GeoMan.ru: Библиотека по географии








ЗЕМЛЯ

Расстановка ударений: ЗЕМЛЯ`

ЗЕМЛЯ - третья по порядку от Солнца большая планета Солнечной системы.

Форма, размеры и движение Земли. З. движется вокруг Солнца по эллиптич. орбите, большая полуось к-рой (т. н. среднее расстояние З. от Солнца) составляет 149,5 млн. км. Эксцентриситет земной орбиты 0,0167, вследствие чего З. в перигелии приближается к Солнцу до 147 млн. км (в начале января), а в афелии удаляется до 152 млн. км (в начале июля). Период обращения вокруг Солнца (сидерический, или звёздный, год) - 365 суток 6 час. 9 мин. 10 сек. Тропич. год, являющийся периодом смены времён года, составляет 365 суток 5 час. 48 мин. 46 сек. Средняя скорость движения З. по орбите - 29,76 км/сек.

По форме З. близка к эллипсоиду вращения, экватор, радиус к-рого равен 6378245 м, а полярный - 6356863 м (эллипсоид Красовского). Площадь поверхности З. составляет 510100000 км2, объём - 1,083 х 1012 км3. Масса З. равна 5,976 х 1027 г, а средняя плотность - 5,52 г/см3. Т. к. плотность горных пород, из к-рых образована земная кора, в среднем равна 2,67, т. е. значит. менее средней величины, то внутри З. должны находиться гораздо более плотные массы. З. вращается вокруг своей оси, результатом чего является смена дня и ночи. Полный оборот З. вокруг своей оси по отношению к Солнцу определяет единицу времени - солнечные сутки. Относительно звёзд З. совершает оборот в течение 23 час. 56 мин. 4 сек. среднего солнечного времени (звёздные сутки). Ось вращения З. при движении её вокруг Солнца перемещается в пространстве почти параллельно самой себе. Т. к. эта ось не перпендикулярна к плоскости орбиты З. (эклиптики), составляя с ней угол 66°33', то к Солнцу З. обращается то Сев., то Юж. полушарием; этим объясняется смена времён года. Притяжение З. вместе с центробежной силой, развивающейся при вращении 3., обусловливают силу тяжести, ускорение к-рой на экваторе составляет 978,049 см/сек2, а на полюсах - 983,235 см/сек2.

Небольшое изменение направления оси вращения З. в пространстве происходит вследствие прецессии (с периодом ок. 26000 лет) и нутации (с периодом ок. 18,6 лег). Ось вращения не занимает в теле З. неизменного направления: З. совершает относительно неё незначит. колебания. Вследствие этого полюсы З. всё время меняют своё положение, перемещаясь по земной поверхности против часовой стрелки вокруг своего среднего положения и описывая сложную спиралеобразную кривую, к-рая то закручивается, то раскручивается, не выходя из квадрата со сторонами, равными 26 м.

З. имеет одного спутника - Луну. Вследствие различных положений Луны относительно Солнца и Земли наблюдается явление фаз Луны. Притяжение, действующее на З. со стороны Луны и Солнца, порождает приливы и отливы в водной оболочке, а также в атмосфере и в твёрдом теле З. Поскольку угловая скорость обращения Луны вокруг З. меньше угловой скорости вращения З., морские приливы, увлекаемые Луной, смещаются навстречу вращению З., тормозя его. Вследствие этого скорость вращения З. медленно уменьшается; кроме того, она имеет небольшие неправильные, а также сезонные изменения.

Гл. источником энергии, поддерживающим всю жизнь на З., является энергия, излучаемая Солнцем. Установлено, что количество солнечной энергии, получаемой З., по крайней мере за последние полмиллиарда лет, не претерпело серьёзного изменения. Возможно, нек-рые изменения происходили, но на климате З. в прошлые геологич. эпохи они сказывались незначительно. К. А. Нуликов.

Происхождение Земли. Вопрос о происхождении З. не может быть решён изолированно от более общей космогонич. проблемы о происхождении и развитии всей Солнечной системы в целом - проблемы, к-рой посвящено большое число разнообразных исследований. Первая научная гипотеза, заключающаяся в том, что все планеты Солнечной системы образовались из облака пылевой материи, была выдвинута нем. философом и географом И. Кантом в 1755.

В 1796 франц. математик П. Лаплас опубликовал космогонич. гипотезу, согласно к-рой Солнечная система образовалась из первоначально медленно вращавшейся вокруг своей оси газовой туманности, имевшей весьма значит. Центр. сгущение - зародыш Солнца. Со временем эта громадная туманность постепенно охлаждалась и при этом сжималась, вращение её убыстрялось, в результате чего от неё последовательно стали отделяться газовые кольца. В силу неизбежной неоднородности каждого кольца к.-л. его более плотный участок притягивал к себе остальное вещество кольца и таким образом возникало второстепенное сгущение - будущая планета. В 1917 англ. астроном Дж. Джине высказал новую гипотезу, согласно к-рой планеты образовались из громадного сигарообразного сгустка материи, вырванного из Солнца вследствие притяжения близко проходившей звезды. Однако обе эти гипотезы оказались не в состоянии объяснить многие важные особенности Солнечной системы. Было высказано много других гипотез о происхождении Солнечной системы.

Представляет интерес гипотеза советского учёного О. Ю. Шмидта. По этой гипотезе, Солнце, двигаясь в Галактике, прошло через пылевое метеорное облако и при нек-рых условиях захватило его своим притяжением. Пылинки в результате взаимных столкновений и "слипаний" стали конденсироваться в сгустки вещества. Из этих сгустков, увеличивавшихся за счёт падения на них новых пылинок, образовались планеты, в т. ч. и З. Согласно гипотезе сов. астронома В. Г. Фесенкова, Солнце на первых стадиях своего существования являлось массивной, быстро вращающейся звездой, окружённой газово-пылевой средой. Из этого окружающего Солнце вещества образовались планеты. Проблема образования тел Солнечной системы, в частности Земли, полностью еще не разрешена. К. А. Куликов.

Магнитное, электрическое и гравитационное поля Земли.Магнитное поле Земли. З. обладает свойствами магнита и образует вокруг себя магнитное поле, т. е. пространство, в к-ром проявляются магнитные силы. См. Земной магнетизм.

Электрическое поле Земли. Литосфера и гидросфера обладают отрицательным зарядом, распределённым с нек-рой поверхностной плотностью, к-рая не является постоянной. Суммарный поверхностный заряд оценивается величиной порядка 5,7 х 105 кулонов. Полный заряд З. принимается равным нулю, так что атмосфера в целом должна быть заряженной положительно. Градиент электрич. поля в атмосфере (по вертикали) в "спокойные" дни в среднем порядка 00 вольт/метр, при грозах возрастает в несколько раз. Наряду со статич. полем в земной коре имеются теллурич. токи. В полярных и экваториальном поясах направление теллурич. токов преим. широтное, в умеренных поясах - меридиональное. Электрическое и геомагнитное поля образуют вместе единое электромагнитное поле З. В этом поле обнаруживаются периодичности вариаций, связь с солнечной активностью и с состоянием ионосферы. Напряжённость электрич. поля в верхних слоях литосферы и гидросферы изменяется от долей милливолът/км до десятков милливольт /км. Временами она возрастает до нескольких вольт/км. Вариации электрич. и магнитного полей З. используются для изучения структуры земной коры до глубин порядка нескольких десятков и даже сотен км.

Гравитационное поле Земли. Притяжение З., за вычетом радиальной составляющей центробежной силы, развивающейся при вращении З., обусловливает силу тяжести, направленную везде перпендикулярно к поверхности геоида. Поле силы тяжести характеризуется ускорением силы тяжести g, измеряемым и галах (1 гл = 1 см/сек2). Ускорение g зависит от формы З. и распределения масс внутри З. Обе эти величины не являются постоянными. Распределение масс внутри З. меняется в связи с наличием подкоровых токов и под влиянием приливов и отливов. Внутриземные перемещения масс сказываются на форме З. Поэтому ускорение силы тяжести является различным для разных точек земной поверхности и меняется со временем. В среднем ускорение силы тяжести составляет на экваторе 978,049 см/сек2, на полюсах - 983,235 см/сек2. В отдельных местах наблюдаются значит. отклонения силы тяжести от нормальных значений. Д. Н. Шахсуваров.

Внутреннее строение и геологическая истории Земли. Внутреннее строение З. в настоящее время известно лишь в общих чертах. Непосредственному изучению доступны только самые поверхностные слои твёрдого тела земного шара. На суше исследователи располагают шахтами и буровыми скважинами, глубина к-рых не превышает, однако, 6 - 8 км. Учитывая условия залегания горных пород и их состав, можно с большой степенью достоверности судить о составе вещества, слагающего верхние 15 - 25 км тела З. (т. е. всего 0,4 - 0,7 % земного радиуса). Под дно морей и океанов с помощью современных вакуумных трубок удаётся углубиться не более чем на 30 м, что меньше мощности еще не уплотнившихся, почти современных отложений.

О нижележащих слоях З. приходится судить исключительно по косвенным данным. Физические свойства их (плотность, упругость) изучают, исходя преим. из наблюдений над гравитационным полем З. и скоростями прохождения упругих сейсмич. волн, вызываемых землетрясениями. Темп-ры устанавливаются по геотермич. наблюдениям в скважинах и по данным вулканизма. Химич. состав вещества определяется по его физич. свойствам и путём сравнения с составом верхних частей земного шара, а также с составом метеоритов, рассматриваемых в качестве обломков планет земного типа. Все эти данные позволяют заключить, что твёрдое тело З. имеет концентричное строение и подразделяется на три основные оболочки или геосферы: земную кору, мантию и ядро Земли. Земная кора, или литосфера, имеет наибольшую толщину под материками (30 - 75 км). Здесь она состоит из трёх слоев - наружного, или осадочного, отсутствующего на щитах, среднего - "гранитного", сложенного преим. горными породами, по составу близкими к граниту и имеющими плотность ок. 2,7, и нижнего, или "базальтового", с плотностью ок. 3, сложенного породами, близкими по составу к базальту. Поскольку и граниты, и базальты состоят в основном из алюмосиликатов и силикатов, т. е. богаты Si и Аl, земную кору называют также сиалической оболочкой, или сиаль. Под океанами она имеет толщину всего 3 - 10 км и состоит из одного базальтового слоя. Вопрос о времени и причинах обособления материкового и океанического типов земной коры и о происхождении океанич. впадин является одной из сложнейших и еще не решённых проблем геологии и геофизики.

Ниже земной коры располагаются более плотные подкоровые слои, составляющие т. н. мантию, или барисферу. По своему составу они имеют сходство с ультраосновными породами и каменными метеоритами. Мантия простирается до глубины ок. 2900 км, где граничит с ядром Земли. Земное ядро, возможно, обогащено никелистым железом и отличается от мантии физико-химическим, фазовым состоянием вещества. Предполагают, что вещество здесь образует либо жидкую фазу, либо особую, т. н. металлическую, фазу, возникающую при частичном разрушении электронных оболочек атомов под действием высокого давления. Внутри ядра выделяется твёрдое субъядро с радиусом около 1300 км.

В направлении от поверхности 3. к центру происходит увеличение давления, плотности и темп-ры. На глубине 100 км давление составляет 30000 кг/см2, на границе с ядром З. оно достигает 1,35 млн. кг/см2, а в центре З. доходит до 3,5 млн. кг/см2. Плотность вещества возрастает с 3,3 г/см3 в верхних слоях мантии до 5,6 г/см3 у границы с ядром З.; внутри ядра плотность резко увеличивается, достигая 12 - 17 г/см3 в субъядре. Темп-pa возрастает от 600 - 1000° в верхних подкоровых слоях до нескольких тысяч градусов в центр, частях Земли. Источником тепла внутри З. является гл. обр. распад радиоактивных элементов. Большие темп-ры в сочетании с высоким давлением обусловливают пластичность вещества внутри З. при сохранении им свойств твёрдого тела. По-видимому, имеются также отдельные очаги силикатных расплавов (магмы). Сила тяжести почти не меняется до поверхности ядра, затем быстро убывает до 0 в центре субъядра.

Геологическая история Земли восстанавливается на основании изучения горных пород, слагающих земную кору. Абсолютный возраст самых древних из известных в настоящее время горных пород составляет ок. 3,5 млрд. лет, а возраст З. как планеты оценивается в 4 - 5 млрд. лет. Т. о., образование земного шара и длительный начальный этап его развития относятся к догеологич. временам.

Геологич. историю З. принято делить на пять геологич. эр (см. Геологическое летосчисление). Две древнейшие из них (архейская и протерозойская) объединяются под общим названием докембрий, к-рый охватывает ок. 3 млрд. лет, или 6/7 всей геологич. истории З. История докембрия еще так мало известна, что нередко называется геологич. доисторией. Лучше изучена только 6/7 часть геологич. истории З., охватывающая последние 550 млн. лет, прошедшие с начала палеозойской эры. При этом изучена только история материковой части земной коры, тогда как прошлое океанов, занимающих более 70 % поверхности земного шара, остается почти недоступным для восстановления. Не удивительно поэтому, что многие вопросы геологич. истории З. еще далеки от своего решения.

Уже в древнейшие времена архейской эры существовала земная кора, по составу и строению подобная нынешней, на что указывает, в частности, широкое распространение на всех материках древнеархейских гранито-гнейсов. В течение архейской эры образовались магматические и первичноосадочные горные породы тех же основных классов, что и в позднейшие эпохи, а следовательно, все главные группы геологич. процессов протекали на поверхности и в недрах земной коры в формах, напоминающих современные. Условия залегания, состав и взаимоотношения архейских первичноосадочных горных пород указывают на существование крупных массивов суши и обширных водоёмов типа морей и океанов. В верхнеархейских первичноосадочных горных породах известна хорошо выраженная годичная слоистость, указывающая на чередование сезонов года, т. е. на то, что климаты поверхности З. уже тогда определялись исключительно получаемой земным шаром солнечной энергией. Из протерозойских отложений ряда стран (ранний протерозой Канады, поздний протерозой, или синий, Австралии и Китая) известны уже ледниковые отложения, указывающие на существование холодных климатов, т. е. на резко выраженную климатическую зональность. Однако при всём сходстве общего состояния земного шара с современным условия, господствовавшие на З. в докембрии, были очень своеобразны. Об этом свидетельствует, например, массовое накопление в морях архейской эры т. н. железистых кварцитов, или джеспилитов, содержащих колоссальные запасы железных руд (Криворожский железорудный бассейн, Курская магнитная аномалия и др.). Их образование могло быть только следствием выноса поверхностными водами с суши громадных количеств солей закиси железа в виде истинных растворов, что требует допущения отсутствия или малого содержания свободного кислорода и обилия углекислоты в атмосфере. Отсюда следует, что первые формы жизни, следы к-рых обнаруживаются в архейских породах, имеющих возраст до 2 млрд. лет, были анаэробными. Это хорошо согласуется с теорией акад. А. И. Опарина о возникновение жизни на З. Свободный кислород мог появиться только позже как продукт жизнедеятельности зелёных фотосинтезирующих растений. Первые признаки их существования известны из раннего протерозоя, но широкое распространение относится уже к позднему докембрию (синию, или рифею). По мере развития растительности в протерозое идёт всё более на убыль накопление джеспилитов, вовсе прекращающееся с начала палеозойской эры, видимо, в связи с падением содержания углекислоты в воздухе. Своеобразным был и состав вод докембрийских морей, имевших, видимо, меньшую солёность, чем ныне.

История развития внутренней структуры земной коры в архее с трудом поддается расшифровке. Есть основания думать, что уже в раннем докембрии произошло обособление материкового и океанического типа её строения и что тогда обособилась впадина Тихого океана. Начиная с протерозоя четко определяется наметившееся еще в позднем архее деление материковой земной коры на относительно подвижные геосинклинальные области и сравнительно мало подвижные платформы. Очертания и расположение геосинклинальных областей и платформ значит, отличались от всего последующего времени. В течение докембрия можно выделить 4 - 6 крупных этапов развития структуры земной коры, или тектонич. циклов, к-рые не всегда поддаются сопоставлению. Начало каждого из них характеризовалось заложением новых систем геосинклинальных прогибов и даже целых новых геосинклинальных областей, в к-рых затем формировались мощные толщи осадочных и вулканич. пород, а под конец цикла возникали складчатые структуры. Значит, часть их завершала геосинклинальный этап развития и превращалась в дальнейшем в складчатое основание относительно более молодых участков платформ.

В послепротерозойское время эти главные закономерности тектонич. истории выражены особенно ярко, причём общее направление развития сводится к последовательному разрастанию площади платформ за счёт новых складчатых геосинклинальных структур, возникающих в конце каждого тектонич. цикла, и к соответствующему сокращению числа и размеров геосинклинальных областей. В течение палеозойской эры протекло два больших тектонич. цикла - каледонский и герцинский (см. Каледонская складчатость и Герципская складчатость). Начало обоих циклов (соответственно конец рифея - нижний кембрий и нижний и отчасти средний девон) характеризуется общими поднятиями обширных пространств материковой земной коры и в пределах геосинклинальных областей и в области платформ. В это время существовали обширные гористые материки, расчленённые системами сравнительно небольших внутренних морей, к-рые занимали часть площади геосинклинальных областей. Денудация гористой суши давала огромные массы обломочного материала, игравшего главенствующую роль в накоплении осадочных пород. Сухой континентальный климат внутренних частей материков способствовал накоплению в бессточных областях мощных толщ континентальных отложений, среди к-рых преобладали красноцветные формации, часто с линзами гипса. Внутренние моря и заливы открытых морей в этих областях сухого климата часто имели повышенную солёность и в них образовались залежи солей. К середине тектонич. цикла (соответственно конец нижнего кембрия - ордовик - нижний силур и верхний девон - нижний карбон) развёртывались опускания, охватывавшие вначале геосинклинали, а затем и платформы и приводившие к трансгрессии моря. Постепенно материки уменьшались по площади, а их рельеф сглаживался денудацией. Моря занимали все геосинклинальные области и значит. части платформ. Широким развитием среди морских отложений начинали пользоваться карбонатные породы, а количество обломочных - уменьшалось. В геосинклиналях в связи с разломами, сопровождающими опускание земной коры, усиливался вулканизм и начинали отлагаться мощные вулканич. толщи. Континентальные осадки в это время были мало распространены, а среди них наибольшую роль приобретала кора химич. выветривания и продукты её переотложения (каолиновые глины, кварцевые пески, бокситы, бурые железняки), что связано с общим увлажнением климата и уменьшением резкости климатич. контрастов. Вторая половина и конец тектонич. циклов характеризовались постепенно развивающимися поднятиями, складкообразованием в геосинклинальных областях (каледонская и герцинская складчатость) и постепенным сокращением площади моря (регрессией) в пределах материковой земной коры. Постепенно увеличивается роль континентальных отложений, среди к-рых во вторую половину герцинского цикла, когда существовала уже пышная наземная флора, вначале решительно преобладают угленосные формации (карбон). По мере увеличения площади и степени расчленённости рельефа суши, наряду с угленосными формациями, в ряде областей начинают на всё более обширных пространствах формироваться красноцветные и соленосные формации, указывающие на расширение зон сухого континентального климата (пермь). К концу циклов завершается формирование соответственно каледонид и герцинид, т. е. вновь возникших молодых платформ, присоединяющихся к ранее существовавшим платформам с докембрийским складчатым основанием (см. схему, стр. 55).

Для палеозойской эры доказано существование климатич. поясов, положение и границы к-рых были совсем иными, чем ныне. Так, в каменноугольном периоде пояс влаголюбивой растительности тропич. типа охватывал юг и восток США, Зап. Европу (где доходил до Шотландии) и Китай. Северный умеренный пояс, характеризовавшийся т. н. ангарской, или сибирской, флорой, охватывал север Урала и Среднюю Сибирь, где распространялся на С за полярный круг. Южный умеренный пояс с т. н. гондванской, или глоссонтериевой, флорой охватывал большую часть древнего материка Гондваны. В Центральной части этого материка, в пределах Аргентины, Уругвая, Южно-Африканского Союза и юж. части бассейна р. Конго, климат долгое время был холодным и здесь существовало обширное материковое оледенение.

Всё это можно объяснить, допустив, что южный полюс в то время располагался в Атлантическом океане примерно на 50° ю. ш., а экватор проходил через Зап. Европу. Для предшествующего девонского периода не вполне достоверные следы материкового оледенения указываются из р-нов Гондваны, ещё более близких к нынешнему экватору, в связи с чем высказывается мысль о положении Юж. полюса в то время в Атлантике, почти под 30° ю. ш. Отсюда следует вывод о значит, изменениях положения оси вращения 3. в нек-рые эпохи геология, прошлого, что могло быть одной из причин крупных тектонич. нарушений в земной коре.

Мезозойскую и кайнозойскую эры обычно объединяют в один большой альпийский тектонич. цикл, имевший много общего с обоими палеозойскими циклами в ходе геологич. истории, но протекавший неодинаково в разных частях земного шара. Особенно сильно различались история развития Средиземноморского геосинклинального пояса и тихоокеанского геосинклиналыюго кольца, а также Юж. и Сев. полушарий З. в целом.

В геосинклинальных областях, обрамляющих Тихий океан, начало этого цикла падает еще на пермский период, когда начались уже опускания и трансгрессия моря. Завершается цикл в течение мезозоя формированием мезозойских складчатых структур - мезозоид (см. схему). Эта мезозойская складчатость, протекавшая местами гл. обр. в юре, местами в мелу, привела к тому, что здесь повсюду меловой период является уже периодом регрессии мори. В дальнейшем возникает пояс молодых окраинных геосинклинальных областей, охватывающий область островных дуг Вост. Азии, Тихоокеанское побережье Америки и Антильские о-ва, к-рые продолжают развиваться доныне. В Средиземноморском геосинклинальном поясе альпийский цикл начинается в триасе, а завершается уже в неогеновом и четвертичном периодах формированием складчатых горных сооружений в геосинклинальной области (собственно альпид) (см. схему) и крупных горных поднятий (Тянь-Шань, Алтай, Саяны и т. п.) на примыкающих платформах. В связи с этим как в пределах самого Средиземноморского пояса, так и в примыкающих к нему районах (Европа, Африка) весь мезозой является временем постепенного развития опусканий и трансгрессии моря, особенно обширных размеров достигающей в верхнем мелу и середине палеогена. Общие поднятия и альпийская складчатость в геосинклинальной области приходятся здесь в основном на время после конца палеогена. Они приводят к уменьшению площади и распаду ранее единого геосинклинального моря Тетис на систему внутренних морей и к образованию мощных молодых альпийских складчатых горных хребтов.

Конец неогена и четвертичный период являются уже временем повсеместной регрессии и поднятий материковой земной коры, приводящих к постепенной консолидации современных материков. С увеличением площади суши и последовавшей за этим изоляцией северного полярного бассейна от экваториальных морей связано, видимо, резкое увеличение климатич. контрастов и общее похолодание климата, сделавшее возможным мощное материковое оледенение умеренных широт [см. Четвертичный период (система)], поскольку положение полюсов в мезозойскую и кайнозойскую эры было близко к современному.

В истории Юж. полушария в течение мезозойской и кайнозойской эр наиболее своеобразной чертой явился распад ранее единого древнего материка Гондваны и образование впадин Индийского и юж. части Атлантического океанов, обособивших друг от друга совр. материки и их части (Юж. Америка, Африка, Индия, Австралия и Антарктида). В Сев. полушарии в это время, видимо, возникла впадина северной Атлантики, расчленившая вначале единый материк Лавразии, объединявший Сев. Америку и север Евразии. Однако здесь процесс распада материковой земной коры не достиг столь больших масштабов, как на юге. Е. В. Щанцер.

История жизни на Земле - одна из крупных проблем естествознания (разрабатываемая в основном палеонтологией). В изучении этой проблемы главный материал дают ископаемые остатки животных и растений, некогда населявших З. Они сохраняются в пластах земной коры в виде скелетов или их частей, раковин, отпечатков мягкого тела, следов ползания, хождения, сверления, зарывания, обугленных или окаменелых растительных остатков, а также в виде спор, пыльцы, плодов и семян. Все эти материалы являются своеобразным архивом прошлой жизни, летописью событий, происходивших на З. в течение многиx миллионов лет. Древнейшая эра - архейская - не сохранила никаких следов жизни, за исключением нек-рых горных пород (шунгиты, известняки), имеющих органогенное происхождение. Можно лишь предполагать, что в морях архейской эры господствовали простейшие одноклеточные организмы, среди к-рых уже в это время наметились различия, приведшие впоследствии к обособлению мира животных и растений. Важнейшим скачком в развитии жизни было появление, по-видимому в архее, многоклеточных организмов, связанное с обособлением клеток, выполняющих различные функции (питания, выделения и др.), что привело к возникновению тканей и органов.

В отложениях протерозоя органич. остатки еще чрезвычайно скудны. Вместе с тем уже известны такие примитивные растения, как сине-зелёные водоросли, за счёт жизнедеятельности к-рых возникли известняки, и остатки кутинизированных спор, принадлежавшие другим типам водорослей. В отложениях позднего протерозоя известны также остатки радиолярий, губок, членистоногих, беззамковых брахиопод и др. Находка в отложениях кембрия представителей почти всех типов животного мира указывает на то, что их возникновение и становление происходило в докембрии, причём вначале жизнь была сосредоточена и развивалась в обширных водоёмах типа морей и океанов, но с меньшей солёностью воды, чем ныне.

В морях кембрийского периода обитали сине-зелёные, зелёные и красные водоросли, фораминиферы, радиолярии, кремнёвые губки, археоциаты, низшие ракообразные, беззамковые брахиоподы. Особенно широко были распространены археоциаты и трилобиты (см. вклейку). В течение кембрия возникают новые группа животных: кишечнополостных (строматопороидеи, табуляты), моллюсков (наутилоидеи, двустворчатые и брюхоногие), появляются граптолиты. Ордовик характеризуется более пышным развитием разнообразных водорослей, табулят, широким распространением наутилоидеи, трилобитов, прикреплённых иглокожих (карпоидей и цистоидей) и особенно граптолигов. В ордовике появляются четырёхлучевые кораллы, мшанки, морские ежи и первые позвоночные - бесчелюстные. Тело бесчелюстных снаружи было покрыто костным панцирем. У них не было челюстей, парного носового отверстия и парных плавников, их внутренний скелет был хрящевым. Далёкие потомки бесчелюстных, живущие в настоящее время, - миноги и миксины, утратили всякие признаки наружного скелета.

В силурийских морях продолжали своё существование все те группы растений (водоросли) и животных, к-рые были распространены в ордовике. Губки, строматопороидеи, четырёхлучевые кораллы, табуляты, мшанки и брахиоподы распространяются ещё шире. В конце силура появляются настоящие рыбы, снабжённые челюстями, парными плавниками, более усовершенствованным внутренним скелетом. У первых представителей рыб (панцирные рыбы) массивный панцирь покрывал голову и передний отдел туловища. Во рту были острые костные пластинки, выполнявшие функцию зубов. В конце силура многие группы наутилоидеи, трилобитов и почти все граптолиты вымирают. На суше появились и распространились первые наземные сосудистые растения - псилофитовые и примитивные плауновидные. С выходом растений на сушу создались предпосылки для появления наземных животных. В девоне появляются харовые водоросли, первые представители аммонитов, широко распространены четырёхлучевые кораллы, табуляты, эвриптериды, мшанки, брахиоподы, морские лилии. Среди позвоночных господство принадлежит рыбам. Наряду с панцирными рыбами многообразны хрящевые (акулы и скаты) и костные рыбы (лучепёрые, кистепёрые и двоякодышащие). Наличие обширных территорий суши способствовало развитию наземной растительности (ксилофитовые, примитивные плауновидные, первые членистостебельные и папоротники). К концу девона псилофиты исчезают, и их место занимают папоротники, древесные плауновидные и первые семенные растения. В конце девона от кистеперых рыб произошли первые наземные четвероногие животные - стегоцефалы ("панцирноголовые"). У этих стегоцефалов пятипалые конечности по строению скелета были похожи на плавники кистепёрых рыб и задняя часть туловища была покрыта чешуёй. Они были в земноводными животными, размножались и выводили свою молодь в воде, подобно их далёким потомкам - к лягушкам, тритонам и саламандрам. Череп стегоцефалов был целиком костным, сплошным; скелет имел разную степень окостенения. В каменноугольном периоде в морях продолжали своё развитие различные водоросли, появились и широко распространились крупные фораминиферы (фузулиниды); табуляты, строматопороидеи, мшанки принимали участие в образовании рифовых тел; многочисленны четырёхлучевые кораллы, хететиды, брахиоподы, морские лилии, бластоидеи; появляются первые белемниты. На суше вырабатывается лесной тип растительности; появляются мхи и первые хвойные, наивысшего развития достигают плауновидные, членистостебельные и семенные растения, птеридоспермиды и кордаитовые. В среднем и позднем карбоне выделяются 3 ботанико-географич. провинции - тропическая или субтропическая (вестфальская) и две умеренные - северная (тунгусская) и южная (гондванская). В тропической преобладают древесные плауновидные, членистостебельные и семенные папоротники, в умеренной тунгусской - кордаитовые, папоротники; для умеренной гондванской характерны травянистые членистостебельные, глоссоптериевые и кордаитовые. С расцветом наземной растительности появляются многочисленные наземные беспозвоночные: кольчатые черви, пауки, стрекозы (достигающие "гигантских" размеров - до 70 см), подёнки, таракановые, наземные брюхоногие моллюски. Среди позвоночных господствующее положение принадлежит разнообразным стегоцефалам. В карбоне появляются также первые пресмыкающиеся, или рептилии, вначале внешне похожие на стегоцефалов. У представителей нового класса, в отличие от стегоцефалов, тело было покрыто ороговевшей кожей, предохранявшей их от потери влаги; размножение осуществлялось на суше путём отложения яиц, к-рые были надёжно защищены известковой скорлупой.

Первая половина пермского периода не вносит существенных изменений в состав флоры и фауны на суше и в морях; но конец пермского периода ознаменовался вымиранием крупных фораминифср, четырёхлучевых кораллов, табулят, прямых наутилоидей, трилобитов, основных представителей строматопороидеи, многих морских лилий, морских ежей, брахиопод и др. На суше исчезают основные представители древесных плауновидных, членистостебельных, папоротников, кордаитовых и семенных папоротников. Пресмыкающиеся постепенно вытесняют стегоцефалов и приспосабливаются к различным условиям обитания.

В начале мезозоя, в триасовом периоде, продолжают своё существование разнообразные типы водорослей, но особенно многочисленны зелёные водоросли; появляются новые представители мелких фораминифер, двустворчатых и брюхоногих моллюсков, аммонитов, белемнитов; возникают шестилучевые кораллы, новые морские ежи, новые морские лилии, резко сокращается количество брахиопод. Среди рыб преобладают лучепёрые, представленные новыми ганоидами и первыми костистыми. На суше постепенно занимали господствующее положение голосеменные: цикадовые и беннеттитовые, хвойные и гинкговые. К концу триаса вымирают стегоцефалы и пресмыкающиеся становятся наиболее распространёнными животными.

В юрский период господство в морях принадлежит аммонитам и белемнитам. Широкое развитие получают шестилучевые кораллы, принимающие участие в образовании рифов; многочисленны двустворчатые и брюхоногие моллюски, морские ежи. Появляются первые диатомовые водоросли. Важную роль играют лучепёрые рыбы (новые ганоиды) и водные пресмыкающиеся (ихтиозавры, плезиозавры). Наземная растительность охватывает обширные пространства земного шара и характеризуется развитием гл. обр. папоротников и голосеменных. Для Евразии выделяется две ботанико-географич. провинции: северная умеренная, или сибирская, в к-рой господствуют гинкговые и хвойные, и южная тропическая, или индоевропейская, с преобладанием цикадовых н беннеттитовых. Развитие голосеменных, влажный и тёплый климат создавали благоприятные условия для расцвета пресмыкающихся, среди к-рых особенно выделилась группа динозавров ("удивительные ящеры"). Среди динозавров были хищные и растительноядные животные, ходившие на двух и четырёх ногах и достигавшие гигантских размеров (до 35 м в длину). В юрское время были широко распространены летающие ящеры. По-видимому, в это же время от пресмыкающихся возникают первые птицы (археоптерикс), к-рые жили на деревьях, еще плохо летали, но отличались от пресмыкающихся постоянной темп-рой тела (теплокровностью), хорошо развитым головным мозгом и др. особенностями. В юрское время становятся известными первые покрытосеменные растения и первые млекопитающие величиной с мышь или крысу, редкие представители к-рых отмечены уже в триасе. Высокое развитие мозга, способность к вскармливанию детёнышей молоком, забота о потомстве, постоянная темп-pa тела, позволяющая им жить и быть активными при значительных колебаниях темп-ры внешней среды, дали млекопитающим значительные преимущества над пресмыкающимися.

В продолжение всей первой половины мелового периода в морях продолжали жить различные типы водорослей, мелкие фораминиферы, радиолярии; были разнообразны губки и шестилучевые кораллы, двустворчатые и брюхоногие моллюски, аммониты и белемниты, брахиоподы, правильные и неправильные морские ежи, морские лилии и др. К концу периода вымирают аммониты и белемниты, ганоидные рыбы и водные пресмыкающиеся. В середине мелового периода на суше значительно сокращается количество цикадовых, полностью вымирают беннеттитовые, увеличивается количество покрытосеменных, которые впервые появились уже в юрском периоде, а к концу мела и началу палеогена становятся преобладающим классом растений на З. Это связано с высокой организацией их проводящей ткани и вегетативных органов, появлением у них завязи и двойного оплодотворения. В меловой период продолжается развитие динозавров и летающих ящеров, вымирающих полностью в конце периода. Птицы мелового периода обладают еще зубами, но уже относятся к настоящим ("новым") птицам. Среди млекопитающих известны яйцекладущие, сумчатые и высшие млекопитающие - плацентарные, все еще небольших размеров.

В морях палеогена значит, роль играют красные, зелёные, бурые, диатомовые и др. водоросли. Появляются и достигают расцвета крупные фораминиферы (нуммулиты), очень разнообразны двустворчатые и брюхоногие моллюски, морские ежи. Широко развиты высшие ракообразные (раки, крабы). Среди рыб преобладают лучепёрые рыбы (костные). Шестилучевые кораллы, гидроидные полипы, мшанки и красные водоросли в тёплых морях принимали участие в образовании рифов. Наземная растительность и млекопитающие палеогена были еще мало похожи на современных. Довольно чётко выделяются 2 ботанико-географич. провинции: тропич. и субтропич. (полтавская)- с преобладанием вечнозелёных двудольных, пальм, тропич. папоротников, кипарисовых, и умеренная (тургайская) - листопадная, с гинкговыми, хвойными, широколиственными породами (каштан, бук, дуб, клён и др.). Млекопитающие заняли господствующее положение и приспособились к различным условиям существования. Вначале преобладали сумчатые и примитивные плацентарные - насекомоядные, древние хищники и древние копытные. В дальнейшем млекопитающие стали обитать не только непосредствен но на поверхности суши, но и приспособились к жизни на деревьях (древние приматы), к жизни в воздушной среде (летучие мыши) и к жизни в морях (древние киты). Вместе с птицами они заняли веете места обитания, к-рые в мезозое были заняты пресмыкающимися.

В морях неогена продолжают своё развитие разнообразные водоросли и различные типы беспозвоночных, родовой и видовой состав к-рых приближается к современному. Вымирают крупные фораминиферы (нуммулиты). Господствующее положение на суше принадлежит покрытосеменным, родовой состав к-рых почти не отличается от современного. В неогене появились представители семейств и родов, существующих доныне: предки лошадей, первые свиньи, олени, жирафы, кошки, хоботные (мастодонты и древние слоны), а также человекообразные обезьяны.

В течение четвертичного периода сформировалась современная флора и фауна, а также шёл длительный процесс очеловечения обезьяны. Наземный образ жизни, выработка прямой походки, освобождение рук и трудовая деятельность привели к появлению на 3. разумного существа - человека. В. В. Друщиц.

Географические особенности Земли. Носителем наиболее своеобразных и характерных особенностей З. является географическая оболочка (ландшафтная сфера), заключающая в себе, несмотря на свою малую относительную толщину (включая тропосферу, прибл. 1/100 всего земного радиуса), самые яркие индивидуальные черты З. В географич. оболочке сосредоточивается тепло, притекающее от Солнца, вода может находиться в твёрдом, жидком и газообразном состояниях; только здесь существуют растения и животные, имеется почвенный покров, возникают осадочные горные породы; только здесь существует расчленение тела З. на сложную систему различающихся между собой региональных участков, возникающих в результате взаимодействия внешних (космических) и внутренних (теллурических) сил. В пределах географич. оболочки, происходит тесное соприкосновение и взаимное проникновение вещества внешних геосфер - литосферы (см. Земная кора), гидросферы, атмосферы и биосферы. Одновременно здесь происходят интенсивный обмен и преобразование различных видов энергии. Верхняя поверхность литосферы и гидросферы условно называется земной поверхностью. Неправильная форма этой поверхности на границе литосферы и атмосферы создаёт разнообразие рельефа.

Одна из основных географич. особенностей З.- это её разделение на сушу и Мировой океан (см. Океан). Из 510 млн. км2 земной поверхности морем занято 361 млн. км2 (71 %), сушей - 149 млн. км2 (29 %). Мировой океан делят на четыре части: Сев. Ледовитый ок., Атлантический, Индийский и Тихий (см. табл. 1).

Табл. 1.- Океаны
Табл. 1.- Океаны

Над поверхностью Мирового океана суша поднимается в виде нескольких крупных массивов (материки) и множества менее значительных участков (острова). Различают 6 материков: Евразию, Северную Америку, Южную Америку, Африку, Австралию и Антарктиду (см. табл. 2).

Табл. 2. - Материки (с островами)
Табл. 2. - Материки (с островами)

*(Сверху вниз по колонке горы: Косцюшко, Нильсон, Аконкагуа, Мак-Кинли, Килиманджаро, Чомолунгма (Эверест). Наиболее высокая вершина Океании - г. Карстенс 5030 м (на о-ве Новая Гвинея).)

Распределение суши и воды на З. крайне неравномерно: выделяются материковое и океаническое полушария, в одном из к-рых находится большая часть суши, в другом - большая часть Мирового ок. На суше преобладают высоты менее 1000 м (72 % площади суши), ср. высота суши равна 875 м; в океане преобладают глубины от 3000 м до 6000 м (ок. 80 % площади Мирового ок.), ср. глубина Мирового океана ок. 3800 м. Таким образом, материки имеют общую форму плоскогорий, возвышающихся над дном океана в среднем на 4675 м. Морской области северных полярных стран (Сев. Ледовитый ок.) противоположна равная ей по площади материковая область южных полярных стран (Антарктида). Максимальная амплитуда рельефа литосферы (Чомолунгма - Марианская впадина) составляет ок. 20 км. Наибольшие высоты суши и наиб, глубины Мирового ок. расположены асимметрично - на окраинах материков и океанов. Наиболее высокие горы образуют два крупных пояса. Один тянется вдоль берегов Тихого ок. (Кордильеры Сев. Америки, Анды, Антарктические Анды), другой пересекает Евразию в юж. её части в широтном направлении (Альпы, Карпаты, Кавказ, Гиндукуш, Каракорум, Гималаи и др.). Эти высокие горы являются самыми молодыми, в основном - третичными. На дне Мирового океана, как и на суше, имеются, помимо равнин и плоскогорий, свои горные хребты (Ломоносова, Менделеева, Атлантический, Центральный Индийский, Гавайский и др.), расчленяющие океанич. дно на целую систему котловин, отделённых одна от другой повышениями. С областями возникновения молодых горных систем тесно связаны области развития землетрясений и вулканизма. На тихоокеанский пояс приходится ок. 80 % освобождающейся сейсмич. энергии З., на европейско-азиатский - 15 %.

Водные массы Мирового ок. образуют совершенно своеобразную среду, в к-рой географич. процессы протекают иначе, чем на суше. Уже вследствие размеров своей площади океан является главным приёмником солнечной энергии, а вследствие высокой теплоёмкости воды - также и главным аккумулятором этой энергии. Морские течения оказывают большое влияние на распределение тепла и атм. осадков. Приливы и отливы вызывают периодич. затопления и осушения побережий, подпор воды в реках. Волны ведут непрерывную работу по разрушению и намыванию берегов. Океаны и моря являются также грандиозными областями аккумуляции минер, и органич. илов.

Кроме Мирового ок., вода находится в реках, озёрах, болотах, слагает ледники, снежный покров, морские льды, пропитывает до известной глубины почвы и горные породы, образует скопления в толще горных пород, входит в состав воздуха, является обязательной частью всякого организма. В Мировом ок. содержится 1370 млн. км3 воды; подземные воды составляют св. 60 млн. км3, почвенная влага - ок. 50 млн. км3, ледники - 21 млн. км3, в озёрах находится 750 тыс. км3 воды, в атмосфере - 12300 км3, в реках - 1200 км3. Все формы водных масс переходят одна в другую в процессе обращения (см. Круговорот воды, Водный баланс, Водный баланс Земли). Этот процесс играет исключительно важную роль в формировании и развитии ландшафтов и всей географич. оболочки в целом. Ежегодно на поверхность З. выпадает 519 тыс. км3 атм. осадков (и такое же количество испаряется, причём на испарение затрачивается ок. 20 % солнечной энергии, получаемой З.). Реки ежегодно выносят в океан 36 тыс. км3 воды. Влагооборот на З. происходит весьма интенсивно; чтобы образовалось годовое количество осадков, влага в атмосфере должна смениться 42 раза в год.

Нижней границей атмосферы является поверхность суши и моря; верхнюю границу условно проводят на высоте 3000 км, где плотность атмосферы почти уравнивается с плотностью межпланетного пространства (1 молекула, атом или ион на 1 см3). С помощью искусств, спутников и космич. ракет вокруг З. обнаружены два концентрич. пояса движущихся заряженных частиц. Эти частицы приходят к З. из мирового пространства и задерживаются магнитным полем З. Пояса имеют наиб, плотность и толщину над экваториальными широтами. Внутренний пояс простирается от высоты 600 - 1000 км до нескольких тысяч километров и состоит из протонов. Внешний пояс обнаружен на высоте ок. 50 тыс. км и состоит из электронов. Атмосфера преобразует поступающую на З. солнечную энергию, химически воздействует на земную кору, защищает поверхность З. от охлаждения (при отсутствии атмосферы средняя темп-pa земной поверхности была бы на 38° ниже), предохраняет организмы от гибельного действия ультрафиолетовых и космич. лучей и от ударов метеоритов. Особенно велика роль атмосферы в процессах распределения тепла и влаги, осуществляемых непрерывным перемещением воздушных масс, а также посредством диффузии. Тепло из низких широт переносится в высокие, что смягчает температурные контрасты между этими районами. При обмене воздухом между разными районами З. происходит и перенос влаги.

Шарообразная форма З. обусловливает различный в разных местах наклон солнечных лучей к земной поверхности и, как следствие, неодинаковое её нагревание на разных широтах. В сочетании с вращением З. вокруг оси это создаёт различные тепловые пояса (см. Тепловые пояса Земли). Зональные различия в нагревании З. порождают общую атмосферную циркуляцию (см. Общая циркуляция атмосферы). Оба эти фактора (неодинаковое нагревание и атм. циркуляция) приводят к зональности климатов, в силу к-рой зональны также воды на поверхности суши, процессы почвообразования, растительный покров, животний мир, а также темп-pa, солёность и др. свойства воды Мирового океана, органич. мир на его поверхности. Основные климатич. пояса З. (от экватора к полюсам, по Б. П. Алисову): 1) экваториальный - постоянно жаркий и влажный, с пониженным атм. давлением и преим. слабыми ветрами в течение всего года; суточные колебания темп-ры больше годовых; 2) два субэкваториальных пояса (Северный и Юж.), в к-рых летом преобл. экваториальные, зимой - тропич. муссоны, зима лишь немного прохладнее лета, над сушей выражена сезонность осадков (дождливое лето, сухая зима); 3) два тропич. пояса (Северный и Юж.), характеризующиеся преобладанием пассатных ветров, высокими ср. темп-рами в течение всего года и наличием одного или двух сухих сезонов; 4) два субтропич. пояса с жарким летом и тёплой зимой, с хорошо выраженными сезонными изменениями в количестве осадков и направлении ветра (летом - режим тропич. пояса, зимой - умеренного); 5) два умеренных пояса с большими сезонными колебаниями темп-ры, прохладной или холодной зимой (выпадает снег) и преобладанием зап. ветров; 6) субарктич. и субантарктич. пояса с хорошо выраженными сезонными изменениями в режиме темп-ры, осадков и ветра (летом - режим умер, пояса, зимой - арктич. или антарктич. соответственно); 7) арктич. и антарктич. пояса с коротким прохладным или холодным летом и длинной холодной зимой; суточные колебания темп-ры меньше годовых; количество осадков очень небольшое. С. В. Калесник, П. А. Шелапутин.

Географич. распределение вод суши и типов их режима обнаруживает связь с климатом, почвенным покровом и растительностью. В отношении водного режима рек cyша подразделяется на след. пояса: 1) Экваториальный пояс обильного стока в течение всего года с нек-рым его преобладанием осенью (Амазонка, Конго, реки Малакки, большей части Малайского архипелага). 2) Два пояса, гл. обр. в тропич. широтах, а также в субтропиках на вост. окраинах материков с преобладанием летнего стока за счёт летних осадков (Ганг, Меконг, Янцзы, Нигер, Замбези. Парана и др.). 3) Два пояса, гл. обр. в умеренных широтах, а также на зап. окраинах материков в субтропиках, где основные черты режима обусловлены, наряду с сезонным распределением осадков, в значительной мере также сезонным ходом температуры воздуха. В двух последних поясах выделяются следующие типы режима: а) преобладание зимнего стока вследствие преобладания зимних осадков (субтропики средиземноморского типа); б) преобладание зимнего стока при равномерном распределении осадков в течение года и большом расходовании почвенной влаги на испарение летом (Дания, Бельгия, Нидерланды, Франция и Британские о-ва); в) преобладание весеннего дождевого, отчасти снегового стока; ледовый режим неустойчив (вост. часть Зап. и Юж. Европы, М. Азия, большая часть территории США и юго-восток Юж. Америки); г) преобладание весеннего снегового стока с устойчивой летне-осенней меженью на реках значительной территории и продолжительным ледовым покровом Вост. Европа, Зап. и Ср. Сибирь, север США, юг Канады, юг Патагонии). 4) Бореально-субарктический пояс, преим. со снеговым питанием рек летом и иссяканием стока зимой в районах распространения многолетней мерзлоты; продолжительный ледовый покров (сев. окраины Евразии и Сев. Америки); в Юж. полушарии не имеет аналога вследствие отсутствия суши на соответствующих широтах. 5) Два высокоширотных пояса, в к-рых вода почти весь год находится в твёрдой фазе (Гренландия и др. арктич. острова, Антарктида); на окраинах ледниковых щитов летом образуются реки в ледяных берегах. Для пустынных и полупустынных территорий всех поясов характерен скудный эпизодический сток.

Для горных рек характерно, как правило, увеличение стока с высотой (до известного предела). Основные типы водного режима горных рек: 1) питание преим. за счёт таяния ледников и "вечных" снегов с максимумом стока во второй половине лета (альпийский тип); 2) питание преим. за счёт сезонных снегов в конце весны - начале лета (среднегорный тип); 3) питание преим. за счёт подземных вод, наиб. ярко выраженное в нижнегорном поясе засушливых областей (зона шлейфов). М. И. Львович.

Живые организмы встречаются на З. в сферич. слое (в биосфере), захватывающем низы стратосферы, тропосферу, гидросферу и осадочную оболочку литосферы. Вся масса живого вещества на З. (порядка 1013 т) составляет не более 0,1 % массы земной коры, но т. к. живое вещество является в пределах география, оболочки самой активной формой материи, то даже небольшие его объёмы способны производить весьма крупные изменения. Важная роль организмов обусловлена повсеместным их распространением, избирательным характером их биохимич. деятельности и исключительно высокой химич. активностью живого вещества; поглощая при фотосинтезе солнечную энергию, растит, организмы создают химич. соединения, при распаде к-рых эта энергия освобождается и способна производить разнообразную работу. Организмы участвуют в выветривании, почвообразовании, изменении рельефа, создании горных пород, регулируют современный состав атмосферы. Они же образуют один из наиболее сложных компонентов географич. оболочки. Выветривание верхнего слоя земной коры при участии организмов приводит к образованию почвенного покрова. Поскольку основное влияние па этот процесс оказывают темп-ры, осадки и их соотношение, распределение почв на З. больше всего зависит от указанных факторов. В экваториальном поясе резко преобладают оподзоленные латеритные почвы. В тропич. поясах, соответственно общему убыванию годового количества осадков в направлениях к субтропикам, за оподзоленными латеритными почвами приэкваториальных частей следуют красные, коричнево-красные, красно-бурые почвы саванн и сухих лесов и, наконец, слаборазвитые каменистые, песчаные и глинистые почвы пустынь. Во влажных и муссонных субтропиках осн. почвами являются краснозёмы и желтозёмы, в западных зимневлажных субтропиках - серо-коричневые почвы, в сухих - серозёмы. Для более сухих частей умер, поясов характерны серозёмы, пустынные бурозёмы, каштановые почвы и чернозёмы, для более влажных - бурые лесные, серые лесные, дерново-подзолистые и подзолистые лесные почвы. Наконец, в холодных климатах высоких широт (Арктика, Антарктика) развиты тундровые почвы. В горах распространены горные разновидности вышеуказанных зональных типов почв, характеризующиеся малой мощностью и большой щебнистостью.

Растительный покров З. образуют многочисл. исторически сложившиеся типы растительности, распространение к-рых в основных чертах также зонально. В экваториальном климате осн. тип растительности - влажноэкваториальный лес. В тропиках осн. типов несколько - соответственно различной длительности дождливого периода: листопадные тропич. леса (см. Тропический лес), смешанная древесно-травянистая растительность саванн, густые заросли ксерофитных кустарников и деревьев, скудная, гл. обр. кустарниковая, растительность пустынь. Для субтропич. климатов характерны субтропич. вечнозелёные жестколистные леса и древесно-кустарниковые заросли, полупустыни, пустыни и муссонные смешанные леса. В умер. климате при более обильном увлажнении растут хвойные, смешанные и листопадные леса, при менее обильном увлажнении преобладает травянистая, полукустарниковая и кустарниковая растительность степей, полупустынь и пустынь (умер, пояса). В холодных климатах высоких широт - низкорослая травянистая и кустарниковая растительность тундры; значит. часть поверхности не имеет растительности и покрыта снегом и льдом. С. В. Калесник, П. А. Шелапутии.

Распространение типов животного населения З. обусловлено характером климата и особенно растительного покрова. Наибольшее количество видов и особей и наибольшее разнообразие форм наблюдаются во влажных экваториальных лесах. Здесь огромное количество животных обитает в кронах деревьев. У этих животных хорошо развиты приспособления к лазанью (острые когти, цепкий хвост) и к планирующему полёту. Листья и плоды тропич. деревьев являются основным кормом многих животных. Большое количество насекомоядных животных привело к необычайно широкому развитию защитных приспособлений у насекомых (покровительственные окраска и форма, выработка ядов, отпугивающих веществ и т. д.). Под пологом леса могут передвигаться или очень мелкие зверьки (оленьки, агути) или такие крупные, как слоны и носороги, протаптывающие себе в лесу дороги. Непрерывность развития в оптимальных условиях экваториальных лесов в течение длительного периода является причиной обилия в них древних примитивных форм животных. Животный мир др. лесных типов тропиков (листопадные тропич. леса), субтропиков (субтропич. вечнозелёные жестколистные леса) и умер, пояса (хвойные, смешанные и листопадные леса) более обеднён под влиянием понижения температур и, в нек-рых типах,- уменьшения увлажнения. В лесах умер, пояса резко падает число оседлых форм и возрастает количество видов перелётных птиц, кочующих и впадающих в спячку млекопитающих. Саванны - область господства стадных травоядных животных; встречаются виды, питающиеся листьями деревьев (жирафы); многие виды обладают быстрым бегом и могут совершать длительные перекочёвки при засухе и во время пожаров. Пустыни характеризуются преобладанием роющих форм и видов, к-рые хотя и не роют нор сами, однако, прячутся в норы, вырытые др. животными. Растительных кормов относительно немного, поэтому виды, ведущие колониальный образ жизни, немногочисленны. Много быстро бегающих форм, в т. ч. тушканчиков и песчанок. В пустынях с рыхлым грунтом животные обладают щёточками из волосков или роговых чешуек, служащих для рытья нор. Много животных, ведущих ночной образ жизни. Ряд видов впадает в спячку на жаркий период года. В степях количество растительных кормов резко возрастает по сравнению с пустынями, поэтому многие растительноядные виды ведут колониальный образ жизни; вновь появляются стада копытных животных. Тундры характеризуются слабым развитием жизнедеятельности животных в почве (вследствие наличия многолетнемёрзлых горных пород и сильной заболоченности), резким обеднением видового состава, полным или почти полным отсутствием целого ряда групп (пресмыкающихся, земноводных, прямокрылых насекомых и пр.). В то же время нек-рые виды представлены большим числом особей (ряд двукрылых, шмелей, лемминги, северные олени). Среди пернатого населения тундры практически отсутствуют оседлые формы (слишком продолжительна и сурова зима). А. Г. Воронов.

В результате наличия взаимосвязей между указанными компонентами ландшафта формируются определённые природные комплексы (см. Комплекс природный). Поэтому земная поверхность подразделяется на участки, каждый из к-рых характеризуется исторически сложившимся типом взаимосвязей между компонентами ландшафта и относительным сходством природных условий. Наиболее крупные из этих участков имеют особенности, возникшие в первую очередь в результате различных воздействий внутренних сил З. и поступления различных количеств солнечной энергии на её поверхность. Внутренние силы определили разделение поверхности З. на такие резко различные по всему комплексу природных условий образования, как материки и океаны, горы и равнины и т. п. Особенности поступления солнечной энергии при взаимодействии с др. факторами привели к возникновению географич. поясов (см. Пояса географические) и зон (см. Зоны географические). Географич. пояса территориально близко соответствуют упомянутым выше климатич. поясам. Каждому из них свойственны особый режим тепла и особенности циркуляции атмосферы у земной поверхности и как следствие этого - своеобразная выраженность и ритмика ряда географич. процессов (геоморфологич., гидроклиматич., биогеохимич. и др.). Географич. пояса прослеживаются и в океане, хотя вследствие однородности и подвижности водной массы и физич. свойств самой воды они выражены здесь менее отчётливо. Тем не менее хорошо выявляется распределение по поясам особенностей циркуляции, химич. состава и физич. свойств водных масс, а в связи с этим - количество форм и особей фито- и зоопланктона, рыб и др. животных (см. Зональность Мирового океана). Географич. зоны выделяются в пределах географич. поясов суши и отличаются от них большим единством природных условий. Самые характерные особенности природы географич. зон обусловлены присущим им определённым соотношением тепла и влаги, количественно определяемым т. н. индексом сухости, закономерно изменяющимся на протяжении года. Большинство зон состоит из нескольких подзон. Географич. зоны и подзоны получили наименования в основном по господствующим типам растительности.

Географич. пояса сменяют друг друга от полюсов к экватору, географич. зоны, кроме того, обычно и от океанов в глубь материка. Последнее объясняется увеличением континентальности климата, изменением соотношений тепла и влаги по мере удаления от океанов. В связи с этим в приокеанических и внутриматериковых частях, или секторах, материков образуются различные спектры (наборы) зон. На расположение зон в приокеанич. секторах сильное влияние оказывают конфигурация материков и океанич. течения. Географич. зоны имеют преим. форму полос. Они закономерно повторяются в одинаковых поясах и секторах различных материков, при этом зоны Сев. и Юж. полушарий, как и пояса, аналогичны друг другу по типам ландшафтов. Выраженность зональных черт природы сильно зависит от местных, индивидуальных особенностей территорий, сложившихся в процессе палеогеографич. развития разных районов, и прежде всего от характера рельефа, геологич. строения, особенно литологии поверхностных пластов, системы стока и т. п. Наименее резко зональность выражена в горных районах, где она осложняется высотной поясностью.

Каждый географич. пояс имеет свой спектр зон. В Арктическом и Антарктическом поясах (см. Арктический пояс, Антарктика) радиационный баланс имеет низкие положительные или отрицательные значения (в р-нах материкового оледенения). Вследствие этого темп-ры большую часть года отрицательные. Ср. месячные темп-ры не выше +5°, поэтому даже при небольшом количестве осадков увлажнение является избыточным. Малое количество тепла ограничивает развитие биогеохим. процессов и почти исключает возможность существования высших растений. Указанным поясам свойственны ландшафты материковых льдов и зон полярных (арктич. и антарктич.) пустынь, занимающих большую часть территории островов Сев. Ледовитого океана и Антарктиду (см. Арктических пустынь зона, Антарктида) и характеризующихся весьма продолжительным снежным покровом или оледенением, слабым развитием растительности (преобладают накипные лишайники) и почвообразовательных процессов.

В Субарктич. и Субантарктич. поясах (см. Субарктический пояс, Субантарктический пояс) количество солнечного тепла, поглощаемого поверхностью З., всюду заметно превышает потери тепла путём излучения. Характерен значит. период устойчивых положит, температур. Наряду с интенсивным физич. выветриванием начинают играть роль химич. выветривание и водно-эрозионные процессы. На суше ландшафты этих поясов развиты почти исключительно в Сев. полушарии, так как на Ю в этих широтах материковая суша отсутствует. Они относятся преим. к тундровой зоне, опоясывающей сев. части Евразии и Америки, к-рой свойственны сильная заболоченность, многолетнемёрзлые горные породы, безлесная мохово-лишайниковая и кустарниковая растительность и тундрово-глеевые почвы. Меньшую территорию занимает зона лесотундры (см. Лесотундровая зона), окаймляющая с Ю тундру. Она имеет переходный характер и сочетает лесные (таёжные) и тундровые ландшафты. В океанич. условиях, где лето более холодное и влажное (Алеутские о-ва, Аляска, о-ва Субантарктики), распространены субполярные луга на дерново-глеевых почвах, представляющие собой подзону лесотундры.

В умеренных поясах радиационный баланс в 2 - 3 раза выше, чем в субарктич. и субантарктич. поясах. Характерна прохладная или холодная зима и продолжительное, довольно тёплое лето. Природные процессы характеризуются чётко выраженной сезонностью (периодичность снежного покрова, замерзания, вскрытия рек, вегетации растительности, миграции животных и др.). Значительна активность текучих вод, вызывающая расчленение поверхности. В отличие от арктич. и субарктич. поясов важное значение приобретают различия в степени континентальности и увлажнении климата. Вследствие этого в умер, поясе, особенно на обширной суше Сев. полушария, спектр зон наиболее разнообразен.

*(Примечание. На схеме приведены данные о развитии главнейших групп ископаемых организмов: беспозвоночных и позвоночных животных, а также растений. Цветные графики (раскрашенные произвольно) позволяют проследить, когда появились те или иные организмы, в какое время они достигали максимального развития и когда исчезали. Группы организмов, встречающиеся редко в ископаемом состоянии (медузы, паукообразные и др.), в схеме не показаны.

В группе беспозвоночных из типа простейших даны только представители класса саркодовых - форами-ниферы (1) и радиолярии (2); из многоклеточных двуслойных - губки (3), археоциаты (4) и кишечнополостные (5 - 8), из которых изображены представители класса гидроидных (строматопоры, 5) и класса коралловых полипов [табуляты (6), четырёхлучевые кораллы (7) и шестилучевые кораллы (8)]. Из первичноротых трехслойных даны моллюски (9 - 13), членистоногие (14 - 16) и мшанки (17). Среди моллюсков рассмотрены: брюхоногие (9), двустворчатые (10) и головоногие - наутилоидеи (11), аммониты (12) и белемниты (13); среди членистоногих - трилобиты (14), ракообразные (15) и насекомые (16). Из вторичноротых трёхслойных изображены: брахиоподы (18), иглокожие (19, 20) и граптолиты (21), относимые к типу полухордовых. Среди иглокожих различают прикреплённых, к которым относятся морские лилии (19), бластоидеи, цистоидеи и др., и неприкреплённых, представленных морскими ежами (20), морскими звёздами, офиурами и др.)

*(Примечание. Среди позвоночных показаны главнейшие группы (22 - 27), относимые к типу хордовых (вторичноротые трёхслойные организмы). Из них: рыбообразные бесчелюстные, к которым относятся остракодермы (22) и современные миноги, и челюстноротые - рыбы (ганоидная рыба, 23), земноводные (стегоцефал, 24), пресмыкающиеся (динозавр, 25), птицы (фороракус, 26) и млекопитающие (мамонт, 27).

Все растения (28 - 42) разделяются на низшие и высшие. Из низших растений показано распространение водорослей, объединяющих 10 совершенно самостоятельных типов. На схеме изображены диатомовые (28) и харовые (29). Из высших растений - моховидные (кукушкин лён, 30), плауновидные (сигиллярия, 31), членистостебельные (каламит, 32), псилофитовые (псилофитон, 33) и папоротникообразные (34 - 42). Последний тип разделяется на три класса: бессеменные, или папоротники с 2 подклассами [прапапоротники (34) и настоящие папоротники (35)], голосеменные (36 - 41) и покрытосеменные (42). Из голосеменных изображены представители 3 подклассов: стахиоспермиды, состоящие из 3 порядков [гинкговые (36), хвойные (37) и кордаитовые (38)], птеридоспермиды, объединяющие семенные папоротники (39), кейтониевые и глоссоптериевые, и филлоспермиды, состоящие из 2 порядков [цикадовые (40) и беннеттитовые (41)].

Составил В. В. Друщиц, 1961.)

В наиболее увлажнённых частях материков (на их вост. и зап. окраинах и в полосе территории, прилегающей к субарктич. и субантарктич. поясам) в обеих полушариях располагаются зоны лесов умеренного пояса (см. Лесные зоны умеренных поясов). Зона Сев. полушария протягивается сплошной полосой червя Сев. Америку в Евразию; зона Юж. полушария занимает ограниченную территорию в Юж. Чили, на Тасмании и юге Н. Зеландии. Для них характерно широкое развитие древесной растительности и сочетание подзолистого и дернового процессов почвообразования. В разных секторах выделяются подзоны тайги с преим. подзолистыми почвами, смешанных лесов с дерново-подзолистыми почвами и широколиственных лесов с бурыми лесными почвами. Далее в глубь материков, на территории к-рых годовая испаряемость уже достигает годового кол-ва осадков, выделяется переходная зона лесостепей (см. Лесостепные зоны умеренного пояса) с серыми лесными почвами, оподзоленными и выщелоченными чернозёмами (в Евразии - от Средне-Дунайской низм. до сев.-вост. Китая, в Сев. Америке - на Великих равнинах Канады). В переходной полосе между внутриматериковыми и восточными приокеанич. секторами (Центральные равнины США, Вост. Китай) лесостепные ландшафты представлены подзоной прерий с густой высокотравной растительностью на особом типе чернозёмовидных почв. В более континентальных и засушливых частях внутриматериковых секторов (на ЮB Европы, Ср. и Центр. Азии, Дальнем Востоке, Великих равнинах и межгорных плато Кордильер США) они сменяются степями с чернозёмными и тёмно-каштановыми почвами (см. Степные зоны умеренных поясов), а затем - полупустынями и пустынями (см. Полупустынь умеренных поясов зоны, Пустынь умеренного пояса зона). Пустыни резко выделяются слабым развитием биогеохимич. процессов, преобладанием термич. выветривания и интенсивным проявлением работы ветра, энергичной эрозионной и аккумулятивной деятельностью эпизодич. водотоков, часто не имеющих выхода в океан, малой мощностью коры выветривания, примитивным характером почв (светло-каштановые и бурые), разреженностью и ксероморфностью растительности. Прерии, степи, полупустыни и пустыни продолжаются далее в субтропич. поясах, приобретая новые особенности.

В субтропических поясах радиац. баланс в 1 1/2 раза выше, чем в умеренных поясах. Почти весь год темп-ры выше 0°, но зимой случаются заморозки. Очень характерна сезонная смена циркуляц. процессов и сезонность выпадения осадков, что в основном определяет сезонный режим геоморфологич., гидрологич., почвенных процессов и вегетации растений. На З пояса (страны Средиземья, ЮЗ Африки, Австралии и США и в Среднем Чили) распространены зоны субтропич. вечнозелёных жестколистных лесов и кустарников (средиземноморские) с влажной зимой и сухим летом, коричневыми почвами, ксероморфной растительностью (см. Субтропических вечнозелёных лесов и кустарников зоны), внутриматериковые территория (Зап. и Центр. Азия, юг Австралии и межгорных плато США, СЗ Аргентины) заняты зонами субтропич. полупустынь и пустынь с разреженными склерофильными кустарниками и маломощными серозёмами (см. Субтропических полупустынь зоны, Субтропических пустынь зоны); далее к В, через субтропич. степи, лесостепи (прерии), они переходят в зоны субтропич. муссонных смешанных лесов (ЮВ Китая, Кореи, Центр. Японии, ЮВ Африки, Австралии и США) с летним максимумом осадков, краснозёмными и желтозёмными почвами (см. Субтропических степей зоны, Субтропических лесостепей зоны, Субтропических муссонных смешанных лесов зоны).

В тропических, субэкваториальных и экваториальном поясах (см. Тропические пояса, Субэкваториальные пояса, Экваториальный пояс) радиационный баланс в среднем вдвое выше, чем в умеренных поясах, и существенно не меняется с широтой. Важнейшую роль в формировании типов природных условий играет атмосферная циркуляция, определяющая здесь соотношения тепла и влаги.

В тропич. поясах господствует пассатная циркуляция. Поэтому, за исключением вост. окраин материков, куда пассаты приносят влагу с океана, характерно к раине недостаточное увлажнение и преобладание зон тропич. полупустынь и пустынь, занимающих зап. и центр, секторы материков (Аравия и Сахара, Калахари и Намиб, Центр, и Зап. Австралия, С Мексики, нагорье и побережье Центр. Аид). Им свойственны примитивные почвы, наряду со склерофитами - суккуленты (см. Тропических полупустынь зоны, Тропических пустынь зоны). Восточнее располагаются зоны тропич. редколесий, в к-рых сухой сезон ещё продолжительнее влажного, деревья ксерофильны, покров красно-бурых почв маломощный (см. Тропических редколесий, сухих лесов и саванн зоны). На В поясов (восток Австралии, Центр. Африки, Бразильского нагорья и Ю Флориды) расположены зоны тропич. влажных лесов, характеризующиеся почти круглогодовыми осадками, развитием мощной коры выветривания и аллитизации почвенных процессов. Эти зоны выражены более или менее ярко в зависимости от рельефа территории (см. Тропических влажных лесов зоны).

Для субэкваториальных поясов особенно характерен сезонный ритм развития природы, обусловленный муссонной циркуляцией и сезонным режимом увлажнения. В этом поясе смена зон происходит под влиянием изменения увлажнения от низких широт к более высоким широтам. В связи с этим, различия между приокеаническими и внутриматериковыми частями выражены слабо. Внешние (притропические) части на З и в центре поясов (Декан, внутренние р-ны Индокитая, Судан, Восточно-Африканское плоскогорье и С Калахари, равнины Центр. Америки и центр Бразильского нагорья) занимают зоны саванн и редколесий (см. Саванн и редколесий зоны). В связи с уменьшением увлажнения по направлению к тропикам, в них сменяются подзоны высокотравных, типичных и опустыненных саванн и, соответственно, красных, коричнево-красных и красно-бурых почв. Внутренние (приэкваториальные) и вост. приокеанич. части этих поясов представлены зонами экваториальных муссонных лесов. Продолжительность влажного периода достигает здесь 200 дней, в латеритных почвах выражены признаки оподзоливания, а в листопадно-вечнозелёных лесах во время сухого сезона большинство деревьев теряет листву лишь частично (см. Субэкваториальных муссонных смешанных лесов зоны).

В Экваториальном поясе, напротив, типично отсутствие сезонной ритмики процессов, значительный приток солнечного тепла сочетается с постоянно избыточным увлажнением, процессы аллитизации с процессами оподзоливания, биогеохимич. процессы, в т. ч. вегетация растений, интенсивны в течение всего года. Поэтому здесь выражена зона экваториальных лесов (гилей) с наиболее мощной корой выветривания и густыми вечнозелёными многоярусными лесами [Малайский архипелаг, впадина Конго, Зап. Амазония; см. Экваториальных лесов (гилей) зона].

Каждый материк, в зависимости от его географич. положения, размеров, конфигурации и своеобразия палеогеографич. развития, имеет свои особенности в расположении и характере природных зон. В Евразии, простирающейся от экватора до арктич. широт, выражены почти все зоны Сев. полушария. Значит. размеры и протяжённость её с З на В обусловливают очень широкое и полное развитие зон и подзон, типичных для внутриматериковых секторов (тайга, степи, полупустыни и пустыни), и их широтное простирание. С другой стороны, наличие с Ю обширного океана и глубокое проникновение на С экваториального муссона вызывают выклинивание в вост. половине Евразии тропич. пояса. В центр., юж. и вост. частях материка зональность сильно осложнена высотной поясностью. Напротив, в Сев. Америке, где также имеются почти все зоны от субэкваториального пояса до арктического, в связи с равнинностью её вост. части, хорошо выражены лесные зоны, обычные для вост. приокеанич. секторов материков, и прилегающие к ним с запада зоны лесостепей (подзона прерий) и степей, простирающиеся меридионально. В Кордильерах, наряду с широтной зональностью, чётко прослеживается высотная поясность. Это характерно и для Анд Юж. Америки. На В этого материка особенности конфигурации и рельефа приводят к отсутствию лесных зон субтропич. и умеренного поясов в вост. приокеанич. секторе и наибольшему развитию зон саванн и редколесий, субэкваториальных лесов и гилей, субэкваториальных и экваториального поясов. В Африке представлены все пояса и зоны от субтропиков до экваториального пояса, но на С, в связи с континентальным влиянием Азии, отсутствуют зоны, характерные для вост. приокеанич. сектвров. Наиболее чётко широтное простирание зон выражено в равнинной сев. половине Африки. На В и Ю материка характер рельефа и конфигурация обусловливают дугообразное расположение зон. Подобная особенность присуща и Австралии, где преобладают зоны внутри-материкового сектора вследствие большой площади суши в тропич. поясе. Циркумполярное положение Антарктиды в антарктич. поясе определяет исключит, развитие материкового оледенения. Е. Н. Лукашова, Г. М. Игнатьев.

Лит.: Внутреннее строение Земли, пер. с англ., с предисл. Е. Ф. Саваренсного и П. Н. Кропоткина, М., 1949; Страхов Н. М., Основы исторической геологии, ч. 1, М. - Л., 1948; его же, Типы климатической зональности в послепротерозойской истории Земли..., "Изв. АН СССР. Сер. геол.", 1960, № 3; Григорьев А. А., О некоторых основных проблемах физической географии, "Изв. АН СССР. Сер. геогр.", 1957, № 6; Калесник С. В., Основы общего землеведения, 2 изд., М., 1955; его же, Краткий курс общего землеведения, М., 1957; Введение к курсу "Физическая география материков и океанов", под ред. А М. Рябчиков а, М., 1959 (МГУ, геогр. фак.).


Источники:

  1. Краткая географическая энциклопедия. Том 2/Гл.ред. Григорьев А.А. М.:Советсвкая энциклопедия - 1961, 592 с. с илл. и карт., 27 л. карт. и илл., 1 л. отд. карты



При копировании отдельных материалов проекта (в рамках допустимых законодательством РФ) активная ссылка на страницу первоисточник обязательна:

'GeoMan.ru: Библиотека по географии'