2.2. Географічна оболонка Землі

Основним об'єктом вивчення сучасної фізичної географії є гео­графічна оболонка Землі — комплексна природна система, в якій межують, стикаються, проникають одна в одну, змішуються і взаємо­діють між собою літосфера, гідросфера, атмосфера і біосфера в умо­вах одночасного впливу ендогенних і екзогенних факторів, перш за все внутрішньої та зовнішньої енергії. Географічною ця система називається тому, що об'єднує в єдине ціле неживу і живу природу. Жодна інша земна сфера, як і будь-яка відома оболонка решти пла­нет Сонячної системи, не має подібного комплексного об'єднання через відсутність у них органічного світу.

Найважливішими особливостями географічної оболонки є її ви­няткове багатство формами прояву вільної енергії, надзвичайна різно­манітність речовин за хімічним складом і агрегатним станом, їх видами та масами — від вільних елементарних частинок через ато­ми, молекули до хімічних сполук та найскладніших тіл, включаючи рослинний і тваринний світ, на вершині еволюції якого знаходиться людина. Серед інших специфічних ознак варто виділити наявність у межах цієї природної системи води в рідкому стані, осадових порід, різних форм рельєфу, ґрунтового покриву, концентрацію та акуму­ляцію сонячного тепла, велику активність більшості фізико-геогра­фічних процесів.

Географічна оболонка генетичне нерозривно зв'язана з поверх­нею Землі, яка є ареною її розвитку. На земній поверхні дуже ди­намічно розвиваються процеси, зумовлені сонячною енергією (на­приклад дія вітру, води, льоду). Ці процеси разом з внутрішніми силами та впливом сили тяжіння перерозподіляють величезні маси гірських порід, води, повітря і навіть спричинюють опускання та піднімання певних ділянок літосфери. Нарешті, на поверхні Землі або близько від неї найбільш інтенсивно розвивається життя.

Головними рисами і закономірностями географічної оболонки є цілісність, ритмічність, зональність і кругообіг речовини та енергії.

Цілісність географічної оболонки полягає в тому, що зміна в роз­витку будь-якого компонента природи обов'язково викликає зміну всіх інших (наприклад, зміна клімату в різні епохи розвитку Землі відобразилась на природі всієї планети). Масштаби цих змін різні: вони можуть рівномірно охоплювати всю географічну оболонку або ж проявлятися лише на окремих її ділянках.

Ритмічність --це повторення однакових явищ природи через певні проміжки часу. Такими є, наприклад, добові та річні ритми, що особливо найбільш помітні в природі. Циклічними є тривалі епохи потеплінь і похолодань, коливання рівня озер, морів, Світового океа­ну в цілому, наступання і відступання льодовиків тощо.

Зональність — закономірна зміна в просторі будови компонентів географічної оболонки. Розрізняють горизонтальну (широтну) і вер­тикальну (висотну) зональність. Перша зумовлена неоднаковою кількістю тепла, що надходить на різні широти у зв'язку з кулеподіб­ною формою Землі. Інший вид зональності — висотна поясність — проявляється лише в горах і зумовлена зміною клімату залежно від висоти.

Кругообіг речовини та енергії зумовлює безперервний розвиток географічної оболонки. Всі речовини в ній перебувають у постійно­му русі. Часто кругообіги речовини супроводжуються кругообігами енергії. Наприклад, внаслідок кругообігу води відбувається виділення тепла при конденсації водяної пари і поглинання тепла при ви­паровуванні. Біологічний кругообіг найчастіше починається з пере­творення рослинами неорганічних речовин в органічні. Після відми­рання органічна речовина перетворюється в неорганічну. Завдяки кругообігам відбувається тісна взаємодія всіх компонентів географіч­ної оболонки, їх взаємозалежний розвиток.

Географічна оболонка хоч і є органічно єдиним, закономірно по­будованим цілим, проте вона неоднорідна, її складові частини — гірські породи, рельєф, повітряні маси, сонячне тепло, води, ґрунти, рослинний і тваринний світ, але в різних місцях на поверхні Землі вони поєднуються і взаємодіють між собою неоднаково. Різне їх співвідношення зумовлює значні просторові відмінності в межах обо­лонки. Отже, природа будь-якого регіону нашої планети має також риси оригінальні та неповторні, внаслідок чого сформувалися чи­сленні несхожі один на одного природно-територіальні комплекси (ПТК), або ландшафти.

Оскільки географічна оболонка складається з великої кількості різноманітних і несхожих між собою ПТК, то в минулому її назива­ли ще ландшафтною. Але на відміну від ПТК або ландшафтів цей термін не прижився в науці. Окремі географи вживають у науковій літературі назву "ландшафтна сфера" в розумінні, близькому до тер­міну "географічна оболонка". Так, Ф.М. Мільков (1990 р.) вважає, що ландшафтна сфера утворює на Землі тонкий шар завтовшки 5— 150 м, який значно відрізняється від інших великою концентрацією і активністю в ньому різних організмів. Тут знаходиться "фокус жит­тя". І.М. Забелін (1959 р.) замість терміну "географічна оболонка" запропонував "біогеосфера", тобто характеризував її як сферу ви­никнення і розвитку життя. Але ця назва, як і попередня, звужує просторові межі географічної оболонки, надто загострює увагу на біологічних аспектах дослідження і відводить другорядне місце загальногеографічним проблемам. Невдалою виявилася і назва "гео­система", яку вжив В.Б. Сочава (1963 p.), оскільки геотопологія ви­вчає не географічний район, а окремі невеликі місця (ділянки) тери­торії. Цей підхід набув широкого застосування в регіональних гео­графічних дослідженнях.

Термін "географічна оболонка" набув широкого визнання лише в сучасній науковій літературі, хоча окремі вчені близько підійшли до визначення суті і деяких загальних особливостей цієї комплекс­ної сфери значно раніше. Так, у Нідерландах Б. Вареніус (1622— 1650 pp.) вважав, що предметом вивчення географії є "земноводне коло", тобто оболонка на поверхні Землі, утворена взаємопроникнен­ням однієї в іншу частин землі, води і атмосфери. Великий німецький учений-енциклопедист, мандрівник і дослідник природи О. Гумбольдт (1769—1859) у своїй відомій праці "Космос" розвинув думку не тільки про взаємозв'явок, а і про взаємодію повітря, океану, землі, про єдність неорганічної та органічної природи. Інший німецький учений Ф. Ріхтгофен (1833—1905), розробляючи питання щодо пред­мету географії, визначив її як науку про компоненти земної поверхні та їх взаємодію.

Оригінальна ідея про своєрідну "зовнішню оболонку *3емл і" як предмет вивчення фізичної географії була висловлена вперше на початку XX ст. професором Київського та Петербурзького універ­ситетів П.І. Броуновим (1853—1927). Він розглядав зовнішню зем­ну оболонку як сферу, що воєдино з'єднує між собою концентричні оболонки літосфери, гідросфери, атмосфери і біосфери: всі вони про­никають одна в одну, зумовлюючи своєю взаємодією зовнішній ви­гляд нашої планети і всі явища, що протікають на ній. Глибоко аналітичне дослідження комплексної вертикальної "особливої фізикогеографічної оболонки", яке було зроблено в тридцятих роках А.О. Григор'євим (1883—1968), сприяло остаточному утвердженню цієї природної системи як об'єкта вивчення географії. Вчення про географічну оболонку Землі отримало дальше обґрунтування в пра­цях С.В. Калесника (1901—1977) — автора фундаментального під­ручника "Основи загального землезнавства". Зауважимо, що саме ця книга сприяла широкому визнанню землезнавства як самостійної наукової дисципліни географії. Певний внесок у розвиток науки про географічну оболонку зробили вчені України К.І. Геренчук, В.О. Боков та І.Г. Черваньов (1984 p.), які дали сучасне трактування її будови, складу, структури, динаміки і розвитку, а також висвітлили складні питання управління глобальними географічними процесами.

Географічна оболонка як особлива за своєю будовою і властиво­стями сфера має межі по вертикалі. Але оскільки перехід від неї до інших оболонок відбувається поступово, то верхня і нижня межі виявляються не досить чітко і тому якоюсь мірою їх можна вважати умовними.

Вчені по-різному уявляють і обґрунтовують висоту і глибину по­ширення від поверхні Землі географічної оболонки.

За А.О. Григор'євим (1963 p.), верхня межа географічної оболон­ки проходить у стратосфері на висоті 20—25 км, дещо нижче від шару максимальної концентрації озону. Річ у тому, що озоновий шар затримує шкідливі для організмів дози ультрафіолетового ви­промінювання, тому саме тут з'являються сприятливі умови для існу­вання живих істот, у першу чергу мікроорганізмів. Нижня межа знаходиться під земною корою. Вся земна кора належить до географічної оболонки, оскільки в ній постійно відбуваються процеси рельєфоутворення різної активності.

За С.В. Калесником (1955 p.), верхня межа географічної оболон­ки лежить у тропопаузі (тобто в середньому на відстані 10—12 км від поверхні Землі), оскільки вся тропосфера особливо тісно взає­модіє з рештою компонентів природи. Нижня межа знаходиться в земній корі на глибині 4—5 км і відповідає середній товщі осадових порід, що утворилися в результаті взаємодії всіх геосфер.

Згодом С.В. Калесник визнав більш обґрунтованою точку зору М.М. Єрмолаєва (1969 р.) про поширення верхньої межі географіч­ної оболонки до стратопаузи — перехідного шару від стратосфери до мезосфери, бо саме до цього рубежу можливе життя і проявляєть­ся тепловий вплив земної поверхні на атмосферні процеси. Нижню ж межу оболонки доцільніше пов'язувати не з усією товщею земної кори, а лише з тією поверхневою частиною, яка найбільш активно взаємодіє в теперішній час з екзогенними і ендогенними процесами. Товщина цього шару на суходолі не перевищує 500—800 м. В океа­нах географічна оболонка пронизує всю водну товщу, а також поверх­неві шари донних відкладів.

Отже, географічна оболонка включає в себе всю гідросферу та біо­сферу, а також нижню частину атмосфери (в ній, правда, зосереджено близько 80 % маси повітря) та поверхневі шари літосфери. Що сто­сується горизонтальних меж географічної оболонки, то вони визна­чаються розмірами Землі, яка за своєю формою є замкненою сферою.