Sfery powłoki ziemskiej i ich współzależności

Sfery powłoki ziemskiej i ich współzależności.
Ziemia jest trzecią od Słońca w Układzie Słonecznym planetą, znajdującą się 150mln km od
niego.
W budowie Błękitnej Planety wyróżniamy następujące warstwy, które stanowią jej części
oddzielne lecz wzajemnie przenikające się:
 Atmosfera
 Hydrosfera
 Litosfera
 Pedosfera
 Biosfera
Każda z tych sfer posiada swoją specyfikę składu oraz budowy, i tak:
ATMOSFERA- jest to powłoka gazowa otaczająca Ziemię, składa się z mieszaniny gazów
zwanej powietrzem.
W porównaniu z rozmiarami Ziemi otaczająca ją warstwa powietrza jest cienką powłoką. Górna
granica atmosfery nie jest dokładnie określona, przechodzi stopniowo w przestrzeń
międzyplanetarną. Jest układem dynamicznym, w którym zachodzi przemieszczanie mas
powietrza; źródłem energii dla tego procesu jest energia promieniowania słonecznego.
Atmosfera Ziemska nie jest jednorodna, składa się z czterech warstw podzielonych według
właściwości fizycznych i chemicznych.
Najniższa warstwa to troposfera ma od 8 do 16km grubości. To w niej powstają wiatry,
chmury i burze.
Następna warstwa nosząca nazwę stratosfery rozciąga
się do wysokości 50km.
W przeciwieństwie do troposfery stratosfera jest spokojna,
toteż piloci odrzutowców często kierują do niej samoloty
aby uciec od burzliwego powietrza znajdującego się
poniżej. W porównaniu z resztą atmosfery stratosfera
zawiera dużo ozonu, jednej z postaci tlenu. Gaz ten
nieustannie się tam tworzy i znów jest rozkładany do
postaci zwykłego tlenu. Ozon ma wielkie znaczenie dla
życia na Ziemi. Przy wytwarzaniu i rozkładzie ozonu
pochłaniane są duże ilości energii słonecznej, zwłaszcza w
postaci promieniowania ultrafioletowego, stratosfera jest
więc cieplejsza i stabilniejsza niż troposfera. Działa ona jak
dach osłaniający system pogodowy najniższej części
atmosfery. Dzięki niej większość niszczącego życie
promieniowania nie dociera do powierzchni Ziemi.
Trzecia warstwa-chłodna mezosfera- rozciąga się do
wysokości 80km. To w niej tworzą się świetliste smugi meteorów. Powyżej znajduje się silnie
rozrzedzone, naładowane elektrycznie powietrze atmosfery, w której powstają migoczące zorze
polarne.
Atmosferę łączą procesy z innymi sferami np.: z hydrosferą procesy parowania i skraplania.
W wyniku parowania zmienia się zawartość pary wodnej w atmosferze, a w wyniku skraplania i
opadów zmienia się zawartość wody w zbiornikach. Na zawartość pyłów i gazów w atmosferze
mają wpływ procesy litosfery np. wybuchy wulkanów. Zdolność do transportowania materiału
stałego przez wiatr powstający w atmosferze jest przyczyną powstawania piaszczystych wydm, a
tam gdzie ląd nie jest chroniony przez pokrywę roślinną, wiatr z łatwością wywiewa ziarna gleby,
piasku i pyłu i unosi je ze sobą. Podczas suszy wiele ton żyznej próchnicy ulega w ten sposób
zniszczeniu.
HYDROSFERA- to wodna powłoka Ziemi przenikająca skorupę Ziemską i atmosferę,
obejmująca wodę występującą w przyrodzie w stanie stałym, ciekłym i gazowym. Pokrywa ona
70,8% powierzchni Ziemi w postaci wód otwartych i 3% w postaci lodowców. Światowe zasoby
wody są ogromne, wynoszą ok. 1,3mld km3. Większość wody, ok. 97% znajduje się w zasolonych
morzach i oceanach, zaś 2% występuje w postaci lodowców i lądolodów. Niespełna 1% zasobów
stanowi zdatna do użytku woda słodka znajdująca się w jeziorach, stawach, rzekach i wodach
podziemnych. Skromne zasoby słodkiej wody muszą być stale uzupełniane. Na szczęście woda
znajduje się w ciągłym ruchu. Krąży ona między oceanem, powietrzem i lądem w złożonym i
nieprzerwanym cyklu. Obieg wody podtrzymywany jest przez Słońce, które ogrzewa
powierzchnię mórz, zamieniając wodę w parę wodną. Woda paruje również z jezior, strumieni,
liści roślin a nawet lodowców. Niewidoczna dla oka para wodna skrapla się w powietrzu, tworząc
miliardy drobnych kropelek wody i kryształków lodu, z których powstają chmury. Zawarta w
chmurach wilgoć wraca w końcu na powierzchnię Ziemi w formie deszczu, śniegu lub innego
opadu. 80% opadów trafia bezpośrednio do oceanów i mórz a tylko 20% na kontynenty. Część
wody opadowej wyparowuje z powierzchni lądów z powrotem do atmosfery, część spływa po
powierzchni do mórz w postaci rzek. Część wody wsiąkającej w grunt jest pobierane przez rośliny
(biosfera) i podlega transpiracji do atmosfery. W hydrosferze najwcześniej rozwinęło się życie i z
niej wywodzą się organizmy lądowe
LITOSFERA- zewnętrzna, najbardziej sztywna sfera powłoki ziemskiej.
Badaniem litosfery zajmuje się geofizyka, rozróżnia ona trzy główne warstwy budujące naszą
planetę: skorupę ziemską, płaszcz i jądro. Różnią się one składem chemicznym, budową i
właściwościami fizycznymi. Badania fal sejsmicznych dowiodły, że na pewnych głębokościach
ulegają one odbiciu i załamaniu. Pozwala to stwierdzić, że budowa wnętrza Ziemi nie jest
jednolita. Poszczególne jej warstwy oddzielone są od siebie tzw. powierzchniami nieciągłości.
Skorupa Ziemska jest zewnętrzną warstwą litosfery, w skład której wchodzą wszystkie znane nam
pierwiastki chemiczne. Zbudowana jest z dwóch stref:
- bazaltowej- obejmującej całą kulę ziemską
- granitowej- występującej pod kontynentami
Skorupa ziemska znajduje się w ciągłym ruchu zarówno poziomym jak i pionowym.
Poniżej skał bazaltowych znajduje się gruby płaszcz Ziemi. Dzieli się on na płaszcz zewnętrzny
i wewnętrzny.
Płaszcz zewnętrzny budują związki:
-chromu
-żelaza
-krzemu
-magnezu
Górna część zewnętrznego płaszcza (jest już warstwą o cechach plastycznych) stanowi jak gdyby
podściółkę zapewniającą skorupie ziemskiej ruchliwość. Jest obszarem powstawania wszystkich
procesów tektonicznych.
Głębiej rozciąga się płaszcz wewnętrzny zbudowany głównie z niklu, żelaza, krzemu i magnezu.
W płaszczu Ziemi zachodzą zjawiska związane z powolnym przemieszczaniem się w górę
plastycznych mas materii pod wpływem wysokiej temperatury (ruchy konwekcyjne). Magma
zalegająca płytko ma temperaturę 600 do 950oC, a materie głębiej zalegające 1300 i więcej.
Tendencja do wyrównywania się temperatur wewnątrz Ziemi prowadzi do tworzenia się
pionowych i poziomych prądów cieplnych konwekcyjnych, które mogą wywoływać ruchy
tektoniczne wyżej położonych mas skalnych. Są one prawdopodobnie przyczyną trzęsień Ziemi i
erupcji wulkanicznych.
Płaszcz Ziemi sięga górnej granicy jądra, a więc do głębokości ok. 2900km, temperatura jądra
Ziemi wynosi 4500 do 6000oC. Dzieli się ono na jądro zewnętrzne i wewnętrzne, leżące poniżej
5100km. Jądro zewnętrzne jest w stanie ciekłym natomiast jądro wewnętrzne ma właściwości
ciała stałego.
Litosfera wpływa zarówno na hydrosferę, biosferę, pedosferę i atmosferę. Związki chemiczne
przedostające się z dna wielkich zbiorników do wody zmieniają jej skład.
PEDOSFERA- powierzchniowa, biologicznie czynna warstwa skorupy Ziemskiej, powstała
z różnych skał macierzystych pod wpływem czynników glebotwórczych – drobnoustrojów, roślin
wyższych, zwierząt, klimatu, wody, rzeźby terenu, gospodarki człowieka. Podstawową funkcją tej
sfery jest zapewnienie roślinom warunków wzrostu i rozwoju. Istotną cechę tej sfery jest żyzność
o jej żyzności decyduje głównie jej skład- minerały, woda, próchnica, drobnoustroje, działalność
człowieka.
Woda pochodząca z opadów atmosferycznych, skraplania pary wodnej występuje w pedosferze
w różnych postaciach.
Woda higroskopijna, błonkowa, kapilarna, grawitacyjna, gruntowa (wody podziemne). Woda w
glebie zawiera rozpuszczone związki chemiczne i tworzy roztwór glebowy, który w zależności od
ph wpływa na właściwości gleby jako podłoża roślin. Rodzaj gleby uzależniony jest również od
litosfery- inny rodzaj gleby powstaje na podłożu piaszczystym, a inny na podłożu wapiennym, to z
kolei determinuje rodzaj i typ roślinności. Z kolei system korzeniowy roślin niszczy podłoże
skalne (litosferę) i prowadzi do powstania w tym miejscu gleby (pedosfery). Gleba chroniona
pokrywą roślinną może zachowywać produktywność w nieskończoność. Liście i rośliny
zmniejszają siłę uderzeń kropel deszczu, plątanina korzeni przytrzymuje cząsteczki gleby w
miejscu. Gdy jednak pokrywa roślinna zostanie zniszczona, gleba staje się bardzo podatna na
działanie erozji.
BIOSFERA- sfera, w której może istnieć życie. Obejmuje wody powierzchniowe, dolne
warstwy atmosfery i powierzchniową część skorupy ziemskiej. Granice biosfery nie są
jednoznacznie określone, większość organizmów żyje do ok. 100m wysokości w atmosferze,
150m w głąb wody i 3m w głąb gleby. Zasięgi maksymalne są osiągane przez utajone formy życia
Biosfera jest ważnym czynnikiem wpływającym na pozostałe sfery. Roślinność wydzielając tlen
zwiększa jego zawartość w atmosferze. Natomiast nagromadzenie odpadków organicznych
prowadzi do zmiany w składzie chemicznym i fizycznym wody oraz do zanikania jezior.
Wszystkie sfery oddziałują na siebie i są od siebie zależne.
Źródło: zasoby Internetu.