5. Тропосфера, ее состав, структура и функции в географической оболочке.

Воздушная оболочка Земли (атмосфера) находится под совместным и противоречивым воздействием с одной стороны Земли, а с другой – Солнца. Этим обстоятельством, а также свойствами газов, слагающих атмосферу, объясняется ее современное строение. Как и все другие сферы Земли, атмосфера состоит из концентрических слоев: тропосферы, стратосферы, мезосферы, термосферы и экзосферы. В географическую оболочку входят только тропосфера и нижняя часть стратосферы.

Тропосфера во всех отношениях – произведение земной поверхности, нагреваемой Солнцем. Высота тропосферы определяется интенсивностью вертикальной конвекции – восходящих и нисходящих токов воздуха (отсюда и название тропосферы – тропос – греч. поворот), вызванных нагреванием Земли. В экваториальных широтах конвекционные токи поднимаются до высоты 17 км, в умеренных – до 11 км, а в полярных – до 8 км. На этих высотах находится верхняя граница тропосферы. Средняя мощность тропосферы составляет примерно 11 км.

Мощность тропосферы изменяется не только с широтой, но и в зависимости от температуры воздуха при смене погод, с чем, собственно, связана интенсивность конвекции.

Тропосфера характеризуется убыванием температуры с высотой со средним вертикальным градиентом 0,65 ºС/100 м, хотя и встречаются неглубокие инверсии. В тропосфере находится 80 % всей массы воздуха, причем половина его сосредоточена в нижнем 5-километровом слое. Если у земной поверхности давление воздуха 1013 мб, то близ верхней границы тропосферы оно равно около 280 мб, т.е. уменьшается в четыре раза. Такую малую плотность воздуха могут переносить только микроорганизмы.

Географически чрезвычайно важным является тепловой режим тропосферы. Солнечные лучи проходят через нее, не нагревая воздуха. Источником тепла служит земная поверхность, нагретая Солнцем. Это, с одной стороны, создает конвекционные токи, а с другой – вызывает падение температуры с высотой за счет адиабатического охлаждения поднимающегося воздуха. Уменьшаясь в среднем на 6 °С на каждый километр, температура вверху тропосферы снижается над экватором до -70 °С, а над северным полюсом до -45° и ниже.

Влияние земной поверхности простирается до 20 км, а далее нагревание воздуха происходит непосредственно Солнцем и действует особая термодинамическая система, независимая от земной поверхности. Таким образом, принадлежность 20-километрового слоя к географической оболочке обозначается как распространением живых организмов, так и тепловым воздействием земной поверхности. На этой высоте исчезают широтные различия в температуре воздуха и географическая зональность размывается.

Над тропосферой располагается тропопауза, представляющая собой тонкий переходный слой мощность около одного километра.

6. Мегарельеф, макрорельеф, мезорельеф и микрорельеф Земли. Основные морфогенетические процессы.

Рельефом называется совокупность неровностей земной поверхности. По размерам форм (выпуклостей и впадин) рельеф делится на четыре класса:

Планетарный, или мегарельеф, включающий океанические впадины и материковые массивы.

Макрорельеф материков, под которым понимаются горные страны, большие равнины, обширные возвышенности (Русская равнина, Среднерусская возвышенность, Кавказ и др.).

Мезорельеф, состоящий из форм средних размеров – небольших равнин, речных долин, отдельных горных хребтов внутри горных стран, небольших возвышенностей (Дарьяльское ущелье, Водораздельный хребет, долина Днепра, моренная возвышенность и др.).

Микрорельеф, включающий всюду распространенные мелкие формы рельефа (пойма, террасы, уступы коренных берегов, дюны, промоины, степные блюдца, торфяные бугры болот и др.).

Процессы рельефообразования, или морфогенеза, обусловленные взаимодействием литосферы с внутренним веществом Земли, называются эндогенными – внутреннего происхождения. С ними связано образование земной коры, воды, которая играет одну из решающих ролей в рельефообразовании, и газов. Все эндогенные процессы генетически связаны с тепловым потоком, идущим из недр планеты: горообразование, вулканизм, землетрясения, изостазия и вертикальные движения земной коры, горизонтальные смещения глыб литосферы, метоформизм осадочных пород.

Процессы, обусловленные притоком в географическую оболочку внеземной материи и энергии, называются экзогенными – внешнего происхождения. Они связаны прежде всего с солнечной радиацией и отражаются в тех явлениях, которые ею вызываются: влагооборот и работа воды, жизнь растений и биогенные газы атмосферы, колебания температуры, ветер, вечная мерзлота грунтов и др. К числу важнейших экзогенных явлений относятся гравитационные поля Луны и Солнца, создающие приливное трение.

Кроме эндогенных и экзогенных процессов можно выделить переходные, которые возникают тогда, когда внешние процессы резонансно отражаются на внутренних, и наоборот: геоморфологические явления, обусловленные вращением Земли и кориолисовой силой.

Эндогенные и экзогенные процессы не следует противопоставлять. Они так взаимодействуют, переплетаются, что в чистом виде нет ни тех, ни других. Экзогенные процессы протекают на эндогенном фоне, а эндогенные в определенных экзогенных условиях: складчатое горообразование вызывается эндогенной энергией, но протекает в породах экзогенного происхождения.

Экзогенные процессы наиболее отчетливо проявляются в выветривании и денудации. Выветриванием называется совокупность процессов разрушения и изменения горных пород при их взаимодействии с атмосферой, гидросферой и живыми организмами. По роду воздействия на литосферу бывает физическим, химическим и биологическим.

Физическое выветривание заключается в механическом распаде положительных форм рельефа на обломки, происходит при нагревании днем и летом и охлаждении ночью и зимой кристаллических пород, что вызывает резкое изменение их объема и нарушение прочности (интенсивно протекает в пустынях).

При химическом выветривании изменяется химический состав горных пород с образованием минералов более стойких, чем начальные, к воздействию внешних условий (гумидные области).

Биологическое выветривание сводится к механическому раздроблению пород корнями растений, к химическому изменению их состава в результате жизнедеятельности живых организмов.

Совокупность процессов сноса и переноса рыхлого материала называется денудацией. В узком смысле означает обнажение поверхности выветривающихся пород, в широком – включает все процессы, приводящие к сглаживанию земной поверхности (эрозия, экзарация, абразия, дефляция).