30. Географическая оболочка. Основные законы ее существования (единство и целостность, зональность и азональность). Периодический закон географической зональности
1. Географическая оболочка — целостная материальная система, образованная при взаимодействии и взаимопроникновении атмо¬сферы, гидросферы, литосферы, живого вещества.
Термин «географическая оболочка» пред¬ложил в 1932 г. А. А. Григорьев.
Положение верхней и нижней границ разными авторами оце¬нивается по-разному. А. А. Григорьев верхнюю границу географи-ческой оболочки проводит в стратосфере на высоте 20 — 25 км, ниже слоя концентрации озона. Нижняя граница, по его мнению, проходит немного ниже границы Мохо. На материках нижняя гра¬ница проходит на глубине 30 — 40 км, под океанами — 5 — 8 км. Мощность географической оболочки по А. А. Григорьеву состав¬ляет 75 км на материках и 45 км — на океане.
Компоненты географической оболочки — это однородные ве¬щественные образования. К ним относятся природная вода, воз¬дух, горные породы, растения, животные, почвы.
Компоненты различают по агрегатному состоянию — твердое, жидкое и газообразное. Сейчас выделяют еще четвертое состоя¬ние — вода в капиллярах: она не замерзает при нуле градусов, а становится вязкой.
Компоненты могут иметь различные уровни организации: жи¬вой, косный (абиотический), биокосный (органо-минеральный). К живым компонентам относятся растения, животные; к биокосным — почвы; к косным — воздух, вода, горные породы.
По степени активности компоненты делят на устойчивые — горные породы, почвы; мобильные — вода, воздух; активные — растения, животные. Некоторые ученые подразделяют компонен¬ты на первичные — вода, воздух, горные породы, растения, жи¬вотные; и производные — почвы, лед, мерзлые горные породы (К. И. Геренчук, В. А. Боков, И. Г. Черванев). Иногда к компонен¬там географической оболочки относят рельеф, климат (А. А. Половинкин, К. К. Марков, А. Г. Исаченко, В.С.Жекулин), или ли¬тосферу, атмосферу. Однако не вся литосфера и атмосфера вклю¬чается в состав географической оболочки, а рельеф и климат яв¬ляются не компонентами, а свойствами горных пород и воздуха.
Выделяют три структурных уровня географической оболочки. Первый уровень — геокомпонентный. Это самый простой уровень, отдельные компоненты изучают естественные науки — геология, ботаника, геохимия и геофизика.
Второй уровень называется геосферным. Геосферы — это обо¬лочки, занятые преимущественно одним компонентом. Геосферы определяют вертикальную структуру географической оболочки, они располагаются ярусно и распределяются по удельному весу. Верхняя — атмосфера, образованная самыми легкими газами. Ниже залегают гидросфера и литосфера. Эти оболочки образуют более тяжелые химические элементы.
Наиболее сложное строение оболочка имеет на контакте сфер: атмосферы и литосферы (поверхность Земли), гидросферы и ли тосферы (дно океана), атмосферы и гидросферы (поверхность океана), атмосферы, гидросферы и атмосферы (в прибрежной зоне океана).
Третий уровень — геосистемный. Геосистемы — комплексы, образованные при взаимодействии всех компонентов. Геосистем ы образуют горизонтальную структуру географической оболочки. Дифференциация географической оболочки на геосистемы обус¬ловлена неравномерным распределением тепла и влаги, неодно-родностью земной поверхности.
Географическая оболочка обладает качественным своеобрази¬ем и отличается от первичных геосфер, ее образующих:
- географическая оболочка — наиболее сложная оболочка пла¬неты, характеризующаяся разнообразием вещественного состава;
- в пределах географической оболочки вещество находится в трех агрегатных состояниях, обладает широким диапазоном фи¬зических характеристик;
- в оболочке присутствуют различные виды энергий, солнеч¬ная энергия преобразуется в энергию химических связей, тепло-вую и механическую;
- в пределах географической оболочки наблюдается тесное взаимодействие слагающих ее компонентов, что приводит к об¬разованию качественно новых образований — природных комп-лексов;
- в пределах географической оболочки возникла жизнь, суще¬ствует человеческое общество.
2. Этапы развития географической оболочки
В жизни географической оболочки выделяют несколько этапов. Самый ранний — добиосферный, затем биосферный этап разви¬тия. В настоящее время все чаще ученые начали говорить, что в жизни географической оболочки начинается новый этап — ноосферный. Развитие шло по пути усложнения структуры, в процес¬се взаимодействия образовывались новые компоненты и комп¬лексы. Каждый новый этап характеризуется возникновением но¬вых круговоротов вещества и энергии.
Добиосферный (геологический) этап развития продолжался с 4,5 млрд лет до 570 млн лет. В это время произошло формирование материков и океанических впадин, образовались атмосфера и гид¬росфера. На добиосферном этапе взаимодействовали атмосфера, гидросфера, литосфера. Живое вещество существовало, но сплош¬ного распространения не имело. В это время целостность оболочки поддерживали круговороты воды и химических элементов. В ре¬зультате взаимодействия первичных компонентов — воды, возду¬ха, горных пород — формировались компоненты географической оболочки. Образовались природные вода и воздух, т.е. компонен¬ты несут в себе результаты взаимодействия оболочек. Природный воздух — это уже не только газы атмосферы, он содержит воду гидросферы и твердые частицы литосферы. В природной воде су¬ществуют соли и газы. Сформировались осадочные горные поро¬ды. На добиосферном этапе верхняя граница географической обо¬лочки располагалась на высоте 80 км (в этом слое суще¬ствуют серебристые облака, состоящие из смерзшихся газов и льда, т.е. пары воды при круговоротах заносились на эту высоту). Кроме того, на этой высоте проходит граница гомосферы. Нижняя гра¬ница проходила по границе осадочного слоя: осадочные горные породы являются результатом воздействия на горные породы воды и воздуха, кроме того, именно здесь располагаются горизонты подземных вод.
На втором, биосферном, этапе во взаимодействие включается живое вещество (с 570 млн лет по 40 тыс. лет). К круговоротам добавляется биогенный: неорганические элементы на свету за счет реакции фотосинтеза превращаются в органическое веще¬ство, к испарению добавляется транспирация. Компоненты географической оболочки становятся более сложными, в их пре-образовании участвует живое вещество. Природная вода приоб¬ретает специфический газовый и солевой состав, который явля¬ется результатом жизнедеятельности организмов. Образуются коры выветривания и почвы, их образование тоже связано с деятель¬ностью живого вещества. Газы атмосферы прошли через биоло¬гические круговороты. К компонентам добавляются растительность и животные. Очевидно, компоненты становятся биогенными. Однако перламутровые облака и осадочные горные породы ока¬зываются вне зоны активного круговорота. Верхняя граница гео¬графической оболочки спускается до озонового экрана (здесь образуются зональные воздушные массы), нижняя граница — очерчивает зону гипергенеза.
На третьем этапе географическая оболочка вступает в ноо-сферный этап развития. Под ноосферой (сферой разума) понимают сферу взаимодействия природы и общества, в которой разумная деятельность человека становится определяющим фактором раз¬вития. На ноосферном этапе к круговоротам добавляется антропо¬генный круговорот вещества и энергии. Начинают формироваться антропогенные компоненты, они несут в себе результаты воздей¬ствия человеческой деятельности. Границы географической обо¬лочки ноосферного этапа, очевидно, должны расширяться, в пер¬спективе человечество освоит всю Солнечную систему. Подроб¬ная характеристика ноосферы дана в отдельной главе.
3. К основным закономерностям географической оболочки отно¬сятся: целостность, ритмичность, зональность, азональность и полярная асимметрия.
Целостность — одна из важнейших закономерностей геогра¬фической оболочки, проявляющаяся в том, что все компоненты тесно взаимосвязаны друг с другом и изменение любого из них приводит к нарушению целостности всей оболочки. Целостность географической оболочки достигается за счет кру¬говоротов вещества и энергии. Круговоротам подвержено вещество литосферы, гидросферы, атмосферы и биосферы. В литосфере осу¬ществляется круговорот вещества, охватывающий зону гипергенеза. В атмосфере круговорот представлен общей циркуляцией атмо¬сферы, происходит образование воздушных потоков планетарного масштаба. На общую циркуляцию атмосферы накладыва¬ются региональные и местные круговороты. В гидросфере формиру¬ются большие и малые круговороты воды. В океане существуют го¬ризонтальные и вертикальные круговороты водных масс; на суше наблюдается стекание воды по руслам рек, образование озер, лед¬ников и подземных вод. Большое значение имеет биологический круговорот — образование и разложение органического вещества.
Ритмичностью называется повторяемость во времени комп¬лекса процессов, которые каждый раз развиваются в одном на-правлении. Различают две формы ритмики: периодическую — это ритмы одинаковой продолжительности, и циклическую — ритмы переменной длительности.
Ритмы бывают разной продолжительности: сверхвековые, внутривековые, годовые, суточные. Самый крупный ритм в истории Зем¬ли связан с движением Солнечной системы вокруг ядра Галакти¬ки и составляет 180 — 220 млн лет. В жизни Земли они представле¬ны тектоническими этапами: каледонским (кембрий —ордовик— силур, 200 млн лет), герцинским (девон —пермь, 180 млн лет), мезозойским (триас —мел, 165 млн лет), кайнозойским. В это вре¬мя активизируются тектонические движения, вулканизм, изме¬няются очертания материков, что в свою очередь обусловливает изменение климата.Среди внутривековых ритмов наиболее четкими оказались циклы продолжительностью в 11, 22 и 33 года, связанные с солнечной активностью. Годовая ритмика связана со сменой времен года и обусловлена орбитальным движением Земли и наклоном оси. Сезонная ритми¬ка наблюдается во всех геосферах: в атмосфере существует годо¬вой ход влажности, температур, атмосферных осадков, формиру-ются сезонные ветры — муссоны. В литосфере в течение года изменяется интенсивность выветривания, других экзогенных про-цессов. В гидросфере наблюдается годовой ход температуры воды, солености, плотности, сезонная миграция рыб. Наиболее ярко сезонная динамика проявляется в живом веществе.Суточная ритмика связана со сменой дня и ночи, возника¬ющей из-за вращения Земли вокруг оси. Суточный ритм проявля¬ется в суточном ходе всех метеоэлементов, фотосинтез идет толь¬ко днем, на свету. Человек также живет по «солнечным часам»: активность организма понижается с 2 до 5 ч утра и с 12 до 14 ч солнечного времени; в это время уменьшается частота пульса, ухудшается память, понижается температура. Наиболее активен человек с 8 до 12 ч и с 14 до 17 ч.
Зональность — закономерное изменение компо¬нентов или комплексов от экватора к полюсам благодаря измене¬нию угла падения солнечных лучей.Основоположником учения о зональности был крупный рус¬ский почвовед и географ В. В. Докучаев (1846— 1903). Он считал, что зональность — это всеобщий закон природы. Основные при¬чины зональности — шарообразная форма Земли и поток солнеч¬ной радиации.
Географы разделяют понятия компонентная и комплексная зональность. Представление о компонентной зональности сложи¬лось с античных времен. Еще Аристотель выделил на Земле тепло¬вые пояса. Комплексную зональность открыл и обосновал В. В. До¬кучаев. Ученые выделяют горизонтальную, широтную и меридио¬нальную зональность. Очевидно, более общее понятие — гори¬зонтальная зональность. На равнинах она проявляется как ши¬ротная зональность, в приокеанических секторах ориентация зон становится почти меридиональной.
В атмосфере зональность проявляется в распределении атмо¬сферного давления, осадков, влажности, температур, ветров и т.д. В слое мощностью 22 — 25 км сформировались зональные воз-душные массы, выделяются тепловые и климатические пояса Земли. В гидросфере зональны поверхностные водные массы, для них характерны определенные температура, соленость, плот¬ность, содержание газов и разнообразие морских организмов. В литосфере зональны почвы и коры выветривания, экзоген¬ный рельеф, выделяются морфоклиматические зоны Земли. Осо¬бенно четко проявляется зональность в распределении расти¬тельного покрова. Для каждой зоны свойственен свой зональ¬ный тип растительности, который изменяется от северной к южной границе. Так, в таежной зоне можно выделить север¬ную, среднюю и южную тайгу. В деятельности людей тоже можно говорить о чертах зональности, для определенных зон характе¬рен свой набор культурных растений: в теплом влажном климате выращивают кофе, виноград, цитрусовые, в более холодных — зерновые. В более северных районах возможно только оленевод-ство. Строительство тоже имеет свою специфику в разных при¬родных зонах.
Наиболее крупные зональные подразделения географической оболочки — географические пояса. Они отличаются друг от друга температурными условиями, особенностями циркуляции атмосферы, почвенно-растительного покрова и животного мира. Наи-более благоприятны условия для жизни людей в умеренном, суб-тропическом, субэкваториальном географических поясах. Они интенсивнее других освоены человеком. Недаром наиболее разви¬тые цивилизации Италии, Греции, Крита, Египта существовали именно в субтропическом поясе. Географические пояса выделя¬ются на материках и на океанах.
Внутри поясов на суше по соотношению тепла и влаги выделя¬ются географические зоны. Зоны делятся на подзоны по степени выраженности зональных признаков. Следует отметить, что зо¬нальность хорошо выражена только на земной поверхности, с вы-сотой и глубиной зональность быстро затухает.
Зональность — историческая категория. Наиболее древние зоны расположены в пределах экваториального и тропического поясов, наиболее молодые — в умеренном. По мере развития географиче¬ской оболочки происходило усложнение зональности.Зоны не везде образуют сплошные полосы. Границы многих зон отклоняются от параллелей, в пределах одних и тех же зон наблю¬даются большие контрасты в природе. Поэтому наряду с зональ¬ностью выделяют другую географическую закономерность — азональность. Периодический закон географической зональности, гласит, что общие свойства, которыми обладают географические зоны одного и того же типа периодически повторяются в различных географических поясах.
Периодический закон географической зональности опирается на учет трех тесно взаимосвязанных факторов:
- годового радиационного баланса,
- годовой суммы осадков,
- радиационного индекса сухости.
Азональность — изменение компонентов и комплек¬сов, связанное с проявлениями эндогенных процессов. Причина азональности — неоднородность земной поверхности, наличие ма-териков и океанов, гор и равнин на материках, своеобразие мест¬ных факторов: состав горных пород, рельеф, условия увлажнения и др. Азонален эндогенный рельеф, т. е. размещение вулканов и тектонических гор, строение материков и океанов.
Существует две основные формы проявления азональности — секторность географических поясов и высотная поясность.
В пределах географических поясов выделяется три сектора — материковый и два приокеанических. Наиболее ярко секторность выражается в умеренном и субтропическом географических по¬ясах. Слабее всего секторностьвыражена в экваториальном и су¬барктическом поясах.
Азональное влияние на географическую зональность проявля¬ется в формировании высотной поясности. Высотная поясность — закономерная смена поясов от подножия к вершине горы. Высот¬ные пояса — не копии, а аналоги широтных зон. В основе их выде¬ления лежит уменьшение температуры с высотой, а не изменение угла падения солнечных лучей. Кроме того, в горах изменяется спектр солнечной радиации: возрастает доля ультрафиолетовых лучей. При подъеме в горы уменьшается давление. При подъеме в горы не наблюдается изменения продолжительности дня и ночи, как при перемещении от экватора к полюсам.
Высотная поясность имеет много общего с горизонтальной зо¬нальностью: смена поясов при подъеме в горы происходит в той же последовательности, что и на равнинах при движении от эква¬тора к полюсам. Однако смена поясов в горах происходит быст¬рее, некоторых зон — аналогов высотных поясов на равнине нет. Например, в горах существует пояс субальпийских и альпийских лугов, которого нет на равнинах.
Оценивание знаний и умений
Результаты контроля учебно-познавательной деятельности учащихся выражаются в ее оценке. Оценка — это определение степени усвоенности знаний, умений и навыков.Количественным выражением оценки является отметка. Отметка — это условное выражение количественной оценки знаний, умений и навыков обучаемых в цифрах или баллах. До настоящего времени не только в педагогической практике, но и в дидактической и методической литературе термины «оценка» и «отметка» иногда понимаются как синонимы. Так, часто, когда имеется в виду отметка, говорят «оценка» (выставление оценок, система оценок и т. д.). Между тем «оценка» и «отметка» — понятия хотя и близкие, но далеко не идентичные.
Система оценивания В.П.Симоновой (70-е г. 20в.): сформулирована концепция по 5 показателям:
1) Различение (распознование, уровень знакомства) – характеризует низкую степень обученности; ученик отличает объект, процесс, действия от аналогов только тогда, когда его предъявляют в готовом виде.
2) Уровень запоминания - ученик может пересказать содержание текста, какого-либо правила, воспроизвести формулировку того или иного закона, т.е. запоминание характеризуется как количественный показатель; все сформулированные вопросы носят репродуктивный характер.
3) Понимание – процесс нахождения существенных признаков и связей, исследованных предметов и явлений из массы случайного на основе синтеза, установление сходства и различия, логики. Ученик на этой стадии обученности может не только воспроизвести учебный материал, но и объяснить его.
4) Репродуктивный (уровень появления простейших ЗУН) – ученик показывает умение применять на практике полученные им теоретические знания в простейшем виде, т.е. умеет решать типовые задачи.
5) Перенос знаний, или творческий уровень – т.е. учащийся дает ответ на любой вопрос, решает любую задачу в соответствии с требованиями, может конструировать новые способы деятельности, находит новые оригинальные подходы в решении задач.