها في كتل داخلية معينة. جنبًا إلى جنب مع هذا الاستيعاب لأقسام المنصات المجاورة بواسطة أنظمة الأرض ، شهدت مناطق شاسعة داخل الأخيرة نشاطًا تكتونيًا عرضيًا يتم التعبير عنه في عمليات إزاحة رأسية نسبية كبيرة للكتل الكبيرة على طول أنظمة التصدع والارتفاعات العامة التي تؤدي إلى ظهور تضاريس جبلية بدلاً من المستوى السابق المناطق. يختلف نشأة epiplatform هذا اختلافًا كبيرًا عن تكوين epigeosynclinal الموصوف أعلاه بغياب الطي الحقيقي وظاهرة الصهارة العميقة الجذور التي تصاحب الطي ، وكذلك من خلال المظهر الضعيف للبراكين.

على مدار التاريخ الجيولوجي ، اجتاحت عمليات التنشيط التكتوني المنصات عدة مرات. كانت هذه العمليات مدهشة بشكل خاص في نهاية العصر الحديث عندما تم رفع الجبال العالية التي تشكلت حتى نهاية دورات كاليدونيا أو هيرسينيان وتم تسويتها منذ ذلك الحين مرة أخرى على المنصات (على سبيل المثال ، Tien-Shan ، Altai و Saians) في نفس الوقت تشكلت أنظمة صدع رئيسية على المنصات ، مما يشير إلى عملية انقسام عميق في الأرض وقشرة rsquos (نظام بايكال للشقوق ، منطقة صدع شرق إفريقيا).

خضعت عملية التناقص في المساحة التي تشغلها الخطوط الجيولوجية والنمو المقابل في منطقة المنصات إلى انتظام مكاني معين: لعبت المنصات المستقرة الأولى التي تشكلت في وسط البروتيروزويك بدلاً من الخطوط الأرضية الأركيولوجية دور & ldquocenters من الاستقرار ، و rdquo التي نمت بشكل متزايد بواسطة منصات أصغر سنا على الأطراف. نتيجة لذلك ، مع بداية الدهر الوسيط ، تم الحفاظ على الظروف الجيوسينية في حزامين ضيقين ولكن ممتدين أحزمة المحيط الهادئ والبحر الأبيض المتوسط.

متأثرًا بالتفاعل بين القوى الداخلية والخارجية ، فقد تغير العالم الطبيعي على سطح الأرض و rsquos عبر كل التاريخ الجيولوجي. كانت هناك العديد من التغييرات في التضاريس ، والخطوط العريضة للقارات والمحيطات ، والمناخ ، والغطاء النباتي ، وعالم الحيوان. ارتبط تطور العالم العضوي ارتباطًا وثيقًا بالمراحل الرئيسية في تطور الأرض ، والتي تضمنت فترات طويلة من التطور السلمي نسبيًا وفترات إعادة هيكلة قصيرة المدى نسبيًا لقشرة الأرض ورسكووس مصحوبة بتغيرات في الظروف الفيزيائية الجغرافية على سطحها.

تاريخ تطور العالم العضوي. فيما يتعلق بظهور الحياة على الأرض والمراحل الأولية لتطورها ، يمكننا فقط وضع فرضيات (على سبيل المثال ، فرضية A. I. Oparin & rsquos حول أصل الحياة). سبق التطور البيولوجي مرحلة طويلة من التطور الكيميائي تضمنت ظهور الأحماض الأمينية والبروتينات والمركبات العضوية الأخرى في أحواض المياه. من الواضح أن الغلاف الجوي المبكر كان يتألف في الغالب من الميثان وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء وأكسجين الهيدروجين في حالة ملزمة. في إحدى مراحل التطور ، اكتسبت الجزيئات العضوية المعقدة القدرة على تكوين جزيئات مثل نفسها ، أي أنها أصبحت الكائنات الحية الأولى التي تتكون بشكل واضح من البروتين والأحماض النووية وكانت قادرة على الحصول على اختلافات وراثية. تحت تأثير الانتقاء الطبيعي ، نجت الكائنات الحية الأولية الأكثر كمالًا في البداية ، حيث تغذت على المواد العضوية (الكائنات غيرية التغذية). ظهرت في وقت لاحق كائنات حية قادرة على تصنيع المواد العضوية من المواد غير العضوية من خلال التركيب الكيميائي أو أطروحة التمثيل الضوئي (الكائنات ذاتية التغذية). الأكسجين الحر ، وهو منتج ثانوي لعملية التمثيل الضوئي ، يتراكم في الغلاف الجوي. بعد ظهور الكائنات ذاتية التغذية ، ظهرت فرص واسعة لتطور النباتات والحيوانات.

يتم إعادة بناء تاريخ الحياة على أساس بقايا الحيوانات والنباتات وآثار نشاطها الحيوي التي تم حفظها في الصخور الرسوبية ، ونادرًا ما تكون متحولة. توفر البقايا الأحفورية للكائنات التي كانت تسكن الأرض في يوم من الأيام تاريخًا فريدًا للحياة وتطور rsquos على الأرض على مدار ملايين السنين. هذا التأريخ الجيولوجي بعيد عن الكمال وغير مكتمل تمامًا لأن عددًا كبيرًا من الكائنات ، خاصة تلك التي ليس لها هياكل عظمية ، اختفت دون أن تترك أثراً. لم تترك مرحلة هائلة من حيث الوقت ، ما قبل الكمبري ، أو Cryptozoic (حوالي 3 مليارات سنة) ، القليل جدًا من وثائق الحفريات.

تم العثور على أقدم آثار النشاط الحيوي للكائنات الحية في صخور أرشيان التي تم تحديد عمرها من 2.6 إلى 3.5 وأكثر من مليار سنة تمثلها بقايا البكتيريا والطحالب الخضراء المزرقة. تم العثور على بقايا عضوية أكثر تنوعًا في صخور البروتيروزويك ، وهو العصر الذي كانت تهيمن فيه البكتيريا والطحالب. في الحياة البروتيروزوية السفلى يتم تمثيلها بشكل أساسي من خلال منتجات النشاط الحيوي للطحالب (ستروماتوليت) والبكتيريا (على وجه الخصوص ، بكتيريا الحديد ، التي شكلت بعض رواسب الخام). يبدو أن الحيوانات متعددة الخلايا الأولى نشأت في البروتيروزويك لأن بصمات ونوى عدد من الحيوانات اللافقارية و mdashsponges وقنديل البحر والشعاب المرجانية والديدان وبعض الكائنات الأخرى التي يكون موقعها النظامي غير واضح وقد تم العثور عليها في رواسب من نهاية البروتيروزويك (الويند) و Ediacara في جنوب أستراليا). بسبب غلبة قنديل البحر لا تزال نهاية البروتيروزويك تسمى عصر قنديل البحر. على ما يبدو ، كانت الكائنات الحية الأخرى موجودة أيضًا خلال العصر البروتيروزوي لأن رواسب العصر القديم القديم تظهر بقايا وآثارًا للنشاط الحيوي لممثلي جميع الأنواع تقريبًا في المملكة الحيوانية ، مما يوفر دليلًا على أن ظهور وتشكيل العديد من الأنواع قد حدث قبل ذلك بكثير. . من المحتمل أن جميع الكائنات الحية في البروتيروزويك لم يكن لديها هياكل عظمية صلبة بعد ، وبالتالي لا يُعرف عنها سوى القليل جدًا. بحلول نهاية العصر المشفر ، حدثت تغييرات جغرافية قديمة مرتبطة بنهاية دورة بايكالي التكتونية. من المحتمل أنه بحلول هذا الوقت تغير أيضًا تكوين الغلاف الجوي نتيجة للتطور المكثف لنباتات التمثيل الضوئي (زاد محتوى الأكسجين وانخفض محتوى ثاني أكسيد الكربون وفقًا لذلك) ، كما تغير التركيب الكيميائي لمياه البحر أيضًا.

كان ظهور عدد من المجموعات العضوية ذات الهياكل العظمية العضوية أو المعدنية ، والذي حدث في نهاية عصر ما قبل الكمبري وبداية دهر الحياة الفطرية ، حدثًا مهمًا بشكل استثنائي في تاريخ تطور العالم العضوي. تتيح لنا البقايا العضوية العديدة في رواسب دهر الحياة ليس فقط إعادة بناء تاريخ تطور العالم العضوي ولكن أيضًا تقسيمه إلى مراحل محددة (عصور وفترات وما إلى ذلك) علاوة على ذلك ، فهي تساعد في إجراء إعادة بناء جغرافية قديمة (تحديد حدود البحار والقارات والمناطق المناخية ، وإعادة بناء تاريخ الخطايا البحرية والقارات ، وتوضيح طريقة الحياة وظروف وجود الكائنات الحية في الماضي).

حدث التطور كعملية تكيف ، وكانت عوامله الرئيسية هي الاختلافات القابلة للوراثة ، والصراع من أجل البقاء ، والانتقاء الطبيعي. اختلفت المسارات المحددة للتطور. في بعض الأحيان ، كانت هناك تغييرات نوعية مهمة للغاية في الكائنات الحية (على سبيل المثال ، ظهور ذوات الدم الحار) ، والتي تسمى عادةً بالرائحة ، مما أدى إلى زيادة عامة في درجة التنظيم وظهور علاقات جديدة بشكل أساسي مع البيئة. كان المسار الأكثر شيوعًا للتطور هو تكوين تعديلات لا تتعلق بأي تغييرات جوهرية في التنظيم ولكنها تعزز التوزيع الأوسع للكائنات الحية والتكيف مع الظروف الأكثر تنوعًا (التكيفات الذاتية). Aromorphoses و idioadaptations وجهان لواحد ونفس عملية التكيف.

جعلت دراسة كائنات الماضي الجيولوجي من الممكن تحديد السرعة المتغيرة للتطور ككل وأيضًا السرعة المتغيرة للتطور لأنواع مختلفة من النباتات والحيوانات. انتقل التطور عمومًا من البسيط إلى المعقد ، ولكن في بعض الأحيان في عملية التكيف مع طريقة مختلفة للحياة (غير متحركة نسبيًا أو طفيلية) ، أدت الأشكال المعقدة إلى ظهور أشكال أبسط. ظهرت المجموعات الجديدة عادةً من أشكال بسيطة نسبيًا وغير متخصصة. كان تطور بعض الأشكال مصحوبًا دائمًا بانقراض بعض الأشكال الأخرى التي لم يتم تكييفها بشكل جيد. التطور ككل هو أحادي النمط ، ومثل أي تطور هو عملية لا رجوع فيها.

من حيث طبيعة العالم العضوي ، من الواضح أن عصر الباليوزويك ينقسم إلى مرحلتين. غالبًا ما تكون الكائنات البحرية نموذجية للمرحلة الأولى (الكمبري ، والأوردوفيشي ، والسيلوريان) ، والتي تتزامن مع الدورة التكتونية لكاليدونيا. لا تزال الكائنات الحية الدقيقة المختلفة والطحالب الخضراء المزرقة موجودة في المنخربات (التراص) ، تظهر الكائنات المشعة ، الأركيوشيا ، الإسفنج ، الطحالب ، تجاويف الأمعاء ، الرخويات ، المفصليات ، وشوكيات الجلد. النموذجية بشكل خاص هي الشعاب المرجانية المجدولة ، ورباعي الشوائب ، و Endoceratoidea ، و Actinoceratoidea ، و trilobites ، و brachiopods ، و cystoids ، و graptolites. ظهرت الفقاريات الأولى في Ordovician: Agnatha الشبيهة بالسمك بقلب من غرفتين ودماغ منظم محميًا بجمجمة ، والتي ظهرت لأول مرة. يتبع التطور الإضافي للفقاريات البحرية مسار التعقيد المتزايد للدماغ (الرأس) والدورة الدموية وجميع الأعضاء الأخرى. في نهاية العصر السيلوري وبداية العصر الديفوني ، عندما تم استبدال الظروف البحرية بظروف قارية (نهاية دورة كاليدونيا) على مساحة كبيرة من الأرض ، انقرض العديد من ممثلي هذه المجموعات. في نفس الوقت ، في نهاية السيلوريان ، تظهر أول سمكة حقيقية ، بفكين.

المرحلة الثانية هي أواخر حقب الحياة القديمة. إنه يتزامن مع الدورة التكتونية Hercynian ويتميز بتطور إضافي للعالم العضوي وبظهور النباتات والحيوانات الأرضية وانتشارها على نطاق واسع. في بداية العصر الديفوني ، كانت أول نباتات برية انتشرت هذه هي Psilophytineae ، والتي تضمنت lycopsids بدائية ، ونباتات مفصلية ، و Primofilices. في بداية أواخر العصر الديفوني ، تم استبدال هذه النباتات بالنباتات الأثرية (التي سميت باسم Archaeopteris، النبات النموذجي). تظهر الحشرات الأولى والمخلّبات الأرضية (العقارب والعناكب والقراد). يتناقص عدد ثلاثية الفصوص والجرابتوليت في البحار بشكل حاد ، ولكن يظهر عدد من المجموعات الجديدة ، ولا سيما الأمونويد لرأسيات الأرجل. يعد ظهور الأسماك وتطورها السريع (placoderms ، actinopterygians ، crossopterygians ، dipnoans) نموذجًا بشكل خاص للديفونيين ، ولهذا السبب يُطلق على العصر الديفوني أحيانًا اسم عصر الأسماك. كانت الميزة الجوهرية للأسماك بالمقارنة مع Agnatha هي وجود الفكين ودماغ أكثر تعقيدًا يتكون من خمس حجرات.

في نهاية العصر الديفوني ، نشأت أول حيوانات برية ذات أربعة أقدام من كروس الأجنحة هذه كانت متاهة الأسنان ، والتي تم تصنيفها على أنها برمائيات. تمامًا كما هو الحال مع الأشكال الحالية ، ارتبط تكاثرها ارتباطًا وثيقًا بالمياه التي تطورت فيها اليرقات وحدث المزيد من التحول. حدث تبادل الغازات في الرئتين البدائية ومن خلال الجلد الرطب. من الممكن أن يكون الجزء الأمامي من الدماغ مقسمًا إلى نصفي الكرة الأرضية.

كانت نهاية حقبة الحياة القديمة (العصر الكربوني والعصر البرمي) هي المرحلة التي غزت فيها مجموعات مختلفة من الكائنات الحية ، أولاً وقبل كل شيء ، الأرض. سادت نباتات من نوع الغابات نشأت فيها نباتات بوغية مثل الليكوبسيدات ، والنباتات المفصلية ، وعاريات البذور البدائية (كوردايت ، وسراخس البذور). في وسط وأواخر العصر الكربوني ، أصبحت ثلاث مقاطعات جغرافية نباتية متباينة: المناطق الاستوائية ، مع نباتات من النوعين الأوروبي والأمريكي والكتاسيني ، واثنتان غير استوائية ومدششة الشمالية (أنجارا) والجنوبية (جندوانا). في المقاطعة الاستوائية lycopsids الخشبية (lepidodendrons و sigillarias) ، سادت المفصليات (Calamities) ، وسراخس البذور المختلفة في مقاطعة Angara ، و Cordaiteans وفي مقاطعة Gondwana ، glossopterians. مع ازدهار الغطاء النباتي ، أصبح العديد من اللافقاريات البرية ، في المقام الأول المفصليات (الحشرات) ، عديدة. أصبحت البرمائيات شديدة التنوع. في العصر الكربوني ، نشأت الزواحف الأولى (cotylosaurs) منها. كانت أجسادهم مغطاة بجلد متقرن (مما منع فقدان الرطوبة). من المحتمل أنهم ، مثل الزواحف اليوم ، يتكاثرون على الأرض محميًا بقشرة كلسية ويتم التنفس بالكامل بالرئتين. أصبح الجهاز الدوري والجهاز العصبي أكثر تطوراً. في منتصف العصر البرمي ، الذي تزامن مع نهاية الدورة التكتونية الهرسينية ، انخفضت أبعاد البحار وزادت مساحة القارات بشكل كبير. أصبحت عاريات البذور الحقيقية و mdashconifers ، ونباتات الجنكة ، والسيكاسيات ، و Bennettitales و mdash أكثر شيوعًا. حققت الزواحف تنوعًا كبيرًا في مجموعات عديدة منها نموذجية فقط في العصر البرمي. في نهاية العصر البرمي كانت هناك تغييرات كبيرة في الحيوانات البحرية. تضمنت الحيوانات التي انقرضت تيتراكورالس جدولة للشعاب المرجانية العديد من مجموعات crinoids ، قنافذ البحر ، ذراعي الأرجل ، bryozoans آخر ممثلي ثلاثية الفصوص وعدد من Chondrichthyes (الأسماك الغضروفية) وشعيات الأجنحة القديمة بالإضافة إلى عدد من crossopterygians و dipnoans ، البرمائيات ، و الزواحف.

يمثل التجديد الأساسي للحيوانات البحرية بداية حقبة الدهر الوسيط (العصر الترياسي) ، والتي ارتبطت ببداية الدورة التكتونية من الدهر الوسيط. ظهرت مجموعات جديدة من المنخربات والسداسيات ، وأصبحت الأنواع الشعاعية ، بطنيات الأرجل ، والرخويات ذات الصدفتين ورأسيات الأرجل أكثر تنوعًا. ظهرت مجموعات من الزواحف المائية: السلاحف ، والتماسيح ، والإكثيوصورات ، والسوروبتريجيان على الأرض ، ظهرت مجموعات جديدة من الحشرات ، والديناصورات الأولى ، والثدييات البدائية (التريكونودونتس ، والتي كانت ممثلة بأشكال صغيرة جدًا ونادرة). في نهاية نباتات العصر الترياسي ، تشكلت حيث سادت السراخس ، السيكاسيات ، البينيتيتال ، الجنك ، czekanowskiales والصنوبريات. في العصر الجوراسي ، استمر تطور المجموعات التي ظهرت في العصر الترياسي بشكل عام. من بين اللافقاريات البحرية بلغ الأمونيت والبليمنيت ذروته. احتلت الزواحف موقعًا مهيمنًا الإكثيوصورات ، والبليصورات ، والبلايوصورات ، والسلاحف ، والتماسيح ، بينما عاشت الديناصورات آكلة اللحوم والأعشاب على الأرض ، وكانت التيروصورات تسكن الهواء. الطيور القديمة (الأركيوبتركس) نشأت من الزواحف في نهاية العصر الجوراسي. تميزت نباتات الأرض بتطور السرخس وعاريات البذور في منطقة سيبيريا المعتدلة الأكثر انتشارًا والأكثر انتشارًا كانت الجنكو ، czekanowskiales ، والصنوبريات في المنطقة الاستوائية (الهند الأوروبية) ، وكانت السراخس ، والسيكاسيات ، والبينيتيتال هي الأكثر شيوعًا.

خلال العصر الطباشيري ، كان هناك المزيد من التغيير في مجموعات الحيوانات والنباتات المعروفة في العصر الجوراسي. ظهرت الطيور ذات الأسنان (Odontornithes) ووصلت الديناصورات إلى أحجام هائلة. في منتصف العصر الطباشيري ، حلت كاسيات البذور محل عاريات البذور على الأرض ، ويرتبط ظهور العديد من مجموعات الحشرات والطيور والثدييات وتطورها بظهور النباتات المزهرة. في نهاية العصر الطباشيري ، انقرض عدد من المجموعات أو تغيرت بشكل كبير. انقرضت الأمونيت ، وجميع البليمنيت تقريبًا ، والعديد من مجموعات ذوات الصدفتين (الروديستيدات و Inoceramidae) وبطنيات الأرجل ، وعدد من مجموعات ذراعي الأرجل والأسماك الغانوية والعديد من الزواحف البحرية وجميع الديناصورات والتيروصورات.

تميزت بداية حقبة حقب الحياة الحديثة بظهور مجموعات جديدة من المنخربات (كانت نوموليت نموذجية بشكل خاص) والرخويات والبريوزوان وشوكيات الجلد. تنتشر الأسماك العظمية في جميع المسطحات المائية العذبة والبحرية. كان ظهور عدد من مجموعات الطيور والثدييات مهمًا بشكل خاص. نظرًا لزيادة التعقيد في نمو الدماغ ، والدم الدافئ ، والولادة الحية ، أثبتت الثدييات أنها أكثر قدرة على البقاء على قيد الحياة من الزواحف ، فقد كانت أقل اعتمادًا على التغيرات في البيئة. تكيفت بعض الثدييات مع ظروف الحياة المختلفة على اليابسة ، بينما تكيف البعض الآخر مع الحياة في البحر (الحوتيات والزعانف) ، والبعض الآخر لا يزال يتكيف مع الطيران (الخفافيش). في بداية العصر الباليوجيني ، سادت monotremes والجرابيات والثدييات المشيمية البدائية. ما يسمى بالحيوانات indricotheric (سميت على اسم وحيد القرن الكبير الذي لا قرون إندريكوثيريوم) المعروف من آسيا كان نموذجًا لنهاية العصر الباليوجيني. كان هناك تمييز واضح بين المناطق الجغرافية النباتية الاستوائية وشبه الاستوائية ، والتي كانت غلبة على نباتات ثنائية الفلقة دائمة الخضرة ، والنخيل ، والسراخس الشجرية ، والمنطقة المعتدلة ، التي كانت بها غابات صنوبرية وعريضة الأوراق.

في نهاية العصر الباليوجيني وخاصة في بداية العصر الحديث ، استمرت جميع أنواع اللافقاريات المعروفة سابقًا في التطور في البحار ، وأصبح تكوينها العام والأنواع أقرب وأقرب إلى تكوينها الحالي. سادت الأسماك العظمية ، واستمرت البرمائيات والزواحف في التطور ، واتسعت مساحة توزيع الطيور. أدت عزلة أستراليا و rsquos إلى الحفاظ على جرابيات و monotremes هناك. في القارات الأخرى ، أصبحت الثدييات المشيمية مهيمنة.في بداية العصر الحديث ، أصبحت حيوانات فرس النهر منتشرة على نطاق واسع وشملت تكوينها خيولًا ذات ثلاثة أصابع (هيباريون) ، ووحيد القرن ، والماستودون ، والزرافات ، والغزلان ، والحيوانات آكلة اللحوم (النمور والضباع ذات الأسنان) ، وأنواع مختلفة من القرود. على أراضي الاتحاد السوفياتي وأوروبا الغربية ، تطورت النباتات الدافئة المعتدلة ، بينما تشكلت نباتات التندرا في المناطق الشمالية ، كانت كل سيبيريا تقريبًا مغطاة بالتايغا ، وظهرت السهول العشبية في أوروبا وأمريكا الشمالية. خلال الفترة البشرية ، وهي الأقصر في التاريخ الجيولوجي ، استمر تكوين النباتات والحيوانات الحديثة. تغير عالم النبات والحيوان في نصف الكرة الشمالي بشكل كبير فيما يتعلق بالفترات الرئيسية للتجلد. ظهرت بعض الأشكال الفريدة (الماموث ووحيد القرن الصوفي) وانقرضت. كان ظهور الإنسان وتطوره أهم حدث في هذه الفترة.

التطور التاريخي للعالم العضوي على الأرض هو عملية معقدة ومتعددة الأوجه بشكل استثنائي جميع عناصرها مترابطة وتعتمد على بعضها البعض أساسها هو النمو في تنوع العالم العضوي وقدرته على التكيف مع مجموعة متنوعة من الظروف المعيشية.

وفقًا للاكتشافات الحديثة ، من الواضح أن أقدم الناس ظهروا منذ حوالي مليوني سنة (حسب رأي بعض العلماء ، منذ مليون سنة). لم يتم حل مسألة مكان ظهور البشر بشكل نهائي. يعتبر بعض العلماء أن إفريقيا كانت الموطن الأصلي ، ويشعر آخرون أنها كانت المناطق الجنوبية من أوراسيا ، ولا يزال آخرون يشعرون أنها كانت منطقة البحر الأبيض المتوسط. حتى في الجزء السفلي من العصر الحجري القديم استقر البشر في جزء كبير من الأرض: مناطق شاسعة في وسط وجنوب أوروبا والعديد من المناطق في إفريقيا وآسيا. من قبل الرجل العلوي من العصر الحجري القديم في نوعه المادي الحالي قد تشكل (الانسان العاقل، أو & ldquointelligent man & rdquo) ومنظمة العشيرة ربما نشأت في نفس الوقت. في الجزء العلوي من العصر الحجري القديم استقر الناس في مناطق أوسع ، بما في ذلك المناطق الشاسعة من أوروبا وآسيا التي تم تحريرها من الغطاء الجليدي. عند الوصول إلى الحدود الشمالية الشرقية لآسيا ، انتقل الناس أيضًا إلى أمريكا الشمالية. كان أيضًا في العصر الحجري القديم الأعلى أن الناس من جنوب آسيا بدأوا في الاستقرار في أستراليا وغينيا الجديدة. واصل الرجل الميزوليتي تقدمه في مناطق الأرض التي لم تتم تسويتها بعد. في أوروبا احتلت اسكتلندا والدول الاسكندنافية والشواطئ الشرقية لبحر البلطيق وجزء من ساحل المحيط المتجمد الشمالي. استمر انتشار الناس في أمريكا. في العصر الحجري الحديث ، تمت تسوية المناطق غير المستقرة المتبقية في العالم ، وتحديداً الجزر اليابانية (يعتقد بعض الباحثين أن اليابان قد استقرت في وقت سابق إلى حد ما) والعديد من جزر أوقيانوسيا ، قد استقرت.

في عملية الإنتاج الاجتماعي ، أثر الإنسان على البيئة الطبيعية من حوله ، وهو يحمل علامة عمل العديد من الأجيال البشرية التي عاشت في ظل ظروف التكوينات الاجتماعية والاقتصادية المختلفة التي اتبعت بعضها البعض. تعتمد درجة وطبيعة التفاعل بين الإنسان والطبيعة على مستوى تطور المجتمع البشري التي تنتج قبل كل شيء عن الاختلافات في النظام الاجتماعي والاقتصادي.

تتنوع أشكال تأثير الإنسان على الطبيعة. نتيجة لهذه التأثيرات ، يتم إعادة توزيع الموارد المائية ، والتغيرات المناخية المحلية ، وتحول بعض ملامح الإغاثة. تأثير الإنسان على الطبيعة الحية له أهمية خاصة سواء في شكله المباشر أو من خلال التأثير على المكونات الطبيعية الأخرى.

التغيير في أحد مكونات المشهد الجغرافي نتيجة النشاط البشري يؤدي إلى التغيير في الآخرين. تمارس الظروف الطبيعية تأثيرًا أساسيًا ، وإن لم يكن حاسمًا ، على اتجاه النشاط الاقتصادي وعلى العديد من عناصر الثقافة (بما في ذلك السكن والملبس والطعام).

غالبًا ما يطلق على المجموع الكامل للتأثيرات البشرية على الطبيعة اسم استخدام الطبيعة ، والذي قد يكون له طابع غير عقلاني أو عقلاني. قد يكون الاستخدام غير العقلاني للطبيعة ناتجًا عن التأثيرات البشرية المفترسة المتعمدة على الطبيعة أو نتيجة التأثيرات التلقائية التي يتوسط فيها البشر فقط ، ولكن في كلتا الحالتين يؤدي إلى إفقار البيئة وانخفاض جودتها. يشمل الاستخدام الرشيد للطبيعة جميع عمليات التنمية الذكية (الشاملة والاقتصادية) للموارد الطبيعية ، وحماية الطبيعة ، والتحول الهادف للطبيعة. تتجلى هذه العمليات بشكل مختلف فيما يتعلق بموارد البيئة وإنفاق الموارد الطبيعية. ينطوي التطوير العقلاني لموارد البيئة على التكيف الأمثل ، والحفظ يعني الحفاظ على الظروف المواتية ، والتحويل يشير إلى تحسين تطوير الموارد التي يتم إنفاقها يعني استخراجها ومعالجتها بطريقة شاملة واقتصادية ، والحفظ يعني الحفاظ على الإنتاجية (ضمان استنساخ قابل للتكرار) ، والتحول يعني الزيادة الكمية والتحسين النوعي.

مع تطور القوى المنتجة ، يحتاج الإنسان إلى مجموعة أكبر من الموارد الطبيعية. في الوقت نفسه ، يزداد تأثير المجتمع البشري على البيئة الطبيعية بشكل مطرد. أصبحت المعرفة البشرية وتنمية الموارد الطبيعية أكثر اكتمالا ومتعددة الأوجه. تؤدي الثورة العلمية والتقنية الحديثة ، من ناحية ، إلى فهم واستخدام أكثر عمقًا للموارد الطبيعية ، ومن ناحية أخرى ، إلى إعادة تقييم العديد منها.

كانت تأثيرات التأثير البشري على الطبيعة ، خاصة في أوروبا وأمريكا الشمالية ، أكبر من حيث النطاق والتنوع في المائة إلى ٢٠٠ سنة الماضية مما كانت عليه لملايين السنين في الماضي. والآن ، مع النمو السريع في عدد السكان في العديد من البلدان وخاصة مع التكثيف الحاد للنشاط البشري المرتبط بالثورة العلمية والتقنية ، فإن معدل استخدام الموارد الطبيعية ينمو بسرعة وهذا يشير إلى كلاهما لا يمكن الاستغناء عنه (على سبيل المثال ، المعادن) وقابلة للاستبدال (على سبيل المثال ، التربة والنباتات والحيوانات) الموارد. لذلك ، تواجه البشرية مشكلة خطيرة: منع خطر تدمير البيئة التي تعيش فيها وتقويض الطبيعة وإنتاجية rsquos وصولاً إلى الخراب الكامل.

في جميع النظم الاجتماعية والاقتصادية لما قبل الاشتراكية ، كان استخدام الموارد الطبيعية في معظم الأحيان غير منطقي ومستمر. في القرون القليلة الماضية ، تقلصت مساحة الغابات على الأرض 1.75 مرة (مقدرة) اليوم (1970) تضم مساحة الغابات 4.1 مليار هكتار. في القرن الماضي ، أدى الانجراف والانكماش إلى عدم استخدام حوالي 2 مليار هكتار ، أي 27 في المائة من الأراضي الزراعية. اختفت أنواع كثيرة من الحيوانات والنباتات القيمة. تؤدي الأساليب غير العقلانية لتطوير المعادن إلى خسائر لا رجعة فيها لكميات هائلة من المواد الخام المعدنية النادرة.

في العصر الحالي ، تكتسب حماية قشرة المناظر الطبيعية من التلوث المتزايد باستمرار أثناء عملية التحضر والتصنيع أهمية قصوى ، والمراكز الرئيسية للتلوث البيئي هي المدن. مصادر تلوث الغلاف المائي ، على وجه الخصوص ، هي النفايات المنزلية والصناعية (على سبيل المثال ، 1 متر مكعب من مياه الصرف الصحي غير المعالجة تجعل 50-60 متر مكعب من مياه النهر غير مناسبة). إن تصريف كميات هائلة من الغبار وثاني أكسيد الكبريت وأول أكسيد الكربون والرماد والرماد والمركبات المعدنية ومياه الصرف من قبل المصانع والمحطات ومحطات الطاقة الكهربائية والسيارات وإدخال كميات زائدة من المواد الكيميائية السامة في التربة لها تأثير ضار على النباتات والحيوانات وتهديد صحة الإنسان. التلوث الإشعاعي لقشرة المناظر الطبيعية خطير بشكل خاص. تنشأ مخاوف أيضًا بشأن ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي في المستقبل نتيجة كل من التصريف المباشر للحرارة وتقليل تدفق الحرارة بسبب تراكم ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

أصبحت مهمة حماية الطبيعة واستخدام الموارد الطبيعية بشكل رشيد مشكلة دولة ومشكلة دولية مهمة ، فقد كانت موضوع المؤتمرات الدولية التي دعت إليها الأمم المتحدة واليونسكو. إن التنبؤ العلمي بتوافر الموارد الطبيعية ووضع معايير عامة لحماية الطبيعة لهما أهمية استثنائية للمحافظة على المدى الطويل على التوازن بين عناصر الطبيعة ذات الأهمية الحيوية. في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، تعتبر مسائل حماية الطبيعة واستعادتها مهمة اقتصادية وطنية مهمة في جمهوريات الاتحاد ، وقد تم تبني قوانين خاصة لحماية الطبيعة. يضع الحزب الشيوعي للاتحاد السوفيتي والدولة السوفيتية أحكامًا لوضع المبادئ العلمية لحماية الطبيعة وتحويلها من أجل تحسين البيئة الطبيعية المحيطة بالإنسان والاستفادة بشكل أفضل من الموارد الطبيعية. في الولايات المتحدة وغيرها من البلدان الرأسمالية المتقدمة يتم اتخاذ خطوات مهمة لحماية الطبيعة ، ولكن في ظل ظروف الاقتصاد الرأسمالي ، غالبًا ما يواجه تنفيذها مقاومة من قبل مختلف المجموعات الاحتكارية التي تهتم بمصالحها الخاصة.

من بين أكثر المشاكل إلحاحًا للإنسان الحديث مشكلة السكان ، وقبل كل شيء معدل النمو السكاني المتسارع. وهكذا ، في بداية عصرنا كان هناك حوالي 200 مليون شخص في عام 1000 ، و 275 مليون في منتصف القرن السابع عشر ، و 500 مليون في عام 1850 ، و 1.3 مليار في عام 1900 ، و 1.6 مليار في عام 1950 ، و 2.5 مليار في عام 1970 ، 3.6 مليار. في السبعين عامًا الأخيرة فقط من القرن العشرين ، زاد عدد سكان العالم بمقدار 2.2 مرة ، وكان النمو السكاني سريعًا بشكل خاص في البلدان النامية في آسيا وإفريقيا وأمريكا اللاتينية.

من أجل زيادة مستوى معيشة الناس مع زيادة عدد السكان ، من الضروري الجمع بين النمو السكاني والتقدم الاقتصادي والثقافي ، والذي يتشابك بشكل أساسي مع طبيعة النظام الاجتماعي والاقتصادي. إن الإنجاز الناجح لهذه المهمة الأكثر أهمية لا يمكن تحقيقه إلا في ظل ظروف النظام الاشتراكي.

إن التزايد المستمر في عدد سكان الكرة الأرضية يضع أمام العديد من البلدان ، وخاصة البلدان النامية ، مشكلة توفير الغذاء للناس. يتلقى خمسون في المائة من سكان العالم نظامًا غذائيًا أقل من المعتاد من حيث السعرات الحرارية. كل عام يموت 2 مليون شخص في العالم الرأسمالي من الجوع. يجب أن تكون هناك زيادة كبيرة في مساحة الأرض المزروعة لزيادة المعروض من الغذاء للسكان. وفقًا لأرقام الأمم المتحدة ، في بداية عام 1968 من أصل 15 مليار هكتار من الأرض ، كان 1.4 مليار هكتار فقط من الأراضي الزراعية والبساتين والمزارع ، لكن هناك حوالي 6.5 مليار هكتار من الأراضي الصالحة للزراعة (بشرط تحسين الأراضي وغيرها من التنظيمات التنظيمية. انتهى العمل). إن زيادة غلة المحاصيل الزراعية وزيادة إنتاجية تربية الحيوانات يبشران بالكثير لزيادة المعروض من الغذاء. قد تعمل الموارد الغذائية للبحار والمحيطات أيضًا كمصدر رئيسي للغذاء.

مشكلة تزويد البشرية بالمياه مهمة للغاية. تظهر مشاكل خطيرة تتعلق بنقص المياه ، وخاصة المياه العذبة ، اليوم في عدد من البلدان. من المهم بشكل خاص تغيير التوازن المائي من أجل القضاء على نقص المياه في بعض المناطق والفائض في مناطق أخرى.

يتم تزويد الأرض بوفرة من احتياطيات المواد الخام لمختلف القطاعات الصناعية ، وهناك سبب يدعو إلى الافتراض أنه عندما يتم استنفاد أنواع معينة من الموارد ، سيتم العثور على احتمالات لاستبدالها بأنواع أخرى.

وفقًا للتقدير التقريبي للعالم السوفيتي NV Mel & rsquonikov ، يتم تزويد البشرية بما يكفي من أنواع الوقود الكلاسيكية (الفحم والبترول والغاز الطبيعي والجفت والصخر الزيتي القابل للاحتراق) لمدة 300-320 عامًا عند مستوى استهلاك 1980 ولمدة 140- 150 عامًا على مستوى الاستهلاك لعام 2000. وفي نفس الوقت ، ستحتل الطاقة الذرية مكانًا أكثر بروزًا في العالم ونظام الوقود والطاقة. يمكن الحصول على كمية هائلة من الطاقة إذا تم حل المشكلة الصعبة للتحكم في التوليف الحراري النووي. كما تم اكتشاف مخازن كبيرة من المعادن غير المعدنية في باطن الأرض و rsquos الداخلية. موارد الطاقة والمعادن (الفحم البترولي والغازي والكبريت والحديد والمنغنيز والفوسفوريت الخامات من المعادن الحديدية وغير الحديدية والمعادن النادرة من رواسب الغرينية من القصدير والذهب والألماس والمعادن الأخرى) كبيرة جدًا ليس فقط على الأرض ولكن أيضًا على الأرض وتحتها المحيطات والبحار. يتطور إنتاج المواد الاصطناعية والاصطناعية لتحل محل المعادن الطبيعية بسرعة. ومع ذلك ، على الرغم من وفرة المعادن ، يجب تطويرها بشكل عقلاني وشامل واقتصادي للغاية لأنها قابلة للاستنفاد.

يتمتع المجتمع الاشتراكي بأفضل الشروط لحل مشاكل الاستخدام الرشيد للبيئة الجغرافية ومشاكل السكان ، فقد أصبح من الممكن تحقيق التقسيم الجغرافي الأكثر عقلانية للعمل على أساس الخصائص الطبيعية والاقتصادية لمختلف المناطق والبلدان بينما على نطاق واسع. تطوير مبادئ التكامل الاقتصادي الاشتراكي وزيادة كبيرة في السلع المادية التي يخلقها البشر.

المراجع


الدراسة: 5200 طن من الغبار خارج كوكب الأرض تصل إلى سطح الأرض كل عام

في ورقة جديدة نشرت في المجلة رسائل علوم الأرض والكواكبقدم فريق دولي من الباحثين نتائج مجموعة طويلة المدى من جسيمات خارج كوكب الأرض أجريت خلال العقدين الماضيين بالقرب من محطة كونكورديا الفرنسية الإيطالية في أنتاركتيكا.

تُظهر صور SEM هذه الكرات الكونية والنيازك الدقيقة غير الذائبة من مجموعة CONCORDIA ، من اليسار إلى اليمين ، ومن أعلى إلى أسفل: كروي كوني زجاجي ، كروي كوني صخري ، نيزك صغير ذائب جزئيًا ، نيزك دقيق غير منصهر. رصيد الصورة: Rojas وآخرون. ، دوى: 10.1016 / j.epsl.2021.116794.

قال المؤلف الرئيسي Julien Rojas من جامعة Paris-Saclay و زملاء.

"تم إجراء دراسات حول تدفق الغبار خارج كوكب الأرض قبل دخول الغلاف الجوي ، بينما تم إجراء مجموعات على سطح الأرض من النيازك الدقيقة المنصهرة وغير المنصهرة في العديد من المواقع مثل أعماق البحار والصحاري والصخور الرسوبية والقبعات الجليدية القطبية."

"على الرغم من أن جميع هذه الدراسات أظهرت أن المدخلات السنوية للكتلة خارج كوكب الأرض على الأرض يتم نقلها أساسًا بواسطة جسيمات دون المليمترات ، إلا أن التوزيع الدقيق للكتلة حتى بضع عشرات من ميكرومتر وقيمتها المتكاملة على سطح الأرض لا يزالان غير مؤكد".

أجرى الباحثون عدة مجموعات مستقلة من النيازك الدقيقة من عينات ثلجية فائقة النقاء في محطة CONCORDIA الواقعة في Dome C ، في المناطق الوسطى من القارة القطبية الجنوبية.

وقالوا: "تعتبر Dome C مكانًا مثاليًا للتجميع نظرًا لمعدل تراكم الثلوج المنخفض والغياب شبه التام للغبار الأرضي".

حددوا ما مجموعه 1،280 نيزكًا صغيرًا غير ذائب و 808 كريات كونية بأقطار تتراوح بين 30 و 350 ميكرومتر وقاموا بتحليلها باستخدام تقنيات الفحص المجهري الإلكتروني التقليدية.

ضمن نطاق الحجم هذا ، قمنا بقياس تدفقات الكتلة بمقدار 3.0 ميكروغرام / م 2 * سنة للميزانيات الدقيقة و 5.6 ميكروغرام / م 2 * سنة للكريات الكونية.

استقراءًا للتدفق العالمي للجسيمات في نطاق قطر 12-700 ميكرومتر ، فإن التدفق الكتلي للغبار على سطح الأرض هو 5200 طن / سنة (1600 و 3600 طن / سنة من النيازك الدقيقة والكريات الكونية ، على التوالي).

قال المؤلفون: "هذا التدفق الشامل للكتلة من الجسيمات خارج كوكب الأرض على سطح الأرض مهم للعديد من القضايا الفيزيائية الفلكية والجيوفيزيائية".

"تشير عمليات المحاكاة العددية التي أجريناها إلى أن معظم النيازك الدقيقة والكريات الكونية تنشأ من مذنبات عائلة المشتري وجزء ثانوي من حزام الكويكبات الرئيسي."

"يقدر إجمالي كتلة الغبار المدخلة قبل دخول الغلاف الجوي بـ 15000 طن / سنة."